A proposito di matematica: anche le piante sanno contare.

Una nuova ricerca dimostra che, per evitare di patire la fame durante la notte, le piante eseguono un’accurata DIVISIONE, una vera operazione aritmetica. In tal modo sanno perfettamente come gestire le loro riserve fino all’alba.

No, non è fantascienza. La ricerca in oggetto è il primo esempio concreto di un processo biologico basato su una sofisticata operazione matematica. Le piante si nutrono durante il giorno usando l’energia solare che trasforma l’anidride carbonica in zucchero e amido. Una volta che sopraggiunge il buio, la loro sopravvivenza dipende dalla riserva di cibo immagazzinata durante il periodo di luce. Devono saperla centellinare fino al nuovo sorgere del Sole.

A dirla così, sembrerebbe un’ovvia operazione: basterebbe che durante il giorno si vada oltre il bisogno diurno e la riserva di cibo superi di molto il limite necessario. Invece, le piante non lavorano così rozzamente, ma riescono a non sprecare niente e a predisporre perfettamente il banchetto notturno. In altre parole, tengono conto che le giornate possono essere più o meno lunghe e che il Sole può sparire troppo in fretta (cielo estremamente nuvoloso o cose del genere) e, infine, considerare che la riserva di cibo notturna può variare da giorno a giorno a causa delle condizioni al contorno.

Riassumiamo: le piante hanno a disposizione due informazioni fondamentali. La prima riguarda la durata della notte e la seconda la quantità di cibo a disposizione. Entrambi sono dati variabili quotidianamente. Eppure, esse arrivano SEMPRE, alla mattina, con la riserva utilizzata perfettamente, senza aver patito la fame e senza aver  lasciato inutili “rifiuti”.

Per potere ottenere questo risultato vi è una sola possibilità: sapere fare una semplice, ma delicatissima operazione aritmetica: la DIVISIONE. In altre parole, le piante dividono la quantità di cibo a disposizione per la durata della notte e sanno esattamente quanto possono mangiare minuto per minuto.

La nuova ricerca ha chiarito che durante la notte un meccanismo biologico all’interno delle foglie misura la quantità della riserva e la stima della durata del periodo buio. L’informazione sul tempo deriva da un orologio interno simile a quello che possiede anche il nostro corpo (ben più evoluto). A questo punto viene eseguita la divisione che normalmente porta a un consumo finale, all’alba, che non si discosta dal 95% dell’amido a disposizione. Non solo le piante evitano l’insorgere di una pericolosa “fame” notturna non saziabile, ma riescono a non sprecare quanto la loro collaborazione con il Sole e la sempre più terribile CO2 (poverina…) hanno saputo formare precedentemente. Se le piante mangiassero troppo in fretta, sarebbero costrette a fermare la loro crescita di notte, se fossero troppo lente, crescerebbero male e sprecherebbero una sostanza faticosamente costruita dalla Natura.

Il problema è: “Come fanno le piante a eseguire questa fondamentale divisione, sempre diversa giorno per giorno?” Al momento si pensa che le due informazioni base (quantità della riserva e tempo a disposizione) siano materializzate nella concentrazione di due tipi di molecole (chiamate S e T rispettivamente). Se le molecole S stimolano l’utilizzo dell’amido e le T lo contrastano, la quantità di cibo utilizzata in funzione del tempo dipende direttamente dal rapporto tra molecole S e T. In poche parole le piante eseguono l’operazione S/T e il gioco è fatto!

Estrapolando il discorso, sembra proprio che la Natura, anche quando esegue processi che sembrerebbero puramente dovuti all’istinto biologico, usi sempre e comunque meccanismi di tipo matematico, indipendentemente dalla nostra capacità di descriverli. Oppure no? La discussione precedente va avanti…

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12 Commenti    |    Aggiungi un Commento

  1. Dovremmo imparare un po' di matematica dalle piante.
    Forse così non ci sarebbero ricchi Epuloni e gente che fa la fame, avremmo meno sprechi e le ricche risorse della Terra basterebbero per tutti.

    Personale considerazione da "ignorante" in materia: la matematica è insita nell'universo. Numeri e formule sono solo convenzioni create dall'uomo per poter descrivere in modo universale le leggi che governano la natura.
    Insomma, non ci siamo inventati niente

  2. Citazione Originariamente Scritto da Ila Visualizza Messaggio
    Dovremmo imparare un po' di matematica dalle piante.
    Forse così non ci sarebbero ricchi Epuloni e gente che fa la fame, avremmo meno sprechi e le ricche risorse della Terra basterebbero per tutti.

    Personale considerazione da "ignorante" in materia: la matematica è insita nell'universo. Numeri e formule sono solo convenzioni create dall'uomo per poter descrivere in modo universale le leggi che governano la natura.
    Insomma, non ci siamo inventati niente
    condivido pienamente

  3. Quoto anche io Ila, la matematica è una caratteristica intrinseca di ogni cosa attorno a noi, non una nostra conquista
    Comunque ottimo articolo, Enzo. Alla faccia di chi considera il regno vegetale assolutamente inferiore a quello animale

  4. Adoro questo genere di articoli, che hanno come protagonisti la vita e la matematica. Enzo, hai mai pensato ad un possibile ordine del numero di incognite della funzione f(pianta)?

  5. Citazione Originariamente Scritto da Danilo Visualizza Messaggio
    Quoto anche io Ila, la matematica è una caratteristica intrinseca di ogni cosa attorno a noi, non una nostra conquista
    Comunque ottimo articolo, Enzo. Alla faccia di chi considera il regno vegetale assolutamente inferiore a quello animale
    Mi spiegate cosa intendete per "matematica" ?

  6. Citazione Originariamente Scritto da Andrea I. Visualizza Messaggio
    Mi spiegate cosa intendete per "matematica" ?
    seguendo l'Oxford Dictionary:

    La scienza dello spazio, dei numeri, della quantità e della disposizione, i cui metodi prevedono un ragionamento logico e, di solito, l'utilizzo di una notazione simbolica.
    In altre parole la descrizione logica della realtà. E la domanda rimane: "la logica della realtà esiste di per sè e la nostra matematica la descrive in un certo modo adatto al nostro cervello, oppure il nostro cervello lega tra di loro fenomeni vari e ne trova una logica che chiama matematica?"

  7. Citazione Originariamente Scritto da alfierecampochiaro Visualizza Messaggio
    Adoro questo genere di articoli, che hanno come protagonisti la vita e la matematica. Enzo, hai mai pensato ad un possibile ordine del numero di incognite della funzione f(pianta)?
    sicuramente tante come qualsiasi forma di vita che subisce e risponde alle sollecitazioni esterne. Guardiamo l'atmosfera. Non ha cellule e collegamenti tra loro, eppure le sue risposte alle sollecitazioni esterne sono talmente tante che il clima non si riesce a prevedere. Un sistema caotico. In fondo anche gli esseri viventi sono sistemi caotici. Puoi sperare di prevedere come rispondono, ma non ne sarai mai sicuro. La medicina insegna...

  8. Citazione Originariamente Scritto da Vincenzo Zappalà Visualizza Messaggio
    seguendo l'Oxford Dictionary:

    La scienza dello spazio, dei numeri, della quantità e della disposizione, i cui metodi prevedono un ragionamento logico e, di solito, l'utilizzo di una notazione simbolica.
    In altre parole la descrizione logica della realtà. E la domanda rimane: "la logica della realtà esiste di per sè e la nostra matematica la descrive in un certo modo adatto al nostro cervello, oppure il nostro cervello lega tra di loro fenomeni vari e ne trova una logica che chiama matematica?"
    Ma se la logica della realtà non esistesse di per se a che pro il nostro cervello dovrebbe inventare qualcosa per studiarla e interpretarla?

    Se per matematica intendiamo la logica della realtà di per se, allora direi che (secondo me) la domanda perde di significato(sarebbe un negare la realtà).
    Se invece per matematica intendiamo la scienza che studia la logica della realtà la questione cambia (perché allora si che tutto sarebbe legato a quello che noi possiamo percepire).

    Credo che per prima cosa dovremmo definire proprio questo, per dare un filo logico alla discussione.