Collaborazione

12. Cosa si intende per simbiosi, e quali ne sono alcuni esempi?

¹² Si conoscono molti casi di organismi che sembrano essere stati progettati per vivere insieme in coppia. Questa collaborazione è chiamata simbiosi (“vita insieme”). Certi fichi e certe vespe hanno bisogno gli uni delle altre per potersi riprodurre. Le termiti mangiano il legno, ma, per digerirlo, hanno bisogno dei protozoi che vivono nel loro corpo. In modo analogo, bovini, capre e cammelli non potrebbero digerire la cellulosa contenuta nell’erba senza l’aiuto di batteri e protozoi che vivono in essi. In un periodico scientifico si legge: “La parte dello stomaco di una mucca, dove avviene questa particolare digestione ha un volume di circa 136 litri e contiene 10 [miliardi] di microrganismi per ogni goccia”.¹¹ L’associazione di un’alga con un fungo dà vita ai licheni. Solo così possono crescere sulla nuda roccia e cominciare a trasformarla in suolo.

13. Quali domande fa sorgere la collaborazione fra certe formiche e le acacie?

¹³ Certe formiche del genere Pseudomyrma vivono nelle spine cave delle acacie. Tengono lontani dall’albero gli insetti che divorano le foglie, e recidono e uccidono le piante rampicanti che cercano di avvolgere l’albero. In cambio l’albero secerne un liquido zuccherino che piace alle formiche, e produce anche piccoli pseudofrutti che le formiche utilizzano come cibo. Ha cominciato la formica a proteggere l’albero e poi l’albero l’ha ricompensata con i frutti? O l’albero ha prodotto i frutti per la formica e quindi questa lo ha ringraziato proteggendolo? O le due cose si sono verificate insieme per puro caso?

14. Quali particolari accorgimenti e meccanismi usano i fiori per attrarre gli insetti che provvedono all’impollinazione?

¹⁴ Esistono molti esempi di tale collaborazione fra insetti e fiori. Gli insetti impollinano i fiori, e in cambio i fiori forniscono agli insetti polline e nettare. Alcuni fiori producono due tipi di polline. Uno feconda i semi, l’altro è sterile, ma nutre gli insetti che visitano il fiore. Molti fiori hanno segni e odori speciali che guidano gli insetti fino al nettare. Strada facendo, gli insetti impollinano il fiore. Certi fiori sono dotati di meccanismi a scatto. Quando gli insetti toccano il fermo, il congegno scatta ed essi vengono colpiti dalle antere contenenti il polline.

15. In che modo l’Aristolochia si assicura l’impollinazione incrociata, e a quali domande dà luogo questo?

¹⁵ Per esempio, l’Aristolochia non può autofecondarsi, ma ha bisogno che insetti le portino il polline da un altro fiore. Il fiore di questa pianta ha una corolla tubolare rivestita di cera. Gli insetti, attratti dall’odore del fiore, atterrano sulla corolla e precipitano lungo la parete scivolosa, finendo in un ricettacolo sul fondo. Gli stigmi maturi ricevono il polline portato dagli insetti, e così ha luogo l’impollinazione. Ma per altri tre giorni gli insetti restano intrappolati lì da setole e dalle pareti ricoperte di cera. A quel punto il polline del fiore giunge a maturazione e imbratta gli insetti. Solo allora le setole si afflosciano, e lo scivolo incerato si piega fino a trovarsi in piano. Gli insetti escono e, con la nuova scorta di polline, volano su un altro fiore dello stesso tipo per impollinarlo. Agli insetti la visita di tre giorni non dispiace, dato che possono banchettare col nettare conservato lì per loro. Tutto questo è avvenuto per caso? O è da attribuirsi a un progetto intelligente?

16. Cosa fanno certe orchidee per farsi impollinare?

¹⁶ I petali di certe orchidee del genere Ophrys riproducono le sembianze di una vespa femmina, completa di occhi, antenne e ali. Emanano addirittura l’odore di una femmina pronta per l’accoppiamento! Il maschio va per accoppiarsi, e invece impollina il fiore. Un’altra orchidea, del genere Coryanthes, produce un nettare fermentato che fa barcollare l’ape; l’insetto scivola in un piccolo secchiello di liquido e, per uscirne, è costretto a strisciare sotto una protuberanza che lo cosparge di polline.

“Fabbriche” naturali

17. In che modo foglie e radici collaborano per nutrire le piante?

¹⁷ Direttamente o indirettamente, le foglie verdi delle piante nutrono il mondo. Ma non possono funzionare senza l’aiuto di sottili radici. Milioni di piccole radici — ciascuna munita in punta di una cuffia protettiva lubrificata — si fanno strada nel suolo. Peli radicali situati dietro la cuffia oleosa assorbono acqua e minerali, che, percorrendo minuscoli canali nell’alburno, raggiungono le foglie. Nelle foglie vengono prodotti zuccheri e amminoacidi, e queste sostanze nutritizie vengono inviate in tutto l’albero, radici comprese.

18. (a) Come fa l’acqua a salire dalle radici fino alle foglie, e cosa mostra che questo sistema è più che soddisfacente? (b) Cos’è la traspirazione, e come contribuisce al ciclo dell’acqua?

¹⁸ Certe caratteristiche dell’apparato circolatorio degli alberi e delle piante sono così sbalorditive che molti scienziati le considerano quasi un miracolo. Innanzi tutto, come fa l’acqua a essere pompata fino ad altezze di 60-90 metri dal suolo? Inizialmente sale per la pressione a cui è sottoposta nelle radici, ma nel fusto interviene un altro meccanismo. Le molecole d’acqua aderiscono per coesione. Grazie a questa coesione, man mano che l’acqua evapora dalle foglie le sottili colonne d’acqua vengono sollevate come funi, funi che vanno dalle radici alle foglie, a una velocità di circa 60 metri l’ora. Si pensa che questo sistema potrebbe sollevare l’acqua in un albero alto più di tre chilometri! Man mano che l’acqua in eccesso evapora dalle foglie (processo detto di traspirazione), miliardi di tonnellate d’acqua vengono restituite all’aria per ricadere poi come pioggia: un sistema progettato alla perfezione!

19. A quale funzione essenziale assolve la collaborazione fra certe radici e certi batteri?

¹⁹ C’è dell’altro. Per produrre i necessari amminoacidi, le foglie hanno bisogno di assorbire dal suolo nitrati e nitriti. In parte questi si accumulano nel suolo grazie ai fulmini e a certi batteri liberi. Composti dell’azoto vengono anche prodotti in quantità adeguate da leguminose come i piselli, il trifoglio, i fagioli e l’erba medica. Certi batteri penetrano nelle loro radici, che forniscono loro carboidrati, e i batteri trasformano, o fissano, l’azoto del suolo in nitrati e nitriti utilizzabili, producendone intorno ai 225 chilogrammi per ettaro all’anno.

20. (a) Cosa fa la fotosintesi, dove ha luogo e chi ne comprende il processo? (b) Cosa ha detto in merito un biologo? (c) Come si potrebbero definire le piante verdi? Sotto quali aspetti eccellono, e quali domande è opportuno farsi?

²⁰ C’è dell’altro ancora. Le foglie verdi utilizzano l’energia del sole, l’anidride carbonica dell’aria e l’acqua assorbita dalle radici per produrre zucchero e liberare ossigeno. Questo processo è chiamato fotosintesi, e ha luogo in elementi cellulari chiamati cloroplasti, così piccoli che ce ne starebbero 400.000 sul punto alla fine di questa frase. Questo processo non è pienamente compreso dagli scienziati. “La fotosintesi comporta una settantina di diverse reazioni chimiche”, dice un biologo. “È qualcosa di veramente miracoloso”.¹² Le piante verdi sono state definite le “fabbriche” della natura: belle, silenziose, non inquinanti, producono ossigeno, riciclano l’acqua e sfamano il mondo. Sono opera del caso? È credibile un’asserzione del genere?

[Riquadro/Immagini alle pagine 148 e 149]

La sorprendente struttura dei semi

Semi maturi e pronti per partire!

Una varietà di meccanismi ingegnosi provvede alla disseminazione. I semi dell’orchidea sono così leggeri che fluttuano nell’aria come particelle di polvere. Quelli del dente di leone (o “soffione”) sono dotati di paracadute, mentre quelli dell’acero hanno ali e svolazzano come farfalle. Certe piante acquatiche producono semi dotati di galleggianti ad aria che permettono loro di navigare.

Alcune piante hanno baccelli che, aprendosi di scatto, catapultano i semi. I semi delle amamelidi vengono prima compressi e poi sparati fuori dal frutto, come i semi di cocomero che i bambini si divertono a schiacciare fra il pollice e l’indice. E il cocomero asinino (detto anche “schizzetto”) sfrutta un principio idraulico. Man mano che cresce, le pareti si ispessiscono verso l’interno, comprimendo sempre più la parte centrale liquida; quando i semi sono maturi, la pressione è tale che fa saltare il picciolo come il tappo di sughero di una bottiglia, e i semi vengono sparati fuori.

[Immagini]

Dente di leone

Acero

Cocomero asinino

Semi che misurano le precipitazioni

I semi di certe piante annue del deserto si rifiutano di germogliare finché non sono caduti almeno 12 millimetri di pioggia. Sembra anche che sappiano da quale direzione viene l’acqua: se viene da sopra germogliano, se viene da sotto no. Nel suolo ci sono sali che impediscono ai semi di germogliare. Per disperdere questi sali ci vuole la pioggia. L’acqua che proviene da sotto non può farlo.

Se queste piante annue del deserto cominciassero a crescere dopo una semplice pioggerella, morrebbero. Per proteggere le piante da successivi periodi di siccità, ci vuole una pioggia forte che bagni a sufficienza il suolo. Così aspettano che essa arrivi. Caso o progetto intenzionale?

Un gigante in un minuscolo involucro

Uno dei semi più piccoli racchiude il più grande organismo vivente della terra: la gigantesca sequoia. Supera i 90 metri d’altezza. A poco più di un metro dal suolo può avere un diametro di 11 metri. Un solo albero può fornire legname sufficiente a costruire 50 case di sei stanze l’una. La corteccia, spessa una sessantina di centimetri, contiene tannino, un composto che tiene lontani gli insetti, e la sua struttura spugnosa, fibrosa, la rende resistente al fuoco quasi come l’amianto. Le sue radici si estendono per oltre un ettaro e mezzo. Vive più di 3.000 anni.

Eppure i semi che la sequoia lascia cadere a milioni non sono molto più grandi di una capocchia di spillo, circondata da minuscole alette. Un uomo in piedi alla base della sequoia non può che ammirarne in silenzio l’imponente grandiosità. Ha senso credere che questo maestoso gigante e il minuscolo seme che lo racchiude non siano stati progettati da nessuno?