In gita

linx-homeQuando Valentina Murelli di Linx Magazine mi ha chiesto di costruire una serie di storie botaniche attorno a una gita scolastica ho deciso di pescare nel simpatico laghetto delle esperienze di vita vissuta. Ne è venuta fuori una scampagnata all’Orto Botanico di Padova, che in modo del tutto involontario si è rivelata di grande attualità grazie alla recente inaugurazione delle nuove, bellissime, serre. Toccherà tornarci, appena Michele e Marcello si dichiarano disponibili…

Infinite illustrazioni bellissime

10014003_10000135_bellezza_2013Tra una settimana giusta sarò a Genova per una conferenza all’interno del Festival della Scienza, evento che ogni anno allieta La Superba cornice del capoluogo ligure, come direbbe un Vincenzo Mollica qualsiasi.

Qui la descrizione ufficiale dell’intervento, un po’ ingessata perché mi è venuta così, come se dovesse essere una roba seria per gente che legge Walter Benjamin. Più semplicemente, si parlerà dei molti prestiti che le scienze vegetali hanno fatto  al mondo della grafica e dell’illustrazione, di cose nate per un nobile scopo ma usate poi per altri nobili intenti, di confini che si spostano e di sperimentazioni in cui il dato smette di essere numero e diventa colore.

Una cosa la posso promettere fin d’ora, ed è in sintonia col tema del festival: tolto l’oratore, si vedranno delle belle cose.

Dodici storie vere di piante, in forma di falso oroscopo di Rob Brezsny

9-16 ottobre 2013Compiti per tutti. Scegli una dozzina di aneddoti curiosi riguardanti piante, la loro relazione col mondo e con gli uomini, per raccontarle una sera attorno al primo caminetto acceso dell’autunno.

Ariete 21 marzo – 19 aprile

arieteIl botanico scozzese John Kirk soffriva di angina pectoris, ma questo non gli impedì di esplorare parte dell’Africa nera assieme al Dr. David  Livingstone (“I presume”), nel 1859. Lavandosi i denti durante il viaggio di ritorno, si accorse che i sintomi del suo male al cuore erano spariti. Il suo acume gli permise di scoprire che lo spazzolino, distrattamente gettato nella borsa, si era sporcato con alcune gocce di un veleno per frecce usato dai cacciatori di elefanti, estratto dai semi di Strophantus kombé, una liana dai bei fiori. Il micidiale veleno divenne presto un farmaco per i malati di cuore. Una scoperta che farai a breve potrà far stare meglio te e chi ti sta vicino, oppure diventare un micidiale veleno. Fai buon uso delle tue scoperte accidentali, Ariete.

Toro 20 aprile – 20 maggio

toroPollia condensata è il nome di una piccola pianta africana. I suoi frutti si fanno notare nella luce accecante della savana per la finitura cromata, a specchio, che attrae gli uccelli che mangiano le bacche e disperdono i semi. Mentre altre piante hanno evoluto sistemi basati su pigmenti sgargianti, Pollia condensata ha invece evoluto una caratteristica fisica e non cromatica, affinando al massimo l’accumulo di cellulosa nelle sue cellule epidermiche. Il risultato è che ogni cellula sulla buccia del suo frutto riflette la luce come se fosse un punto in un dipinto di Seurat. Se hai bisogno di farti notare, Toro, ricorda che essere appariscenti non è solo una questione di colore e di chiasso, ma anche di forma.

Gemelli 21 maggio – 20 giugno

gemelliWithington Fillbasket, Eady’s Magnum, Brownlees Russet, Carswell Orange e Wadhurst Pippin sono alcuni dei suggestivi nomi delle 250 varietà di mela che Paul Bennett di Chichester fa crescere su un unico albero di melo. Con amore paterno da 24 anni questo signore innesta e cura nel suo orto un’enorme pianta, talmente ipertrofica da necessitare sostegni da terra per sostenere su un unico individuo il peso di così tante personalità. Nel mostrare una delle tue tante facce e nel gestire le molte varietà della tua anima, Gemelli, ricorda che il fusto che le sostiene e le nutre è uno solo e va preservato con attenzione.

Cancro 21 giugno – 22 luglio

cancroI fotografi nordici Karoline Hjorth e Riitta Ikonen per la loro serie Eyes As Big As Plates hanno agghindato alcuni anziani con abbigliamenti poco convenzionali negli habitat scandinavi. Con uno strato di muschi per coperta, con una parrucca di rabarbaro, con un impermeabile di Fucus vesiculosus, con cappotto di piante acquatiche, con un gilet di fiori bianchi o un sacco a pelo di sottobosco. La tua fase astrale, amico Cancro, prevede un’immersione pelle a foglia nella natura meno patinata e più rustica e umida, alla ricerca di qualcosa che stai trascurando da troppo tempo.

Leone 23 luglio – 22 agosto

leoneAdattarsi alle condizioni più difficili è una strategia vincente in natura. Lo sa bene Bornmuellera baldaccii, capace di prosperare su rocce laviche ultrafemiche, dove il nutrimento è poco e i metalli tossici invece tanti. Eppure questa pianta ha trovato il modo di assorbire e neutralizzare bocconi a base di cromo e nickel, amari ed esiziali per tanti altri vegetali, traendo il massimo da quel poco che la sua nicchia le offre e adesso l’uomo pensa di usarla per nobili scopi, come la decontaminazione di siti inquinati. Coraggio Leoncino, un giorno la dura fatica odierna diverrà il selciato con cui pavimentare la tua strada per il successo.

Vergine 23 agosto – 22 settembre

vergineDa bambino esploravo i fossi. Mi regalavano più sorprese delle strade, dei campi da calcio e dei banchi di scuola. Ricordo ancora il primo incontro con  grosse palle da tennis, che usavo far rotolare nel prato con un bastone, fino a che non si rompevano in pezzi dopo alcune centinaia di metri. Ho poi imparato a conoscerle come i frutti di Maclura pomifera. Con Persea gratissima che forse conosci come avocado e Cassia grandis, questa pianta ha in comune una storia triste: gli animali che aveva scelto per disperdere i semi si sono estinti da migliaia di anni. Eppure, grazie all’alleato umano imprevisto dall’evoluzione, queste piante continuano a prosperare e ad essere portate in giro per il pianeta. Vedo questo nelle tue stelle, Vergine, alcuni compagni di viaggio o di lavoro ti lasceranno solo a breve. Ma non temere, al contrario di quel che pensi la tua esistenza continuerà senza scossoni.

Bilancia 23 settembre – 22 ottobre

bilanciaUn giorno, forse, l’uomo andrà a vivere su Marte. Per rendere l’atmosfera respirabile e non doversi portare il pranzo al sacco da casa i nostri pronipoti avranno bisogno di far crescere piante e pertanto alcuni ricercatori dell’Università di Wageningen  hanno analizzato il terreno campionato sul Pianeta Rosso dalla sonda Viking 1. Hanno scoperto che assomiglia al suolo vulcanico di alcune isole delle Hawaii e lo hanno addizionato dei minerali che mancavano, per renderlo identico a quello marziano. Quando lo hanno usato per crescere 14 diverse piante hanno scoperto con meraviglia che queste prosperavano più e meglio che nel comune terriccio terrestre. Ti suggerisco di fare tuo questo insegnamento astrale, Bilancia: impara a mettere le tue radici in vasi diversi, anche se ora ti sembra una cosa dell’altro mondo.

Scorpione 23 ottobre – 21 novembre

scorpioneGli estratti di Cardo mariano danno volentieri una mano al fegato sofferente per troppi strapazzi. Come tutti gli esseri un po’ scorbutici questa pianta gradisce celare la sua vera identità e selezionare chi sa apprezzarne le doti migliori, nascondendole dietro a trabocchetti coriacei, irti di spine taglienti e cavalli di frisia. Ah, che diverso atteggiamento rispetto agli svenevoli e sgargianti narcisi, che ti urlano “sono qua, sono qua” e poi son velenosi e urticanti anche solo a toccarli troppo, per tacer di mangiarli. Chissà se Freud lo sapeva, che dai narcisi è bene guardarsi anche quando son piante. E tu, Scorpione, lo sai?

Sagittario 22 novembre – 21 dicembre

sagittarioIl 23 maggio del 1950, sopra ai campi del signor Max Troeger vicino a Zwickau, nell’allora DDR, passarono due aerei americani. La mattina successiva, secondo quanto raccontato dal governo della Germania Est, il contadino scoprì che i suoi campi di patate erano infestati da Leptinotarsa decemlineata, la voracissima dorifora, un insetto capace di distruggere in poco tempo grandi quantità di piante. Furono aviotrasportate dai perfidi yankees con un atto di guerra biologica o fu una messinscena delle autorità comuniste per mascherare agli occhi dela popolazione le loro inadempienze in campo agricolo? Sai cosa penso, Sagittario? Non ti deve importare la risposta, ti deve preoccupare l’eventuale presenza di una dorifora nel campo della tua esistenza, perché le colpe della sua comparsa sono solo tue.

Capricorno 22 dicembre – 19 gennaio

capricornoIl garofano selvatico appartiene al genere Dianthus, come del resto il suo parente politicizzato il quale, tuttavia, già dal Medioevo ha perso l’eleganza sobria dei campi per assumere un aspetto tronfio, chiassoso, edonista proprio delle corolle a petali multipli che tanto piacciono agli avidi e crapuloni occhi cittadini. Narra la leggenda che il nome sia dovuto alla dea della caccia, Diana. Perduta d’amore per un aitante pastore ma rabbiosa per il suo voto di castità, decise -con un certo egoismo mantideo- di strappare gli occhi dello sventurato gettandoli in un prato, il quale presto di popolò di delicati fiori di garofano. Mai innamorarsi della persona sbagliata, amico Capricorno, a meno che la tua ambizione recondita non sia quella dell’eternità.

Acquario 20 gennaio – 18 febbraio

acquarioChiedo sempre un posto vicino al finestrino quando volo in aereo. Guardando il nostro pianeta dall’alto cerco di scoprire quello che le stelle non dicono, ovvero come gestire il futuro della nostra casa comune. Sorvolando una zona semidesertica, nello scorso weekend, osservavo i tondi tracciati dagli irrigatori circolari in una successione di campi quadrati. Che spreco di spazio, dicevo tra me e me, notando gli angoli vuot iai margini, fuori dal raggio d’azione del sistema a pivot. Parlando con un amico ecologo ho scoperto che quelle zone possono essere fondamentali per mantenere la biodiversità nei campi coltivati, offrendo rifugio ad animali ed insetti utili, dando ospitalità e piante che altrimenti sarebbero sfrattate dalle colture intensive. Hai già capito dove ti portano gli astri, Acquario: quelle ore vuote nella tua agenda affollata sono il cuscino che mantiene soffice e varia la tua settimana. Non irrigarle e lascia che crescano selvagge.

Pesci 19 febbraio – 20 marzo

pesciNature loves variety. Unfortunately, society hates it.” Quando ha detto questa frase il sessuologo americano Milton Diamond aveva forse in mente qualcosa di più lussurioso, ma ho pensato a te, Pesci, mentre ragionavo sulla tua settimana davanti ad una montagna di frutti perfetti, tutti uguali, ciberneticamente lucidati al banco ortofrutta del supermercato. Che futuro hanno le mele asimmetriche, i pomodori storti, le zucchine troppo corte, le prugne non abbastanza dolci, i radicchi troppo amari? Come gestiamo noi uomini la passione naturale per le infinite forme bellissime? Sfida le convenzioni e irradia il tuo splendore multiforme, è il momento.

(credits)

What Plants Talk About?

What Plants Talk About è un documentario, se mi è permesso, spaventosamente ben fatto e comprensibile anche per chi non parla inglese tutti i giorni. E’ andato in onda la settimana scorsa sulle stazioni afflilate al Public Broadcasting Service americano e ve lo propongo in versione HD. Dura circa un’ora, con diverse animazioni e gran profusione di time-lapse per descrivere ricerche recenti e scoperte su modi e motivi dei sistemi di “movimento”, difesa e comunicazione chimica tra vegetali. Quattro stelle nel mio Morandini dei video botanici, Premio Meristemi della Giuria per la fascinazione vegetale.

Rappresentare le piante. Part Two: Immaginare

bunkering-355pxCerto, è facile fare gli spocchiosi e lamentarsi quando le piante vengono usate come pin-up sexy e senza cervello su copertine patinate. A fare gnegnegné quando i creativi iniziano a pasticciare con le tecnologie più avanzate per inventare nuove espressioni. Intanto però, le immaginazioni delle piante, della loro chimica intricata e del loro comportamento alieno si moltiplicano anche dall’altra parte di questa ipotetica barricata virtuale, quella dei laboratori in cui i camici bianchi cercano, per fini di ricerca, di maritare grafica e scienza, raffigurazioni e numeri. Da queste  parti, talvolta, il rapporto tra raffigurazione visiva e dato numerico inizia persino a pendere dalla parte della prima, giovando a più scopi: di ricerca e di comunicazione.

L’imaging science per le piante non è certo una novità: dall’invenzione del microscopio fare ricerca con le immagini è diventato un must in molti campi della biologia. Tuttavia le immagini ottenibili hanno una serie di limiti, che vanno superati. Ad esempio, il loro contenuto non è immediatamente riconducibile a qualcosa di noto a tutti, dato che riproducono elementi invisibili ad occhio nudo. Un primo caso pratico di questo superamento è l’impiego di una diagnostica per immagini di origine medica, la Tomografia ad Emissione di Positroni (PET), sfruttata da qualche anno non solo in oncologia ma anche come sistema non invasivo, non distruttivo  per monitorare lo spostamento dei metaboliti nelle piante. La traduzione dei valori registrati dallo strumento in immagini funzionali, anche cromaticamente, all’interpretazione dei dati diventa qui IL dato, grafico e non numerico, che serve al ricercatore. Al contempo l’oggetto ottenuto è direttamente riconducibile ad una categoria visiva universale per qualunque osservatore: la pianta intera, la foglia. L’immagine a sfondo blu in apertura, ad esempio, mostra la traslocazione dei metaboliti primari in una giovane piantina di pioppo a seguito dell’attacco da parte di una larva di Lymantria dispar. La porzione di destra illustra, senza bisogno di saper interpretare complicati spettri cromatografici, tabelle di numeri o disposizioni istologiche, il prelievo di zuccheri e proteine dalle foglie aggredite e il loro accumulo nel fusto e nelle radici, togliendo nutrimento all’insetto mentre questo bruca la foglia. In questo modo la pianta ripara, come i Russi nella Seconda Guerra Mondiale, le risorse pregiate oltre gli irraggiungibili Urali col fine di usarle in un secondo momento e al contempo fa terra bruciata attorno all’aggressore, costretto a masticare indigesto legno e non prelibati zuccheri.

In altri casi la PET permette di monitorare differenti forme stress e altre funzioni fisiologiche, come il tempo trascorso tra l’assorbimento di CO2 atmosferica da parte di una foglia, la sua inclusione in molecole di zucchero a seguito della fotosintesi e la traslocazione di queste ultime nei parenchimi di riserva, con tanto di precisa localizzazione. Allo stesso modo ancora, è stato possibile tracciare la diffusione quasi “nervosa” del segnale d’allarme veicolato dalla diffusione autoradiograph-300di un composto messaggero chiamato metil jasmonato in piante aggredite da patogeni. Infatti, il dettaglio dell’immagine ottenuta (una vera e propria autoradiografia) è tale da permettere l’osservazione del metil jasmonato all’interno di singoli tubi floematici, come se fosse adrenalina rilasciata nelle vene di un uomo in pericolo. Essendo basata sulla blanda e transitoria radioattività di un isotopo del carbonio, il C 11, questa declinazione vegetale della PET permette di studiare distribuzione e allocazioni all’interno di un periodo di tempo definito, senza danneggiare la pianta, garantendo quindi osservazioni in continuo ed assai più coerenti con la realtà.  Durante le osservazioni infatti la pianta rimane vitale e non deve essere “sacrificata” e sezionata come nel caso della microscopia classica, ottica o elettronica e il suo sviluppo può essere osservato quasi dal vivo, acquisito e riprodotto a fini di ricerca, didattica e divulgazione. Non solo immagini in tempo reale, ma in organismi vitali, laddove la microscopia classica offriva una stop-motion o addirittura fermo-immagine in tessuti morti. Per sovrannumero, quello che lo strumento restituisce è contemporaneamente un dato utile per il ricercatore esperto e un’infografica che lo spiega al semplice curioso.

L’applicazione di tecniche di imaging allo studio delle piante non si ferma peraltro alla PET e allo spostamento di metaboliti, ma si allarga sempre più frequentemente allo studio dello sviluppo e della funzione degli organi biologici, permettendo di superare altri limiti della microscopia classica.  Nelle ultime settimane, anche per la bellezza dei risultati, molti hanno condiviso il video riportato poco sopra e diverse immagini di piante carnivore prodotte dal John Innes Centre. Si tratta di materiale ottenuto mediante Tomografia a Proiezioni Ottiche, che  permette di ricostruire in 3D una serie di immagini ottenute al microscopio, riproducendo fedelmente ed in modo elaborabile la struttura di qualunque organo o tessuto vegetale. Se opportunamete condotta, l’OPT non ricostruisce “banalmente” il visibile, ma consente di acquisire anche immagini in fluorescenza, ad esempio seguendo l’espressione di geni specifici o il posizionamento di composti autofluorescenti o resi tali tramite appositi markers. Il tutto permette di ricreare modelli tridimensionali di singole cellule, di tessuti o di intere piante, seguendo la dinamica di crescita e l’attività delle cellule, combinando in tempo quasi reale morfologia e genomica con enormi vantaggi nella lettura del dato. Per chi studia la biologia dello sviluppo e cerca di comprendere la funzione degli organi vegetali è un sogno, in quanto le rappresentazioni possono essere ottenute da campioni interi e successivamente “aperti” e “sezionati” lavorando sul modello virtuale in 3D acquisiti, come descritto nelle seguenti immagini in bianco e nero. Anche in questo caso, per chi era abituato a dedurre lo sviluppo degli organi vegetali da singole sezioni bidimensionali di tessuti (belli, ma statici), l’aumento delle informazioni disponibili è enorme e la possibilità di spiegarle facilmente quasi a chiunque grazie all’immediatezza della percezione è altrettanto rilevante.

F1.largeF2.mediumIl valore di queste rappresentazioni è molteplice e si estende oltre l’ostico confine della scienza per scienziati: diventa più rapidamente adatto a spiegare le scoperte a un pubblico non tecnico (la fantomatica opinione pubblica) o non ancora esperto (gli studenti) in modo semplice, intuitivo e diretto. Cosa le distanzia allora dalle performance artistico-visuali descritte in un altro post? Per dare un senso alle cose che osserviamo abbiamo bisogno di modelli, di categorie che ci permettano di ricondurre i flussi di dati a categorie per noi riconoscibili, in maniera tale da generare rappresentazioni più confortevoli per la nostra mente. Nel passaggio dai singoli dati numerici (“quello che la macchina misura”) alle loro descrizioni verbali e di approfondimento (l’articolo scientifico, o divulgativo) queste immagini non sono un semplice corredo né un esotismo estetico o un détournement, come direbbe Débord. Si può discutere a lungo sulla possibilità (o sull’opportunità) di trasformare un dato scientifico in un’”esperienza” per il pubblico, ovvero in un qualcosa che prova a toccare i sensi e non solo la ragione (o che titilla i primi per attivare la seconda), ma nel loro piccolo le immaginazioni delle ricerche sulle piante non devono per forze essere gadget per coatti dell’immagine, ma possono diventare elementi nei quali il rapporto tra misurazione sperimentale e veicolazione del concetto è simile a quello esistente tra fiaba e morale.

ResearchBlogging.orgNon bastasse, l’istituzionalizzazione dell’imaging in campo vegetale è ormai tale da determinare anche la nascita di un’intera disciplina, derivata dalla bioinformatica e chiamata phenomic science. Si tratta di un’area della biologia dedicata alla misurazione olistica e totale dei tratti fisici e biochimici delle piante e della loro variazione in funzione di mutazioni genetiche e di ogni forma possibile di stress. Mentre la pianta cresce, viene misurata in tutto e contemporaneamente: crescita dimensionale, distribuzione di metaboliti primari e secondari, emissione di gas, assorbimento di acqua, forse anche nel numero di battiti di ciglia, se solo le avesse. In realtà questa disciplina, nella sua versione manuale, esiste da tempo ma sino ad ora era basata sulla somma di misurazioni manuali o puntuali, ad esempio della lunghezza delle foglie, dei frutti, dei fiori o della quantità di metaboliti in funzione del tempo, della disponibilità di nutrienti, del tipo di irrigazione e fertilizzazioni e di altre variabili. Inutile dire che queste operazioni richiedevano un’enorme quantità di tempo per produrre informazioni sufficienti e soprattutto spesso comportavano un danno per la pianta. Ora l’automazione e la precisione di un’ampia gamma di tecniche di imaging permette di ottenere enormi quantità di dati digitali nell’arco di una singola stagione e di rielaborarli in ogni salsa possibile, senza letteralmente toccare la pianta stessa. Ad esempio, la crescita e lo sviluppo tridimensionale dell’apparato radicale di una pianta in un vaso è misurabile in continuo, ottenendo ogni poche ore un’immagine  manipolabile grazie a una “fotografia 3D” mediante OPT, correlabile con qualunque variabile. Questo permette di comprendere come, perché e in base a quali stimoli le piante crescono e accumulano certi composti al variare del clima e delle condizioni agronomiche, a esempio. Già sono attivi diversi laboratori specializzati in queste operazioni, ad esempio alla fine del 2013 entrerà ne entrerò in funzione uno certamente poco romantico, ma completamente robotizzato e in grado di produrre grandi volumi di dati e informazioni sulla fisiologia vegetale. Il suo funzionamento è descritto in dettaglio in questa animazione video.

Lee, K. (2006). Visualizing Plant Development and Gene Expression in Three Dimensions Using Optical Projection Tomography THE PLANT CELL ONLINE, 18 (9), 2145-2156 DOI: 10.1105/tpc.106.043042

Kiser, M., Reid, C., Crowell, A., Phillips, R., & Howell, C. (2008). Exploring the transport of plant metabolites using positron emitting radiotracers HFSP Journal, 2 (4), 189-204 DOI: 10.2976/1.2921207

Sette numeri senza peso

  1. gaa067000045Che il sette sia un numero importante lo sappiamo dai tempi della Bibbia, ma ora possiamo dire che ogni 7 grammi in più di fibre assunti con la dieta si riduce del 7% il rischio di infarto. Per chi sa fare le divisioni, “uno vale uno” sarebbe più facile da ricordare. Perché usare il sette, allora? Perché sette sono mediamente i grammi di fibra in due porzioni di frutta e verdura e quindi il bilancino delle fibre può restare  a casa.
  2. Non si vince niente, ma quanti “fili” di zafferano ci sono in un etto di zafferano e quante piante servono per produrli? Circa 50.000 e 16000, rispettivamente.
  3. Secondo le stime dei cultori della materia, un bicchiere di coca-cola originale conteneva circa 9 mg di cocaina. Attualmente il problema principale sembra essere nelle sette zollette di zucchero presenti in ogni bicchiere (di quasi tutte le bibite gassate, però). Il 1903 è invece l’anno in cui i formulatori di Atlanta hanno iniziato ad impiegare foglie “esauste” dalle quali l’alcaloide era stato preventivamente estratto. Non chiedetemi se quasto implichi un accordo coi narcos per il riutilizzo dei materiali di scarto delle lavorazioni colombiane…
  4. Quando gli etnobotanici sono andati a verificare le piante selvatiche vendute nei mercati di paese sulle piazze della Dalmazia, lo scorso anno, hanno contato ben 37 specie differenti. Alcune, come Asparagus acutifolius e Tamus communis sono vendute da sole, le altre invece sono in genere mescolate in misticanze da consumare crude o cotte.
  5. Gli inglesi, secondo i quali il curry sarebbe un piatto tradizionale britannico, hanno preso la cosa seriamente e hanno calcolato che il carbon footprint di un piatto di lamb curry consumato nella perfida albione è di circa 6 kg.
  6. L’uso dei semi di cacao come moneta corrente nell’America precolombiana è cosa nota, ma può far piacere qualche delucidazione sul potere d’acquisto. Con 200 fave ci si portava a casa un tacchino. Con 100 potevate far scendere dallo scaffale dell’apposita corsia uno schiavo, sul valore della cui esistenza in zona potete facilmente trarre conclusioni senza  master in economia.
  7. Più soave il numero di chiusura, ma sempre legato al sette: la pianta da fiore più piccola si chiama Wollfia angusta ed è più piccola di 1 mm. Nonostante aspetto (non ha nè radici. nè vere foglie) ed habitat non è un alga. Il suo peso è di circa settemila miliardi di volte inferiore a quello di una sequoia.