Un giovane pioppo viene messo in orizzontale. Nel giro di una decina di giorni il tronco comincia a piegarsi verso l’alto, come ci si aspetterebbe da una pianta che segue la gravità. Poi i ricercatori gli tolgono i due riferimenti più ovvi: la direzione della luce e un segnale gravitazionale stabile. E il pioppo continua a correggere la propria postura. Lo fa costruendo nuovo legno nel punto giusto.
È quanto ha osservato un gruppo di ricerca di INRAE e Université Clermont Auvergne in uno studio pubblicato su New Phytologist. Nei giovani pioppi ibridi analizzati, la curvatura stessa del fusto è stata sufficiente a guidare la formazione del cosiddetto legno di tensione, un tessuto capace di generare forze che tirano il tronco fino a raddrizzarlo.
Gli alberi, insomma, possiedono una forma di propriocezione: percepiscono la configurazione del proprio corpo e usano quell’informazione per correggersi. Nessun sistema nervoso e nessun muscolo nascosto sotto la corteccia, naturalmente. Il paragone con i muscoli, usato anche da INRAE nel presentare i risultati, aiuta però a capire cosa succede: un lato tira, poi può entrare in azione quello opposto.
Come si toglie a un albero il senso della gravità
L’esperimento è stato costruito apposta per separare la curvatura del tronco dagli altri segnali che normalmente guidano una pianta. I ricercatori hanno lavorato con giovani esemplari di Populus tremula × Populus alba. Prima li hanno inclinati fino all’orizzontale. I pioppi hanno reagito formando legno di tensione nella parte superiore del fusto e hanno cominciato a incurvarsi verso l’alto.
Dopo circa dieci giorni, quando la curva era ormai evidente, gli alberi sono stati trasferiti dentro camere sferiche illuminate uniformemente da tutte le direzioni. Via quindi il riferimento luminoso. Contemporaneamente i vasi sono stati sistemati su un clinostato, un dispositivo che ruota lentamente la pianta attorno a un asse orizzontale: la gravità continua ovviamente a esistere, ma la sua direzione rispetto al fusto cambia continuamente e smette di fornire un orientamento stabile.
A quel punto rimaneva soprattutto una cosa da “sentire”: quanto il tronco fosse curvo. E il tronco ha iniziato a raddrizzarsi. La registrazione completa delle variabili è stata ottenuta su sette piante sottoposte al protocollo principale e su tre piante di controllo, un numero ridotto che va tenuto presente quando si allargano le conclusioni oltre il sistema sperimentale studiato. Il risultato osservato nei pioppi, però, è stato abbastanza netto da permettere ai ricercatori di distinguere un semplice ritorno elastico del legno da una risposta biologica attiva.
Il legno cambia lato e comincia a tirare dalla parte opposta
Qui arriva la parte più interessante. Durante la prima piegatura verso l’alto, il legno di tensione si era formato sul lato superiore del tronco. Quando il riferimento gravitazionale è stato neutralizzato sperimentalmente, quella produzione si è fermata. Dopo alcuni giorni, al microscopio è comparso nuovo legno di tensione sul lato opposto, quello convesso della curva. Era come se il pioppo avesse cambiato mano alla corda con cui stava tirando il proprio fusto.
Il tessuto non assomigliava soltanto al legno di tensione: ne possedeva le caratteristiche anatomiche. Nel legno colorato con astra blue il rapporto tra fibre e vasi era circa tre volte superiore rispetto al legno normale o opposto. Le fibre presentavano inoltre la tipica G-layer, una spessa parete gelatinosa ricca di cellulosa coinvolta nella produzione delle tensioni meccaniche.
Quella formata durante il raddrizzamento era persino più spessa: in media 2,70 micrometri contro 1,97 micrometri nel legno di tensione prodotto durante la prima fase, circa il 37% in più. Gli autori avvertono però che questa differenza potrebbe dipendere anche dalla maggiore durata della fase di raddrizzamento o dallo sforzo necessario per muovere un fusto che, intanto, continuava a crescere e irrigidirsi.
La correzione non parte come uno scatto. Tra l’avvio della rotazione sul clinostato e l’inversione della curvatura passano circa due giorni. Ha senso: il cambio deve produrre nuove cellule, differenziare il legno di tensione e costruire la G-layer prima che quel tessuto possa esercitare una forza significativa.
Un albero combina gravità e forma del proprio tronco
Finora il legno di tensione delle latifoglie veniva descritto soprattutto come il tessuto che compare sul lato superiore di un fusto inclinato e lo tira verso l’alto. L’esperimento suggerisce qualcosa di più raffinato: la posizione in cui compare dipende dal bilanciamento tra il segnale gravitazionale e quello legato alla curvatura del fusto.
Quando domina la gravità, il pioppo cerca la verticale. Quando diventa più importante l’informazione sulla propria forma, il legno di tensione può spostarsi sull’altro lato e ridurre la curva già prodotta. Gli autori parlano di una vera “boucle sensori-motrice”, una circuitazione sensoriale e motoria attiva anche nella parte legnosa dell’albero.
È una distinzione importante anche perché evita di trasformare i tronchi in esseri umani con la corteccia. Gli alberi non “vedono” di essere storti e non possiedono muscoli o neuroni. Le cellule reagiscono a segnali fisici e biologici, e la crescita modifica progressivamente le forze distribuite nel legno.
Il risultato aiuta però a spiegare come un organismo che trascorre tutta la vita nello stesso posto riesca a correggere continuamente la propria architettura mentre cresce, viene spinto dal vento, caricato dalla neve o inclinato da altri disturbi.
INRAE indica possibili ricadute future anche nello studio della qualità del legno e nella selezione di piante coltivate meno inclini ad allettarsi. Sono prospettive ancora da esplorare: l’esperimento riguarda giovani pioppi in condizioni controllate e non dimostra da solo che ogni specie arborea utilizzi esattamente lo stesso meccanismo.
Quello che mostra direttamente è già piuttosto notevole. Un tronco viene piegato, perde i suoi riferimenti esterni e continua comunque a sapere, biologicamente parlando, quanto è storto e da quale parte deve tirare per tornare dritto. Per un pezzo di legno che immaginiamo immobile, è parecchio lavoro.