La belle verte » Senza categoria
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Set
29
2018
0

Connessione multipla

 

Nel suo “La vita delle piante – Metafisica della mescolanza” (ed. Il Mulino), Emanuele Coccia dà un bellissimo scorcio sui collegamenti che ci sono tra la biologia vegetale e lo studio dei suoli, con la filosofia. Definisce l’approccio della filosofia tutto l’insieme delle forme simboliche e non (“Un film, una scultura, una canzone pop, ma anche un sasso, una nuvola, un fungo […]”) e dei generi letterari (“[…] dal romanzo alla poesia, dal trattato all’aforisma, dal racconto alla formula matematica.”). Conclude che la separazione di queste entità non ha senso in filosofia, in quanto il sapere è unitario. Anche se questo può sembrare un concetto antiquato, in realtà è moto attuale e si sta riproponendo in questi giorni anche all’interno dell’Accademia svedese che assegna i Nobel: si pensa alla possibile revisione delle categorie dei premi, proprio perché ormai sembra desueto suddividere nettamente chimica, fisica o medicina, ma anche letteratura ed economia, senza sconfinare in altri ambiti. Il sapere di oggi è infatti multidisciplinare e coinvolge gruppi di decine o centinaia di scienziati. La visione di un mondo scientifico a sé stante e a compartimenti stagni, con settori disciplinari non comunicanti tra loro, è quindi, a mio parere, del tutto inattuale. Oggi più che mai, anche la Chiesa e la teologia si stanno interrogando sul ruolo della scienza e sulle sue implicazioni a livello globale.

Laudato si’, mi’ Signore, per sora nostra matre Terra, / la quale ne sustenta e governa, / e produce diversi frutti con coloriti flori et herba” scriveva San Francesco nel suo Cantico, scritto quando ormai era quasi completamente cieco. In un momento di profonda necessità di rinnovamento della Chiesa, San Francesco fu rivoluzionario nel proporre una visione olistica, quasi animistica e tinta di una religione immanente, presente sia negli organismi viventi che nella materia non vivente. Non per niente San Francesco è anche Santo Patrono degli ecologi. Eppure, nonostante la sua visione profetica, umile e povera, ma allo stesso tempo colta e poetica, Francesco non si separò mai dalla sua Chiesa, ma la volle riformare dall’interno. La sua visione unitaria ebbe quindi la meglio sulle spinte centrifughe insite nella sua natura poliedrica. A pensarci oggi, Il messaggio di Francesco era avanti centinaia di secoli. Facciamo un balzo in avanti.

Thomas Robert Malthus, nel 1798 pubblicò il Saggio sul principio della popolazione e i suoi effetti sullo sviluppo futuro della società, in cui sostenne che l’incremento demografico avrebbe spinto a coltivare terre sempre meno fertili, fino ad arrivare al collasso dell’economia. Il suo timore era fondato sul fatto che la popolazione umana cresce in progressione geometrica, quindi più velocemente della disponibilità di alimenti, che crescono invece in progressione aritmetica. La visione di Malthus era quindi priva di ottimismo e di soluzioni. Ci volle il 1972 per parlare nuovamente di impatto globale dell’inquinamento e di possibili soluzioni a questo problema. Il Rapporto sui limiti dello sviluppo, commissionato dal Club di Roma, una associazione di scienziati, economisti, uomini d’affari, attivisti dei diritti civili, alti dirigenti pubblici internazionali e capi di Stato, fu pubblicato appunto in questo anno. In una delle prime simulazioni al computer su questo argomento, si dimostrò che il tasso di crescita della popolazione, dell’industrializzazione, dell’inquinamento, della produzione di cibo e dello sfruttamento delle risorse poneva dei severi limiti allo sviluppo entro cento anni (2072). Si prospettava un declino improvviso e incontrollabile della popolazione e della capacità industriale, con un termine massimo molto vicino alle odierne previsioni (oggi si fissa lo spartiacque al 2050, considerando l’accelerazione dei processi di alterazione della Terra dovuta alle attività umane). Il Rapporto dava però anche delle speranze, per cui si sarebbe potuto giungere ad una condizione di sostenibilità ecologica ed economica se nuove tecnologie o nuove pratiche fossero state adottate.

Oltre al collasso economico, la cattiva gestione dell’òikos (οἶκος = casa, da cui appunto “ecologia”), della casa comune (la Terra) provoca anche un collasso sociale. È su questo che insiste Papa Francesco, sulle orme del suo illustre omonimo. Ho letto con interesse “Laudato si’”, la sua enciclica, trovandola forse un po’ didascalica ma estremamente innovativa. Vi ho ritrovato molti concetti di ecologia studiati all’università, tra cui la sostenibilità ambientale, le reti trofiche e la resilienza degli ecosistemi, insieme ad alcuni aspetti che ricordo aver letto in Gregory Bateson (“Verso un’ecologia della mente”, ed. Adelphi), il quale scriveva che le idee sono in certo modo esseri viventi e sono a loro volta influenzati da questi. Il tutto nello stile di Papa Francesco, semplice, comunicativo e immediato, con numerosi esempi tratti dalla gente della sua terra natia. Nell’edizione della San Paolo dell’enciclica c’è anche una bella introduzione di Carlo Petrini, gastronomo, sociologo, scrittore e attivista italiano, fondatore dell’associazione Slow Food. Pur professandosi ateo, Petrini trova numerosi spunti e relazioni tra sostenibilità ambientale, agricoltura, qualità del cibo e della vita umana e politica, che sono poi i temi da lui affrontati. Diversi sono i passi interessanti e di respiro ecologico e biologico, a partire dall’incipit (2) “Il nostro stesso corpo è costituito dagli elementi del pianeta, la sua aria è quella che ci dà il respiro e la sua acqua ci vivifica e ci ristora”, o dal poetico (84) “Suolo, acqua, montagne, tutto è carezza di Dio”, o ancora (137) “[…] le specie viventi formano una rete che non finiamo mai di riconoscere e di comprendere” e (140) “[…] l’insieme armonico di organismi in uno spazio determinato, che funziona come un sistema. Anche se non ne abbiamo coscienza, dipendiamo da tale insieme per la nostra stessa esistenza”. Ciò (220) “Implica pure l’amorevole consapevolezza di non essere separati dalle altre creature, ma di formare con gli altri esseri dell’universo una stupenda comunione universale”. E infine (240): “Le Persone divine sono relazioni sussistenti, e il mondo, creato secondo il modello divino, è una trama di relazioni. […] in seno all’universo possiamo incontrare innumerevoli relazioni costanti che si intrecciano segretamente.

Interessanti anche i riferimenti a piante e suolo. Parlando di San Francesco narrato da Tommaso di Celano (12): “Per questo chiedeva che nel convento si lasciasse sempre una parte dell’orto non coltivata, perché vi crescessero le erbe selvatiche, in modo che quanti le avrebbero ammirate potessero elevare il pensiero a Dio, autore di tanta bellezza”. Oltre alla bellezza, aggiungerei, anche i benefici delle colture di copertura e dell’inerbimento selvatico per i suoli coltivati. E ancora, citando il Levitico (71): “D’altra parte fu stabilito un anno sabbatico per Israele e la sua terra ogni sette anni, durante il quale si concedeva un completo riposo alla terra, non si seminava e si raccoglieva soltanto l’indispensabile per sopravvivere e offrire ospitalità”. Qui è espresso chiaramente il concetto di maggese e del “moderno” no-tillage. Sul degrado del suolo, Papa Francesco, autocitandosi, scrive (89) “Dio ci ha unito tanto strettamente al mondo che ci circonda, che la desertificazione del suolo è come una malattia per ciascuno, e possiamo lamentare l’estinzione di una specie come una mutilazione”. E sulla sostenibilità e i cambiamenti climatici: (59) “Come spesso accade in epoche di profonde crisi, che richiedono decisioni coraggiose, siamo tentati di pensare che quanto sta succedendo non è certo. […] È il modo in cui l’essere umano si arrangia per alimentare tutti i vizi autodistruttivi: cercando di non vederli, lottando per non riconoscerli, rimandando le decisioni importanti, facendo come se nulla fosse”. E ancora (129): “Perché continui ad essere possibile offrire occupazione, è indispensabile promuovere un’economia che favorisca la diversificazione produttiva e la creatività imprenditoriale. Per esempio, vi è una grande varietà di sistemi alimentari agricoli e di piccola scala che continua a nutrire la maggior parte della popolazione mondiale, utilizzando una porzione ridotta del territorio e dell’acqua e producendo meno rifiuti, sia in piccoli appezzamenti agricoli e orti, sia nella caccia e nella raccolta di prodotti boschivi, sia nella pesca artigianale. Le economie di scala, specialmente nel settore agricolo, finiscono per costringere i piccoli agricoltori a vendere le loro terre o ad abbandonare le loro coltivazioni tradizionali”. E infine (164) “[…] programmare un’agricoltura sostenibile e diversificata, a sviluppare forme rinnovabili e poco inquinanti di energia, a incentivare una maggiore efficienza energetica, a promuovere una gestione più adeguata delle risorse forestali e marine, ad assicurare a tutti l’accesso all’acqua potabile” oppure (180) “D’altra parte, l’azione politica locale può orientarsi alla modifica dei consumi, allo sviluppo di un’economia dei rifiuti e del riciclaggio, alla protezione di determinate specie e alla programmazione di un’agricoltura diversificata con la rotazione delle colture. È possibile favorire il miglioramento agricolo delle regioni povere mediante investimenti nelle infrastrutture rurali, nell’organizzazione del mercato locale o nazionale, nei sistemi di irrigazione, nello sviluppo di tecniche agricole sostenibili”.

Il Papa insiste molto sul dialogo tra le parti interessate (gli stakeholders, diremmo oggi) (135): “É necessario disporre di luoghi di dibattito in cui tutti quelli che in qualche modo si potrebbero vedere direttamente o indirettamente coinvolti (agricoltori, consumatori, autorità, scienziati, produttori di sementi, popolazioni vicine ai campi trattati e altri) possano esporre le loro problematiche o accedere ad un’informazione estesa e affidabile per adottare decisioni orientate al bene comune presente e futuro”. E (180): “Si possono facilitare forme di cooperazione o di organizzazione comunitaria che difendano gli interessi dei piccoli produttori e preservino gli ecosistemi locali dalla depredazione. È molto quello che si può fare!”. Anche la conoscenza dovrebbe essere ispirata ai principi olistici tipici dell’ecologia (110): “La frammentazione del sapere assolve la propria funzione nel momento di ottenere applicazioni concrete, ma spesso conduce a perdere il senso della totalità, delle relazioni che esistono tra le cose, dell’orizzonte ampio, senso che diventa irrilevante. Questo stesso fatto impedisce di individuare vie adeguate per risolvere i problemi più complessi del mondo attuale, soprattutto quelli dell’ambiente e dei poveri, che non si possono affrontare a partire da un solo punto di vista o da un solo tipo di interessi”. E infine, meglio di ogni politico attuale, scrive (135) “É necessario investire molto di più nella ricerca, per comprendere meglio il comportamento degli ecosistemi e analizzare adeguatamente le diverse variabili di impatto di qualsiasi modifica importante dell’ambiente. Poiché tutte le creature sono connesse tra loro, di ognuna dev’essere riconosciuto il valore con affetto e ammirazione, e tutti noi esseri creati abbiamo bisogno gli uni degli altri. Ogni territorio ha una responsabilità nella cura di questa famiglia, per cui dovrebbe fare un accurato inventario delle specie che ospita, in vista di sviluppare programmi e strategie di protezione, curando con particolare attenzione le specie in via di estinzione”.

Tornando a Coccia, ispirandosi alle piante, esprime così la sua idea di conoscenza, che condivido in pieno: “In fondo, la vera conoscenza del mondo non può essere che una forma di autotrofia speculativa: invece di alimentarsi sempre ed esclusivamente di idee e di verità già sancite da questa o da quella disciplina specifica nella sua storia (inclusa la filosofia), invece di volersi costruire a partire da elementi cognitivi già strutturati, ordinati, disposti, essa dovrà poter trasformare in idea qualsiasi materia, qualsiasi oggetto, qualsiasi evento, proprio come le piante sono capaci di trasformare in vita qualunque pezzo di terra, d’aria e di luce. Questa sarà la forma più radicale di attività speculativa, una cosmologia proteiforme e liminare, indifferente ai luoghi, alle forme e ai modi in cui è praticata.

Molti secoli prima, anche Ovidio, seppure in altra forma, celebrava questo tipo di conoscenza, basato sull’incertezza, sulla mutevolezza, sulla discontinuità, sul perenne cambiamento, senza una direzione definita, “[…] senza assiologie e gerarchie”, dove “[…] un sasso, una fonte, un uomo, un insetto, un astro hanno il medesimo valore; e hanno il diritto di essere solo quel che sono e come sono” (Nicola Gardini, “Con Ovidio”, Garzanti). In uno dei passi più celebri, parlando della ninfa Dafne, amata da Apollo ma colpita per vendetta da Cupido con una freccia di piombo – che la faceva rifuggire dall’amante – Ovidio narrava ne “Le metamorfosi” la trasformazione di Dafne in albero di alloro prima che Apollo riuscisse ad averla: “un torpore profondo pervade le sue membra, il petto morbido si fascia di fibre sottili, i capelli si allungano in fronde, le braccia in rami; i piedi, così veloci un tempo, s’inchiodano in pigre radici, il volto svanisce in una chioma: solo il suo splendore conserva.” Questa conoscenza, così dispersiva ma anche così profonda e radicale, causò non pochi problemi a Ovidio, che fu mandato in esilio sul Mar Nero da Augusto. In fin dei conti, Ovidio aveva intuito, pur usando un differente approccio, che la natura agisce mediante continue trasformazioni e ne aveva tratto spunto per esternare la sua condizione esistenziale. Proprio come il mito Ermafrodito e Salmace narrato da Ovidio, mente e corpo si intrecciano completamente nel racconto “L’ultima domanda”, uno dei più belli della fantascienza (che spesso è divenuta o diviene scienza), in cui Isaac Asimov prevede un futuro lontanissimo in cui: “L’Uomo rifletteva tra sé e sé, perché in un certo senso, mentalmente, l’Uomo era unico. Era formato da trilioni, trilioni e trilioni di corpi senza età, ciascuno al suo posto, ciascuno immobile e incorruttibile, ciascuno accudito da automi perfetti e altrettanto incorruttibili, mentre le menti di tutti quei corpi si fondevano liberamente l’una nell’altra, indistinguibili”.

In questa concezione olistica della scienza, che non pretende di alimentarsi di conservatorismo, l’arte rinascimentale, basata su un patto tra Uomo-Natura-Religione non ancora rotto, trovò massima ispirazione nelle piante e nei suoi frutti. Ma questa è un’altra storia, che racconterò nel prossimo post.

 

COMMENTI 0   |   Scritto da Horty in:  Senza categoria |
Ago
31
2018
2

Olismo contro riduzionismo

 

Gli ultimi decenni hanno visto – mi riferisco in particolare alle scienze della vita – l’affermazione pressoché totale di un approccio riduzionistico, considerato l’unico scientificamente valido. Questo approccio restringe il campo di indagine a fenomeni in microscala, con scarsa o senza alcuna visione di insieme. È un metodo potente ed efficace, grazie al quale ad esempio sono state debellate molte malattie e sono stati curati i loro sintomi, ma non è sicuramente l’unico.

Pubblicare un lavoro anche solo parzialmente descrittivo su una buona rivista scientifica è diventato molto difficile, sebbene l’idea di base possa essere interessante. Sono finiti i tempi in cui Darwin scriveva un trattato sui lombrichi o sulla sensibilità delle radici; oggi, opere come quelle sarebbero probabilmente rigettate al mittente. Nel mio piccolo, ho pubblicato decine di articoli scientifici e so quanto possa costare caro inserire nella discussione un’opinione anche vagamente personale, a meno che non sia supportata da una decina di riferimenti bibliografici (ma è o no una discussione? Potrò mettere almeno due frasette mie dopo aver sfoderato dati in tabelle e grafici!). A titolo di esempio, l’ultimo lavoro che ho inviato è stato rigettato perché nel materiale supplementare – che non legge quasi nessuno – c’era una foto di uno degli autori in laboratorio mentre faceva delle misurazioni (“Si rende conto che ha inviato il lavoro ad una rivista internazionale?”, è stata una delle obiezioni). Scrivere poi la storia dell’esperimento o della prova in campo e le motivazioni che ti hanno spinto significa poi stroncatura certa del lavoro. Eppure fino a non molti anni fa non era così: ricordo che pubblicare anche solo 15 anni fa era molto più semplice, c’era molta più tolleranza e forse anche meno concorrenza. Il colmo è poi quello che si è verificato negli ultimi anni, in cui sono sorte riviste diventate prestigiose facendosi pagare una pubblicazione profumatamente, spesso con la scusa dei costi aggiuntivi dell’open access, grazie al quale tutti possono leggere gratuitamente gli articoli. In pratica, chi paga può pubblicare ed essere poi citato, chi no, si attacca al tram. L’approccio mi ricorda Sting che si faceva pagare dai turisti affnche questi gli raccogliessero le olive nel suo podere nella campagna toscana.

L’approccio riduzionistico standard, come la neolingua di “1984”, richiede poche e ferree regole che lo fanno assomigliare a una dottrina religiosa piuttosto che a una scienza; è uno stile semplice da correggere, che non richiede molto sforzo di comprensione, quantitativo piuttosto che qualitativo. Un linguaggio di nicchia; uno stile anche facile da scimmiottare e da ridicolizzare, come hanno dimostrato goliardicamente alcuni scienziati pubblicando lavori con titoli senza senso e nomi degli autori inventati. Ho incontrato decine di ricercatori che si sono lamentati di questo andazzo, ma nessuno ha il coraggio di sovvertirlo: le carriere, almeno nei paesi del nord Europa e anglosassoni, si basano sulle pubblicazioni; puoi dire addio al tuo lavoro se sei contro il sistema. Alcuni scienziati, che ho conosciuto personalmente, hanno insistito nel loro approccio più olistico, scontrandosi con editor e revisori inclementi; alcuni ce l’hanno fatta a far valere le loro ragioni, altri, altrettanto bravi, no.

Dal momento che la cultura capitalistica di cui siamo ormai intrisi ci vuole come dei codici a barre, anche i ricercatori sono valutati come tali: indici, citazioni, criteri oggettivi ma talmente complessi da risultare oscuri anche a chi li ha ideati. Persino la valutazione caratteriale, quando è prevista, viene fatta spesso con test psicoattitudinali facilmente quantificabili. In Italia, la situazione è anche peggiore perché i criteri di valutazione oscuri facilitano e alimentano il corporativismo dei settori disciplinari, poco incline ad un approccio multidisciplinare della ricerca. Quello che emerge è un quadro desolante e arido, dove lo scienziato, come persona, praticamente non esiste più. L’accademico tipo non ha di solito tempo (e talvolta nemmeno voglia né capacità) per scrivere di divulgazione perché è considerato tempo perso; i divulgatori, dal canto loro, comunicano di rado con gli accademici; il pubblico è disorientato e non sa se dar retta a Piero Angela, Mario Tozzi, Paolo Fox o Roberto Giacobbo.

In pratica, l’approccio olistico alle scienze della vita è andato quasi del tutto perso e viene visto come un insieme di divagazioni, chiacchiere ed elucubrazioni inutili. Dal mio punto di vista, questo atteggiamento, soprattutto oggi che la scienza è sempre più ricca di relazioni interdisciplinari, è una grave perdita e crea un impoverimento del dibattito scientifico. Ecologi e climatologi, ad esempio, lavorano in settori talmente al confine tra più discipline che sarebbe per loro impensabile un approccio riduzionistico, ma la stessa cosa si potrebbe dire per molti altri settori. Si dimentica che un ricercatore con un approccio olistico è solitamente in grado di divulgare meglio, di insegnare in modo più appassionato, di stimolare le nuove leve, di cogliere i messaggi che gli giungono da altre discipline, di cogliere le innovazioni, di scrivere e spiegarsi meglio, di coordinare progetti di ricerca, di scoprire approcci applicativi interessanti, ecc. Eppure tutto questo, a fini pratici, non serve più. Alcune riviste scientifiche stanno fortunatamente cominciando a capire l’importanza di un approccio olistico, chiedendo informazioni aggiuntive agli autori. L’impressione della scienza che si dà alla gente comune è quella di un insieme di discipline aride dove solo gli adepti ne capiscono qualcosa.

Si può porre rimedio a questa via a senso unico che ha intrapreso la scienza? È ancora possibile una scienza olistica o perlomeno meno riduzionistica?Di esempi di collegamenti della biologia con l’arte, la filosofia e la religione ce ne sono a bizzeffe. Prima dell’avvento di un sapere estremamente settoriale, molti scienziati avevano una conoscenza interdisciplinare basata su una ragnatela di relazioni tra vari aspetti della realtà. Era infatti proprio questo il concetto della conoscenza dell’umanesimo rinascimentale, nato in Italia, e il cui paradigma è raffigurato nell’Uomo Vitruviano di Leonardo da Vinci.

 

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Lug
30
2018
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Grezza ma non troppo

 

Nell’articolo di maggio (Mai soli) avevo parlato dei microorganismi endofiti, cioè che vivono all’interno delle piante, o sulla sua superficie (es. fillosfera e carposfera). Le condizioni esterne sembrano influenzare non poco la popolazione microbica di un organismo vivente: succede nel nostro intestino, il cui microbioma è influenzato dalla dieta, e la stessa cosa accade nelle piante, i cui microorganismi sono influenzati ad esempio dalle diverse pratiche agronomiche. Se ci sembra strano che le piante ospitino microbi diversi a seconda di come vengano coltivate, questo dipende dal fatto che le piante sono state da sempre meno studiati degli animali, e in particolare dell’uomo. Le cose stanno però cambiando: sequenziare il DNA dei batteri è sempre più economico e alla portata di tutti, e non è necessario avere un laboratorio attrezzatissimo perché il sequenziamento può essere svolto all’esterno. Quello che serve sempre di più è però il cervello del ricercatore per progettare al meglio un esperimento e per gestire e valutare la gran mole di dati che viene prodotta. Oltre alle tecniche genomiche, ce n’è una in grado di individuare quasi tutte le molecole sotto le dimensioni delle proteine presenti in un tessuto; si chiama metabolomica. Il vantaggio di questa tecnica è che ci da un’istantanea di quello che realmente sta succedendo in un tessuto.

L’ostacolo maggiore a questa tecnica, ormai diventata una vera e propria disciplina, è che le piante sono laboratori viventi in grado di produrre migliaia di molecole provenienti dalle più svariate vie biosintetiche, dai fenoli ai carboidrati, dai terpeni agli alcaloidi, dagli steroidi agli aminoacidi. Molti di questi metaboliti sono prodotti in determinati stadi fisiologici della pianta, ad esempio durante la crescita o lo sviluppo riproduttivo, altre volte in seguito a condizioni ambientali più o meno avverse, come avviene per la difesa contro i patogeni, o in carenza di nutrienti o di acqua. Per dare un senso a queste ricerche, bisogna quindi identificare i metaboliti chiave che fanno la differenza (e che la fanno al di sopra di un certo livello), eliminando tutti quelli che normalmente si riscontrano, scegliendo quelli più abbondanti o la cui sintesi è indotta da determinate condizioni interne ed esterne. È necessario inoltre fare un buon campionamento (non di certo limitarsi a una pianta, selezionando piante uniformi in età, stadio, posizione, ecc.) e scegliere il momento adatto, possibilmente ripetendo le analisi più volte durante l’anno (magari quando la pianta è a riposo vegetativo e poi in fase vegetativa/riproduttiva, se parliamo di piante). Se non si considerano bene tutti questi fattori, il rischio è quello di spendere soldi per centinaia di analisi senza approdare a nessuna conclusione.

Sul sangue umano sono stati pubblicati milioni di articoli scientifici perché è facile da estrarre e dalla sua composizione chimica, biochimica e cellulare si possono ricavare molteplici informazioni sullo stato di un organismo. Dai miei sbiaditi ricordi di fisiologia umana, il sangue veicola gas, acqua, nutrienti, ormoni, elementi, cellule, ecc. Una qualsiasi modificazione delle condizioni fisiologicamente normali è un campanello di allarme. E allora perché lo stesso non potrebbe avvenire per la linfa delle piante. Al contrario nostro, le piante hanno due diversi sistemi circolatori, lo xilema per la linfa grezza, e il floema per la linfa elaborata. Non voglio entrare nei dettagli, ma si è sempre detto che linfa xilematica, la quale scorre in vasi cavi e morti chiamati trachee e tracheidi, trasporta sostanze dalle radici alla chioma avendo come forza guida la traspirazione, mentre la linfa floematica, contenente gli zuccheri prodotti dalla fotosintesi, dalle foglie al resto della pianta. Dal momento che i metaboliti, come si deduce dal nome, derivano dal metabolismo, che avviene nelle cellule vive, si pensava che la maggior parte di queste sostanze fosse presente nel floema. Niente di più sbagliato! La linfa xilematica non è così grezza come si pensava: contiene non solo acqua e elementi minerali (nitrati, fosfati, solfati, elementi, ecc.) ma anche steroidi, terpeni, alcaloidi, fitormoni, regolatori di crescita, aminoacidi, fenoli, prodotti di degradazione e altro che fra un po’ vedremo. Dal momento che estrarre la linfa non facile come estrarre il sangue, inizialmente si è pensato che questi metaboliti fossero contaminazioni dei tessuti adiacenti, in particolare del vicino floema, ma tecniche di estrazione sempre più precise hanno smentito questa ipotesi.

 

E arriviamo al dunque: la parte sperimentale.

Partecipare a congressi mi piace solo se c’è un fine pratico; è bello documentarsi ma non è mia intenzione sorbirmi tutti gli interventi orali e i poster (la mia attenzione dura 30 minuti la mattina e 30 il pomeriggio e ho bisogno di tempo per assimilare). L’altro aspetto positivo e stimolante è conoscere nuove persone (le più interessanti sono di solito le più dimesse e umili), il che non significa fare public relations, ma interessarsi sinceramente alle attività altrui e trarne buoni stimoli. Da uno di questi congressi è nata una piccola collaborazione che, a mio avviso, ha dato ottimi risultati. Molti di questi sono in via di pubblicazione, per cui non potrò andare ora in dettaglio, ma quello che ci interessa è il messaggio, che deve essere supportato dai risultati ma andare oltre questi. Il mio intervento orale riguardava la modifica dei microorganismi in piante di olivo gestite in modo diverso. Il messaggio: il microbioma delle piante gestite in modo sostenibile (sostenibili) è ricco e più diverso di quello delle piante coltivate con tecniche intensive (convenzionali). Le prove: i gruppi di batteri “utili” e “benefici” per le piante erano significativamente più abbondanti nel trattamento sostenibile, in vari periodi dell’anno. I vantaggi: le piante sostenibili si difendono meglio, sopportano meglio le condizioni avverse, hanno bisogno di meno fertilizzanti di sintesi e producono anche di più (anche se i vantaggi si notano a partire da 5-6 anni di gestione), gli agricoltori risparmiano soldi e risorse (acqua e concime), l’ambiente ne guadagna, la salute umana probabilmente sì.

Avevamo studiato anche i batteri presenti nella linfa, in entrambi i trattamenti. Al ché, l’idea di studiare anche la composizione chimica della linfa. “Hai ancora campioni nel frigo”, “Un momento che chiedo”, “Sì, ce ne sono ancora per due epoche di campionamento”, “Sei d’accordo se te li spedisco?”, “Sì”, “OK, organizzo tutto”. Dopo qualche mese, i risultati: 200-300 metaboliti che facevano la differenza nei due trattamenti, che si differenziavano statisticamente in maniera netta. 200-300 metaboliti con nomenclatura chimica IUPAC, un manicomio di nomi e sigle. Dopo qualche settimana ritorna il file Excel con una suddivisione in classi chimiche fatta sulla base di un database di composti di origine vegetale. Io lo analizzo un po’ e più o meno mi ci ritrovo, ma qualcosa non mi è chiaro. Ad occhio vedo che molti dei metaboliti sono più abbondanti nel trattamento sostenibile e che i composti, dai nomi più assurdi, non sono così disomogenei, ma che nell’elenco regna una certa uniformità: prevalgono alcune classi di composti rispetto ad altre. E sono per il 99% metaboliti secondari, cioè quelli che non prendono parte alle vie biosintetiche più importanti – non so, respirazione, fotosintesi, fotorespirazione – ma metaboliti secondari, cioè non essenziali per la semplice crescita, sviluppo o riproduzione dell’organismo, ma per esempio usati o come meccanismi di difesa contro predatori (animali erbivori, agenti patogeni, ecc.) o per la competizione interspecifica o per facilitare i processi riproduttivi. Allora esamino i composti uno ad uno e li passo al vaglio di PubChem, che per ognuno di essi mi dice vita, morte e miracoli, tutto basato sulla bibliografia. I miei sospetti erano fondati: c’è una precisa logica che differenzia i due trattamenti. Le piante “sostenibili” e quelle “convenzionali” hanno una composizione della linfa totalmente diversa per quanto riguarda i metaboliti secondari. Diversa sì, ma è possibile che i metaboliti individuati diano alle piante sostenibili dei vantaggi che le altre non hanno. A prima vista mi sembra di sì.

Innanzitutto, ad esclusione di qualche aminoacido, i metaboliti primari non sono stati influenzati dalla gestione del suolo. Le differenze maggiori si riscontrano però per i metaboliti secondari (80% del totale), quasi sempre più concentrati (almeno 5 volte) o presenti solo nella linfa delle piante sostenibili. Tra questi, le classi prevalenti includono terpeni a diverso numero di atomi di carbonio, fitormoni e loro derivati (gibberelline, auxine, jasmonati, citochinine e strigolattoni); alcaloidi; steroli/steroidi; retinoli/retinoidi, tocoferoli e carotenoidi. I fitormoni trovati, esclusi i jasmonati (che hanno principalmente un’azione difensiva), sono metaboliti secondari che, in piccole quantità, promuovono e regolano la crescita delle piante, lo sviluppo e la differenziazione di cellule e tessuti e, per questo motivo, sono anche chiamati “regolatori della crescita”. A quanto pare, molti di essi e/o dei loro precursori sono trasportati non solo dal floema, ma anche dallo xilema, soprattutto se sintetizzati nelle radici. I terpeni hanno effetti antagonisti nei confronti di microorganismi patogeni e insetti erbivori. Carotenoidi (antiossidanti), steroidi e steroli (vedremo dopo), gibberelline e citochinine (regolatori e promotori della crescita) derivano anch’essi da terpeni. Le saponine, una classe di steroidi glicosilati, con proprietà simili al sapone sono anch’esse delle potenti tossine contro i patogeni e sono state riscontrate solo nella linfa delle piante sostenibili. Gli steroli vegetali sono una componente essenziale delle membrane cellulari, ma, cosa più interessante, molti di essi agiscono come messaggeri secondari, fitoormoni che regolano lo sviluppo delle piante (ad esempio brassinosteroidi) o sostanze di difesa (ad esempio i fitoecdisoni) con una struttura simile a quella degli ormoni degli insetti, il cui sviluppo è disturbato e compromesso dalla presenza di queste sostanze ormonosimili. Ad esempio, l’ecdisone è un ormone con una struttura steroidea che controlla la transizione da larva in pupa. Le piante possono imitare questi ormoni, in modo che quando gli insetti mangiano piante contenenti fitoecdisoni, il processo della pupa sia disturbato e le larve muoiano. È difficile però capire se l’ecdisone rilevato sia stato prodotto da insetti (ad esempio, trasmesso nella linfa da uno stiletto di afide) o se sia stato sintetizzato dalla pianta.

Dal momento che il trattamento sostenibile ha fornito al terreno più azoto organico e meno azoto minerale, questo probabilmente è stato il motivo dell’aumento dei fenoli e degli alcaloidi, la cui biosintesi è generalmente indotta quando viene aggiunto meno fertilizzante azotato. Sono probabilmente i composti più importanti per la difesa delle piante e possono essere influenzati dalle diverse pratiche agronomiche e dalle condizioni ambientali, anche se non sempre questa relazione è chiara. Infine, altri composti discriminanti tra i due trattamenti sono stati antibiotici sintetizzati da batteri (cloramfenicolo ed eritromicina D) e funghi (fusidato e aurachina), vitamine (es., biotina), siderofori di origine batterica (rizobactina 1021, prodotta da Rhizobium spp.) che aiutano le piante ad assorbire ferro dal suolo, insetticidi naturali prodotti da batteri (spinosina) e vari fitoecdisoni.

 

Dai dati complessivi emerge che l’adozione di una gestione sostenibile a lungo termine del suolo (18 anni) ha migliorato lo stato di salute delle piante in termini di difese chimiche (ad esempio, terpenoidi, alcaloidi, fitoalessine, jasmonati, fenoli), di crescita (es., gibberelline, citochinine, strigolattoni) e di funzionalità cellulare (es. vitamina A, biotina, steroidi). Nella linfa delle piante sostenibili sono stati riscontrati molti composti derivati da microbi utili per piante (es., siderofori, sostanze simili agli ormoni, antibiotici). Una gestione sostenibile del suolo è quindi un fattore chiave per aumentare i nutrienti del suolo e sostenere un microbiota del suolo funzionale e diversificato, che a sua volta aumenta la fertilità del suolo, ovvero la capacità di un suolo di fornire i nutrienti essenziali per la crescita delle piante.

La gestione de suolo può quindi influenzare profondamente il metabolismo della pianta, come si vede dall’analisi del metaboloma della linfa, ma anche indirettamente l’ambiente e la salute umana (assenza di pesticidi e fertilizzanti minerali, aumento della crescita delle piante e difese naturali, ecc.). Nell’agricoltura convenzionale, adottata dalla maggior parte degli agricoltori, la frequente lavorazione del terreno riduce fortemente la complessità e la diversità dell’agro-ecosistema. I risultati ottenuti incoraggiano l’uso di una serie di pratiche agricole sostenibili (ad esempio, copertura dell’erba, riciclaggio dei residui di potatura, input di sostanza organica, ecc.) In grado di migliorare lo stato fisiologico delle piante, con benefici sulla quantità/qualità delle produzioni, l’ambiente e salute umana.

 

I tempi stanno per cambiare. Le analisi della linfa diventeranno routine in futuro?

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