Cronobiologia

«Da molti anni – si legge nell’annuncio del premio Nobel 2017 per la medicina – sappiamo che gli esseri viventi, inclusi gli uomini, hanno sviluppato un orologio interno che li aiuta ad adattarsi al ritmo regolare del giorno e della notte. Ma come funziona esattamente il meccanismo? Hall, Rosbash e Young sono riusciti a guardare all’interno di questo orologio e scoprire il suo funzionamento. Le loro scoperte spiegano come le piante, gli animali e gli uomini riescano ad adattare il loro ritmo vitale per sincronizzarlo con la rotazione della Terra». Sapere come il nostro organismo rilascia una certa quantità di ormoni in diversi momenti del giorno, stimolato dall’alternanza del giorno e della notte, ci ha permesso di imparare a modificare la secrezione ormonale del nostro organismo quando ne abbiamo bisogno. Ad esempio, con l’assunzione della melatonina quando viaggiamo e dobbiamo affrontare il jet lag, oppure dal punto di vista metabolico ci ha permesso di capire quando è meglio mangiare e assumere certi nutrienti. È stato fondamentale anche nello studio del sonno e del riposo: la loro privazione porta automaticamente a un innalzamento della pressione sanguigna con conseguenze severe su cuore e cervello.

I Ritmi Circadiani. Il nostro orologio biologico

Nel famoso film Avatar, gli esseri umani sfruttano le risorse minerarie  di una lussureggiante luna abitata da extraterrestri dalla pelle blu, i Na’vi, che vivono in armonia con la natura. Le forze armate terrestri distruggono il loro habitat, malgrado sia noto che ciò porebbe compromettere la rete biologica che connette i suoi organismi. alla vigilia della battaglia più importante,Jake, il protagonista, comunica attraverso una connessione neurale con l’albero delle anime, che intercede a favore dei Na’vi. Pensiamo al tempo e alla coscienza in termini umani. Ma, proprio come noi, le piante possiedono recettori, microtuboli e sofisticati sistemi intercellulari che facilitano un certo livello di coscienza spazio-temporale. Il film ci lascia intendere che non comprendiamo la natura cosciente della vita che ci circonda.

Robert Lanza autore con Bob Berman di: ” Oltre il biocentrismo ” in un blog dell’ Huffington Post dice: ” Resto ancora basito quando qualcuno mi dice che una pianta ha coscienza ”

Sembra che i neuroni non siano indispensabili per la comunicazione cellulare, e nemmeno per elaborare e archiviare le informazioni.

Daniel Chamovitz, biologo e ricercatore presso l’Università di Tel Aviv, sostiene con fermezza che le piante vedono, sentono, percepiscono gli odori e ricordano. Ma come è possibile senza neuroni?

Secondo Michael Pollan e altri, le piante possiedono tutti i sensi umani e anche qualcuno in più. Da un certo punto di vista questo è logico. Le piante sono comparse sulla Terra centinaia di milioni di anni prima di noi mammiferi.

Ci siamo chiesti a lungo se le piante ” sentano “, anche se è ovvio che sono estremamente consapevoli di cose come la gravità, le fonti d’acqua e la luce. E’ altrettanto evidente che ottengono queste percezioni in modi molto diversi rispetto a noi mammiferi o anche alle forme di vita cosiddette inferiori. I girini e altri anfibi rilevano la luce attraverso cellule pigmentate della pelle per poter adattare la loro mimetizzazione a diversi contesti; i passeri possono regolare i propri ritmi circadiani senza ricorrere minimamente agli occhi: possono sentire la luce attravero le penne, la pelle, le ossa. Lo stesso fanno i topi, anche se ciechi, e almeno una specie di polpo, che addirittura evita il coinvolgimento del cervello o del sistema nervoso, come si è scoperto solo nel 2015. Uno dei meccanismi per percepire la luce senza usare gli occhi sembra essere una sostanza chiamata melanopsina, scoperta per la prima volta nel 1998 nella pelle delle rane. La melanopsina permette ai mammiferi di rilevare la luce in modo del tutto autonomo e disgiunto rispetto a coni e bastoncelli della retina. Questo fotopigmento rivela l’esistenza di un sitema fotoricettivo primitivo, non visivo, precedentemente ignoto. La percezione della luce senza possedere gli occhi è un’abilità estremamente importante per i ritmi biologici; può fornirci degli indizi quando ci domandiamo come fanno le piante – che non possiedono gli occhi per assistere al ciclo quotidiano notte/dì che, molto tempo fa, definì i nostri bioritmi – a percepire il passaggio del tempo.

Ovviamente le piante sono del tutto dipendenti dalla luce e la utilizzano per mezzo della clorofilla, una molecola che “gradisce” soprattutto la luce blu e può apprezzare anche il rosso, ma non sa che farsene delle lunghezze d’onda del verde. Questo spiega perchè le foglie e l’erba appaiono verdi: vediamo la parte dello spettro solare respinta dalla pianta e poi riflessa, invece che assorbita e utilizzata.