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NATURA E INTELLIGENZA

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Questo articolo è stato pubblicato il 02 settembre 2010 alle ore 08:09.

frontiere Dalla neurobiologia delle piante nuovi studi indicano link inattesi tra internet e il mondo verde
Il regista James Cameron ha raggiunto una perfezione quasi maniacale durante la progettazione di Avatar, il film che ha polverizzato i precedenti record di incassi nelle sale cinematografiche. Con i suoi designer ha immaginato la flora della luna Pandora. Poi ha chiesto a una docente di botanica dell'università Davis, Jodie Holt, la descrizione delle caratteristiche di 55 specie vegetali. A ispirarla sono state le ricerche sulle specie invasive e tropicali. Il retroscena scientifico di Avatar è più profondo. Nel film viene descritto un network di radici in grado di trasmettere informazioni: una sorta di "internet verde" che ricopre la superficie di Pandora. Ma la comunicazione tra le piante è da tempo un territorio di analisi accademica. Sono studi iniziati all'università di Firenze nel Laboratorio di neurobiologia vegetale (Linv) guidato da Stefano Mancuso: ha dedicato anni a focalizzare l'attenzione su poche migliaia di cellule che occupano circa due millimetri sulla punta delle radici. Sono gli "apici radicali": possono rilevare in tempo reale e contemporaneamente quindici parametri, come la temperatura e la presenza di acqua. E contribuiscono alle strategie di sopravvivenza di una pianta. Indicano, per esempio, dove cercare risorse per la crescita. «Le radici sono la sede di un centro di comando: nell'avena, nel sorgo e in altre piante erbacee gli apici radicali sono decine di milioni. È un network con una potenza di calcolo enorme», sottolinea Mancuso, intervenuto di recente alla conferenza Ted (Technology Entertainment Design) di Londra. Sono strutture paragonabili a un'intelligenza di sciame (swarm intelligence), un sistema di comunicazione utilizzato da alcuni insetti e animali che collaborano in una sorta di rete auto-organizzata. Per esempio, le formiche possono trovare il percorso più breve tra il cibo e il nido, oppure le termiti costruiscono strutture gigantesche senza alcun "direttore dei lavori". «Nel caso delle piante, però, l'intelligenza di sciame riguarda tutte le specie», aggiunge il fondatore del Linv.

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Comunicano. Stringono alleanze e combattono battaglie. Si spostano. La flora, insomma, ha comportamenti complessi. Per esempio, non sono mute: per "dialogare" tra loro possono rilasciare centinaia di migliaia di molecole gassose. Inoltre, stabiliscono accordi con un vantaggio reciproco. La mirmecofilia, per esempio, descrive la collaborazione con le formiche: gli insetti tengono alla larga eventuali invasori del territorio e, in cambio, ottengono nettari extrafiorali, sostanze zuccherine impiegate per nutrire le larve. È più complessa, invece, la battaglia per il territorio e la sopravvivenza. Come dimostra uno studio in un parco del Botswana, dove alcuni anni fa sono state introdotte alcune gazzelle. Poco tempo dopo, però, sono morte. E dopo una lunga indagine i biologi hanno scoperto il motivo: le acacie, minacciate dalle gazzelle, hanno aumentato la quantità di tannino nelle foglie e avvelenato gli animali. L'informazione per la difesa estrema è stata trasmessa anche alle altre acacie dell'area. Un altro luogo comune, inoltre, è che le piante siano statiche. Ma si tratta di un'illusione: per esempio, spostano le foglie se non arriva più la luce del sole, ma il movimento è talmente lento da non essere percepibile per gli esseri umani. La neurobiologia vegetale apre la strada ad applicazioni nella robotica e nelle telecomunicazioni. Il Linv ha presentato all'Agenzia spaziale europea un progetto per uno sciame di "plantoidi": sono ibridi meccanici e vegetali in grado di scavare nel sottosuolo. Ricavano energia attraverso pannelli solari e utilizzano l'abilità delle radici di rilevare parametri e gestire le risorse in modo efficiente. Le piante possono diventare un modello per le ricerche sulle telecomunicazioni. Secondo Mancuso, la mappa delle radici ricorda la topografia di internet: un'evoluzione durata milioni di anni fornirebbe indicazioni sulla costruzione e la diffusione di reti. Restano, però, ancora da fare passi in avanti sull'etica: «Prevale un atteggiamento utilitaristico verso le piante», osserva il fondatore del Linv. E riporta alla luce una questione centrale anche in Avatar: l'impiego sostenibile dei beni offerti dalla natura. Sulla Terra, come ricorda il Global Footprint Network, in nove mesi abbiamo già consumato le risorse di un anno.
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2...La grande madre non prende le parti di nessuno. Lei protegge soltanto l'equilibro della vita. Neytiri (da Avatar)
>Natural Selection
PERCORSI OTTIMIZZATI
>Netezza
INSETTI PER PENSARE
>Icosystem SIMULAZIONI INTERESSATE Scenari probabilistici. Simulare la diffusione di un virus informatico in una rete di telefonia mobile. Analizzare l'impatto di campagne pubblicitarie. Assegnare risorse computazionali ai centri di ricerca. Queste sono attività gestite da Icosystem a partire, per esempio, dagli studi sull'intelligenza distribuita. Il cofondatore della società è stato Paolo Gaudiano, ex ricercatore alla Boston university impegnato tra le altre cose sulle reti neurali. Ha sviluppato numerosi progetti per attori diversi come Nike, Intel, Bp, DuPont. E da alcuni anni per la marina militare elabora previsioni sulle conseguenze di modifiche al regolamento interno. schede a cura di Luca Dello Iacovo
Le regole delle formiche Swarm intelligence. Le formiche esplorano il territorio circostante in cerca di nutrimento da portare al nido: lungo i loro percorsi depositano una sostanza chimica, il feromone, per mappare l'area. Poi tornano indietro al punto di partenza dopo aver trovato il cibo. Iniziano il trasporto: altri insetti collaborano. Ripetono più volte il tragitto, ma abbreviano il percorso per accelerare il viaggio lungo l'itinerario. Altre formiche trovano le "scorciatoie", segnalandole con il feromone: la "scia" diventa più intensa.BIOROBOT PIONIERI Il Laboratorio di neurobiologia vegetale dell'università di Firenze ha elaborato alcuni progetti di automi (“plantoidi”) per l'Agenzia spaziale europea (Esa) in grado di esplorare terreni: sono ibridi meccanici e vegetali, dove le radici diventano “minisonde” per rilevare parametri del suolo. L'alimentazione di energia proviene da pannelli solari simili a foglie. COMPORTAMENTI COMPLESSI Le piante si muovono, ma su scale temporali differenti rispetto agli animali. E stabiliscono alleanze con gli insetti: ricevono protezione dagli invasori in cambio del trasporto di polline, come nel caso della collaborazione con le formiche (mirmecofilia). Inoltre, sono in grado di comunicare tra specie diverse attraverso centinaia di migliaia di molecole gassose.

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