Quando un seme comincia a germogliare succede qualcosa di sorprendente. Anche se viene appoggiato nel terreno in una posizione casuale, la radice tende a dirigersi verso il basso, mentre il giovane germoglio cerca progressivamente la direzione opposta.
Non c’è naturalmente nessuna decisione consapevole. Il seme non vede il terreno e non possiede un vero senso dell’orientamento, ma le sue cellule riescono a percepire la gravità e a modificare la crescita di conseguenza.
Questo fenomeno permette alla giovane pianta di sistemare rapidamente le proprie parti nel posto più utile: radici verso il terreno, dove trovare acqua e sostanze minerali, e germoglio verso l’alto, dove in seguito potrà raggiungere la luce.
La gravità indica la strada
Le radici mostrano normalmente un gravitropismo positivo, perché crescono nella stessa direzione della forza di gravità. Il fusto, invece, mostra un comportamento opposto e tende a svilupparsi verso l’alto.
La cosa interessante è che questo meccanismo entra in funzione anche quando il seme non viene posizionato correttamente. Se viene sistemato di lato oppure capovolto, la prima radichetta può iniziare a emergere in una direzione poco favorevole, ma poco dopo tende a curvarsi e a orientarsi verso il basso.
Lo stesso avviene per il giovane germoglio, che corregge progressivamente la direzione e cresce verso la superficie.
Questo permette ai semi di germogliare anche quando cadono nel terreno in modo completamente casuale. Non sarebbe infatti realistico pensare che in natura ogni seme finisca perfettamente orientato.
Come percepisce il basso
All’interno delle cellule delle radici esistono piccoli organelli contenenti amido che possono comportarsi un po’ come minuscoli pesi. Queste strutture vengono chiamate statoliti.
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Quando la posizione della radice cambia, gli statoliti tendono a spostarsi verso la parte inferiore delle cellule per effetto della gravità.
Questo movimento fornisce alla pianta un segnale sulla direzione del basso. Da quel momento viene modificata la distribuzione di alcune sostanze che regolano la crescita, tra cui l’auxina, un importante ormone vegetale.
Nelle radici, una maggiore concentrazione di auxina su un lato tende a rallentare l’allungamento di quelle cellule. Il lato opposto cresce quindi più velocemente e la radice comincia a incurvarsi.
Il risultato finale è una correzione della direzione. Non è quindi il seme nel suo insieme a sapere dove andare. Sono le cellule della giovane radice a percepire la gravità e a regolare la crescita in maniera differente da un lato all’altro.
Radice e germoglio
La parte che normalmente emerge per prima durante la germinazione è la radichetta.
Questa inizia a sviluppare il primo apparato radicale e permette alla futura piantina di ancorarsi e cominciare ad assorbire acqua.
Successivamente si sviluppa anche la parte aerea. Curiosamente, radice e germoglio rispondono in maniera differente allo stesso segnale. La radice cresce verso il basso, mentre il giovane fusto tende ad allontanarsi dalla gravità.
Quando raggiunge la superficie entra in gioco in maniera sempre più evidente anche la luce. Il germoglio può infatti orientarsi verso la zona più luminosa attraverso un altro fenomeno chiamato fototropismo.
La crescita della giovane pianta è quindi il risultato di più segnali contemporaneamente: gravità, luce, disponibilità d’acqua e condizioni ambientali.
Durante i primissimi momenti, però, la gravità è particolarmente importante perché permette alla pianta di orientarsi ancora prima di vedere la luce.
Anche capovolto si corregge
Un esperimento molto semplice permette di osservare questo comportamento.Facendo germinare un seme tra materiale umido e trasparente, si può vedere la radichetta comparire e iniziare ad allungarsi.
Se il seme viene successivamente ruotato, dopo un po’ la radice tende a curvare nuovamente verso il basso.
Il cambiamento non è immediato. Le piante si muovono attraverso la crescita e quindi hanno bisogno di tempo perché la curvatura diventi visibile.
Lo stesso principio può essere osservato nelle giovani piantine inclinate. Anche se il vaso viene ruotato o il germoglio parte in una posizione strana, la pianta continua ad adattare la propria direzione.
È una delle dimostrazioni più semplici del fatto che le piante, pur sembrando immobili, reagiscono continuamente all’ambiente.
Una piccola bussola naturale
Il seme non possiede quindi una bussola vera e propria, ma utilizza la gravità come riferimento costante.
Questo meccanismo è fondamentale perché permette alla pianta di iniziare correttamente il proprio sviluppo anche quando germina completamente al buio.
La radice non ha bisogno di vedere il terreno per sapere dove dirigersi, così come il giovane germoglio non deve aspettare la luce prima di iniziare a crescere verso l’alto.
Solo successivamente altri segnali diventano sempre più importanti. È proprio questa capacità di combinare gravità, luce e crescita che permette a una minuscola piantina di orientarsi senza occhi, senza cervello e senza alcuna esperienza precedente.
La prossima volta che un seme germoglia in un vasetto, quindi, vale la pena osservarlo da vicino: quella piccola radice che curva verso il basso sta già utilizzando uno dei sistemi di orientamento più antichi e affascinanti del mondo vegetale.