Roma, Orto Botanico, 7/2/2015 seminario del Circolo Bateson FORME DI VITA VEGETALE. Esplorazioni nella “grammatica creaturale”. Movimento, comunicazione.

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1 Roma, Orto Botanico, 7/2/2015 seminario del Circolo Bateson FORME DI VITA VEGETALE. Esplorazioni nella “grammatica creaturale”. Movimento, comunicazione e socialità tra le piante FENOMENI VEGETALI Tendiamo ad assimilare a noi ogni essere vivente a proiettare su ogni vivente il nostro modo di essere vivi (animismo) quello della ’’finalità cosciente’’ (G. Bateson) Ci interessa sapere se le piante si offendono, pensano, amano, contano come noi e siamo contenti se qualcuno ce lo conferma: perché ci piace che tutto sia simile a noi e ci interessa così poco scoprire come diversamente da noi sono vivi altri organismi? frutti di eucalipto

2 «conoscere come funzionano davvero le piante ci potrebbe fornire altre nuove metafore per pensare il mondo» (Laura Scarino) «… se vogliamo parlare di esseri viventi […] sarebbe opportuno adottare un linguaggio che fosse in qualche modo isomorfo, che fosse coerente con il linguaggio in base al quale gli esseri viventi stessi sono organizzati.» (Gregory Bateson, Ultima conferenza, 1979) «È quando riconosciamo le operazioni della Creatura nel mondo esterno che abbiamo la sensazione della ‘bellezza’ o della ‘bruttezza’…» ( G. Bateson, Forma, sostanza e differenza, 1970) «La bellezza naturale, per Darwin, non è soltanto un fatto estetico: essa rispecchia sempre funzionalità e adattamento in azione.» (Oliver Sacks)

3 Roma, Orto Botanico, 16/4/2016 seminario del Circolo Bateson “Umani e mondo vegetale. Differenze e connessioni” Marcello Sala UNA VITA ESAGERATA fenomeni vegetali (2) dal greco phainomenon = ciò che è manifesto (il contrario di ‘segreto’) di descrivere e spiegare fenomeni si occupa la scienza ’’normale’’ di fenomeni!!! e segreti si occupa Kazzenger

4 Tecnologia idraulica

5 Altezza da terra 500 cm Dislivello cervello-cuore:: da –110 a +300 cm = 460cm 200 cm 150 cm 40 cm Nell’uomo da -40 a +40 = 80 cm massimo Come fanno le giraffe a non svenire? (Valvole giugulari +) cuore che mantiene una pressione molto più alta

6 Dalle radici alla cima dislivello di 2. 000 cm  pressione idrostatica  2 atmosfere il cuore umano pompa fino a 1/4 di atmosfera Le piante sono senza cuore: come arriva l’acqua alle foglie? 1) Dal terreno alle radici per osmosi dovuta alla maggior concentrazione di soluti nelle cellule 2) Lungo i vasi xilematici (dalle radici alle foglie) per capillarità dovuta al piccolo diametro 3) Nelle foglie per depressione (fino a 15 atm.) dovuta alla traspirazione dovuta all’evaporazione dovuta al riscaldamento solare

7 A proposito di pressione… riconoscete questa erba molto comune? Dente di leone o soffione o tarassaco

8 Dispositivi che regolano la traspirazione: stomi nella pagina inferiore di una foglia Perché nella pagina inferiore? Nella pagina superiore 10  m l’irradiazione solare renderebbe eccessiva l’evaporazione Questo significa che la pianta è intelligente e dotata di intenzionalità? La pianta non ha le strutture (sistema nervoso) che sono la base anatomico-funzionale dell’ ’’intelligenza’’ «… i processi mentali hanno bisogno, per presentarsi, di strutturazioni della materia, di zone in cui il Pleroma è caratterizzato da un’organizzazione che gli consente di essere influenzato dall’informazione oltre che dagli eventi fisici.» (G. Bateson, Dove gli angeli esitano)

9 Questo significa che la pianta è intelligente e dotata di intenzionalità? La pianta non ha le strutture (sistema nervoso) che sono la base anatomico-funzionale dell’ ’’intelligenza’’ la pianta è evoluta piante che avessero (hanno) avuto stomi sulla pagina superiore avrebbero (hanno) avuto più difficoltà a sopravvivere la loro frequenza nella popolazione sarebbe (è) diminuita di generazione in generazione «Le piante, i funghi e gli animali semplici non hanno una scelta comportamentale, controllata a livello centrale, atta a effettuare degli adattamenti a breve termine all’ambiente in cui vivono: non possono spostarsi da qualche altra parte; devono utilizzare i propri sistemi epigenetici per adeguamenti temporanei.» (Eva Jablonka - Marion Lamb, L’evoluzione a quattro dimensioni, 2007)

10 come arriva l’acqua alle foglie? Dal terreno alle radici per osmosi ??? Nelle soluzioni le molecole dei soluti si muovono dalle zone dove sono più concentrate verso quelle dove lo sono di meno con il risultato di una concentrazione uniforme L’uniformità è il fine e le molecole sono dotate di intenzionalità? (video ’’…si vede proprio un’intenzionalità’’ )video Per agitazione termica le molecole si urtano in modo casuale tanto più quanto sono più vicine, con l’effetto di allontanarsi perciò è più probabile che diffondano seguendo il gradiente E se tra le due zone c’è un barriera semipermeabile che lascia passare le molecole d’acqua e non quelle di soluto? È l’acqua che va verso la zona a maggior concentrazione di soluti con il risultato di diluirli e di aumentare il volume o la pressione (entrambi se il contenitore è elastico) ’’… si vede proprio un’intenzionalità’’

11 come arriva l’acqua alle foglie? Dal terreno alle radici per osmosi Le cellule vegetali sono circondate da membrane semipermeabili che possono creare differenze di pressione per osmosi Qual è la condizione per cui i tessuti delle radici possono assorbire acqua dal terreno? Nel tessuto radicale la concentrazione di soluti deve essere maggiore che nel terreno (assorbimento attivo di soluti) Le mangrovie hanno le radici nell’acqua salata o salmastra e nei loro vasi xilematici scorre acqua quasi pura Come fa la mangrovia ad assorbire acqua contro pressione?

12 Come fa la mangrovia ad assorbire acqua contro pressione? L’acqua nello xilema deve avere una pressione negativa A quali condizioni ciò avviene? I vasi xilematici devo avere pareti rigide e ci deve essere un ’’risucchio’’ dall’alto (’’effetto cannuccia’’) dovuto alla traspirazione Nelle piante la materia è organizzata in modo tale che i ’’normali’’ fenomeni fisici diano un vantaggio per la sopravvivenza

13 Riserve idriche

14 La fanta-scienza è qui! «Dipinte in queste rive son dell'umana gente le magnifiche sorti e progressive»

15 Cactus pianta succulenta Perché non si vedono foglie i fusti sono verdi l’epidermide è cerosa? Le foglie sono trasformate in spine o peli oppure si sviluppano piccole foglie soltanto nella stagione delle piogge La fotosintesi si svolge alla superficie dei fusti La cera impermeabilizza Quale vantaggio? Si riduce la perdita di acqua dovuta alla traspirazione Le spine scoraggiano gli animali assetati dal nutrirsi della pianta

16 Lithops pianta succulenta Qual è il problema nella scarsità d’acqua? Concentrazione eccessiva di sali  tossicità Nelle succulente tessuti spugnosi in grado di assorbire acqua gonfiandosi: con quale effetto? Maggior volume cellulare: i soluti sono più diluiti diminuendo l’effetto tossico

17 Altro dispositivo: l'eccesso di sale viene eliminato mediante ghiandole poste sulle foglie Questo significa che la pianta è intelligente e dotata di intenzionalità? No: la pianta non ha le strutture (sistema nervoso) che sono la base anatomico-funzionale dell’ ’’intelligenza’’ ma è evoluta: piante che hanno questi dispositivi sopravvivono più delle altre in quell’ambiente  attraverso le generazioni aumentano la loro frequenza nelle popolazioni (= evoluzione)

18 Respirazione

19 «Dipinte in queste rive son dell'umana gente le magnifiche sorti e progressive» La fanta-scienza è qui!

20 Quale funzione hanno? Respirare, ovvero acquisire ossigeno per il metabolismo Mangrovie Radici che si sviluppano verso l’alto uscendo dal terreno

21 Spesso il terreno si trova sott’acqua dove di ossigeno ce n’è molto meno che nell’aria Questo significa che la pianta è intelligente e dotata di intenzionalità? No: la pianta non ha le strutture (sistema nervoso) che sono la base anatomico-funzionale dell’ ’’intelligenza’’ ma è evoluta: piante che hanno questi dispositivi sopravvivono più delle altre in quell’ambiente  attraverso le generazioni aumentano la loro frequenza nelle popolazioni (= evoluzione)

22 Trapianti

23 1967 La fanta-scienza è qui «Dipinte in queste rive son dell'umana gente le magnifiche sorti e progressive»

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25 Il primo resoconto di innesto viene da un trattato scritto da seguaci di Ippocrate intorno al 424 a.C. Si ottiene un'unica pianta in cui il portainnesto fornisce l'apparato radicale e in parte il fusto il nesto costituisce la chioma con fiori e frutti La fusione dei tessuti avviene grazie al callo che si forma fra le due superfici tagliate dove combaciano i meristemi del cambio Come è venuto in mente agli uomini di praticare l’innesto? …

26 Rigenerazione

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28 L’uomo compie questo gesto probabilmente da quando ha inventato l’agricoltura (11.000 anni): che senso ha? La pianta completa si può rigenerare da una sua parte grazie al tessuto indifferenziato con caratteristiche embrionali (meristema) che è diffuso sotto l’epidermide talea

29 stoloni Fragola Baniano Bambù tuberi rizoma radici aeree Patata

30 Clonazione

31 1996 La fanta-scienza è qui «Dipinte in queste rive son dell'umana gente le magnifiche sorti e progressive» È nata il 5 luglio del 1996 e quando aveva sei anni e mezzo, il 14 febbraio del 2003, è morta con l'eutanasia. Le pecore possono vivere fino a 11 o 12 anni, ma Dolly soffriva di artrite all'articolazione dell'arto posteriore e di adenomatosi polmonare, un tumore del polmone provocato da virus al quale sono soggette le pecore allevate in ambiente chiuso. I cromosomi di Dolly erano un po' più corti rispetto a quelli di altre pecore, ma sotto molti altri aspetti la pecora Dolly era uguale a qualunque altra pecora della sua età cronologica. Tuttavia, il suo precoce invecchiamento potrebbe essere un'indicazione del fatto che essa è stata riprodotta dal nucleo di una pecora di 6 anni.

32 Pando: oltre 47. 000 steli di Populus tremuloides formano un'unica struttura ramificata Dai marcatori genetici della pianta è stato stabilito che gli steli di Pando fanno parte dello stesso organismo vivente Il sistema radicale ha circa 80.. 000 anni tra i più antichi organismi viventi Si stima che l'intero organismo pesi circa 6. 615 tonnellate il più pesante essere vivente conosciuto

33 Ibernazione

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35 Cile deserto di Atacama quando piove dopo 7 anni di siccità

36 Semi ’’dormienti’’ Questa condizione permette al seme di restare vitale anche per anni a metabolismo azzerato: con quale vantaggio? Durante questo tempo ha maggiori probabilità di essere trasportato in altri luoghi o di trovare condizioni più favorevoli allo sviluppo e alla sopravvivenza della pianta Questo significa che la pianta è intelligente? No: la pianta non ha le strutture (sistema nervoso) che sono la base anatomico-funzionale dell’ ’’intelligenza’’ ma è evoluta: piante che hanno questi dispositivi sopravvivono più delle altre in quell’ambiente  attraverso le generazioni aumentano la loro frequenza nelle popolazioni (= evoluzione)

37 Fecondazione assistita

38 «Dipinte in queste rive son dell'umana gente le magnifiche sorti e progressive» La fanta-scienza è qui!

39 Fecondazione assistita (video) (video)video Il fiore è fatto in modo che l'insetto prelevando il nettare di cui si nutre si sporca di polline che nel fiore successivo viene a contato con lo stame e finisce nell’ovario Questo significa che la pianta ha una strategia e quindi è intelligente e dotata di intenzionalità? ( ’’… si vede proprio un’intenzionalità’’) No: la pianta non ha le strutture (sistema nervoso) che sono la base anatomico-funzionale dell’ ’’intelligenza’’ ma è evoluta: piante che hanno questi dispositivi si riproducono più delle altre in quell’ambiente  attraverso le generazioni aumentano la loro frequenza nelle popolazioni (= evoluzione)

40 Sviluppo corporeo

41 Sviluppo della forma Questo significa che la pianta ha senso artistico oltre che intelligenza matematica? No: la pianta non ha le strutture (sistema nervoso) che sono la base anatomico-funzionale dell’ ’’intelligenza’’ ma dispositivi biochimici organizzati (epi)geneticamente «… i processi mentali hanno bisogno, per presentarsi, di strutturazioni della materia, di zone in cui il Pleroma è caratterizzato da un’organizzazione che gli consente di essere influenzato dall’informazione oltre che dagli eventi fisici.» (G. Bateson, Dove gli angeli esitano)

42 «Dipinte in queste rive son dell'umana gente le magnifiche sorti e progressive» In un secolo gli uomini europei hanno guadagnato in media più di 11 centimetri di altezza grazie al miglioramento delle condizioni di vita, ma… la dinamica della crescita limita l’aumento di statura ai primi 16-18 anni (f/m)

43 Come è la dinamica della crescita di questi alberi? Rallentata ma illimitata Come crescono questi alberi?

44 Pianta (dicotiledone) viva appena tagliata Qual è la parte viva della pianta adulta?

45 Che forma ha la parte viva? Un sottile manicotto che segue tronco e rami costituito da cambio (tessuto meristematico con cellule che si duplicano ) che si differenzia all’interno in xilema (cellule morte del legno) all’esterno in floema (cellule vive del libro) e corteccia (cellule più interne vive più esterne morte) La maggior parte del tronco è costituita di cellule morte con funzioni di trasporto (vasi xilematici) e sostegno (legno)

46 Parte viva del tronco e dei rami della pianta

47 Dobbiamo ammettere che la pianta ha una forma di intelligenza diversa dalla nostra? … Forse che la nostra struttura e la nostra forma si sviluppano grazie all’azione della nostra intelligenza e intenzionalità? La struttura e la forma delle piante (il loro modo di essere vive) sono estremamente diverse da quelle di un animale e sono il prodotto degli stessi tipi di processi biochimici e dello stesso tipo di organizzazione (epi)genetica

48 Nutrizione

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51 Ma, per vivere, quanto ha mangiato? Nei primi 5 anni di crescita un essere umano aumenta di circa 15 Kg mangiando più di 500 Kg di cibo (senza contare l’acqua) Efficienza di assimilazione 3% « Vissi d'arte, vissi d'amore» In 5 anni di crescita la pianta (di van Helmont) aumenta di 74 Kg incorporando circa 112 Kg di nutrimento Efficienza di assimilazione 66%

52 Nutrimento: «Sostanza che, introdotta nell’organismo, sopperisce al suo consumo di energia, fornisce i materiali di reintegrazione, quelli necessarî per l’accrescimento e quei fattori organici (proteine, grassi, carboidrati, vitamine) e inorganici (minerali) che sono indispensabili al normale svolgimento di funzioni fondamentali per l’individuo e per la specie.» Di che cosa si nutre una pianta (un vegetale)? Terra (Aristotele) Obiezioni? Molti vegetali vivono in acqua 1635 - Van Helmont: salice in terra essiccata cui aggiunge acqua Misura i pesi Dopo 5 anni la terra ha lo stesso peso mentre la pianta pesa 74 Kg in più Van Helmont: vengono dall’acqua

53 Di che cosa si nutre una pianta (un vegetale)? Acqua e sali minerali (risposta che si tramanda di generazione in generazione) Obiezioni? Se la pianta cresce, aumenta la quantità di sostanze organiche di cui è fatta Le sostanze organiche sono basate sul carbonio che si trova eventualmente solo in quantità minima nei sali sciolti in acqua Da dove viene il carbonio? 1727- Hales: «Molto probabilmente [le piante] traevano attraverso le foglie parte del loro nutrimento dall’aria» Dall’aria (CO 2 )

54 1772 – Priestley: «Ho raccolto aria espirata in un contenitore e l’ho chiuso ermeticamente. Dopo sette giorni ho messo un topolino in questo contenitore. In un altro contenitore con la stessa aria ho messo una pianta. Sempre dopo sette giorni ho aggiunto un topolino anche in questo secondo contenitore con la pianta. Il topolino nel contenitore senza la pianta è morto in 5 secondi, mentre quello posto nel contenitore con la pianta è restato vivo per parecchi minuti. Questo esperimento dimostra che le piante sono capaci di rinnovare e purificare l’aria.»

55 Le piante si nutrono essenzialmente di aria e acqua (salata) da cui vengono ricavate le sostanze da cui viene sintetizzato il glucosio da cui si ricavano tutte le altre sostanze attraverso trasformazioni biochimiche Fotosintesi: da sostanze inorganiche (minerali) a organiche (tipiche dei viventi) 6 CO 2 + 6 H 2 O → C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 Sintesi di glucosio per idrogenazione di anidride carbonica con idrogeno dell’acqua e con rilascio di ossigeno

56 Le piante si nutrono essenzialmente di CO 2 presente nell’aria L’aria sulla Terra c’è sempre stata? No: presenza di ossigeno in aumento nell’atmosfera da 2.500 Mafa Per quale causa? La fotosintesi da parte dei cianobatteri acquatici L’aria ricca di O 2 (  20%) è un prodotto della evoluzione dei vegetali 20  m

57 La fanta-scienza è qui! «Dipinte in queste rive son dell'umana gente le magnifiche sorti e progressive»

58 Tendiamo ad assimilare a noi ogni essere vivente a proiettare su ogni vivente il nostro modo di essere vivi (animismo) quello della ’’finalità cosciente’’ (G. Bateson) Ci interessa sapere se le piante pensano, si offendono, amano come noi e siamo contenti se qualcuno ce lo conferma: perché ci piace che tutto sia simile a noi e ci interessa così poco scoprire come diversamente da noi sono vivi altri organismi? UNA VITA ESAGERATA fenomeni vegetali (2) Marcello Sala

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