Biofotoni: la chiave dell’intelligenza delle piante

Le analisi statistiche dei biofotoni dei semi di lenticchia hanno fornito prove a sostegno delle teorie secondo cui nelle piante potrebbe emergere una forma di “intelligenza“.

Biofotoni e intelligenza vegetale: un nuovo modello di comunicazione

Tutti gli organismi viventi emettono un debole livello di radiazione luminosa, nota come “biofotoni“, sebbene la loro origine e funzione rimangano in gran parte inspiegate. Un team internazionale di fisici, supportato dal Foundational Questions Institute (FQxI), ha introdotto un nuovo approccio per studiare questo fenomeno, utilizzando analisi statistiche della luce emessa.

Il loro scopo è verificare se i biofotoni possano svolgere un ruolo nel trasporto di informazioni all’interno e tra gli organismi viventi e se il monitoraggio degli stessi possa contribuire allo sviluppo di tecniche mediche per la diagnosi precoce di varie malattie.

Le loro analisi delle misurazioni del debole bagliore emesso dai semi di lenticchia ha supportato i modelli per l’emergere di una sorta di “intelligenza” vegetale, in cui l’emissione biofotonica trasporta informazioni e può quindi essere utilizzata dalle piante come mezzo per comunicare. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Applied Sciences.

Circa un secolo fa, il biologo russo Alexander Gurwitsch si è reso conto che le cipolle emettevano un debole campo elettromagnetico, correlato alla crescita cellulare. Da allora, gli scienziati hanno scoperto che batteri, piante, animali e persino gli esseri umani emettono biofotoni, sostiene Catalina Curceanu, membro di FQxI e fisica nucleare e quantistica sperimentale presso l’Istituto nazionale di fisica nucleare (INFN), a Frascati, in Italia.

Maurizio Benfatto, anche lui dell’INFN, che ha guidato le analisi dei dati, ha dichiarato: “Alcuni scienziati pensano che questi possano essere coinvolti nello scambio di informazioni, ma finora nessun modello singolo è stato in grado di spiegare da dove provengano e a cosa servano”.

Nel corso degli anni, gli scienziati hanno cercato di monitorare l’emissione di biofotoni dai semi in germinazione come un modo per misurarne la qualità per studiare gli effetti di pesticidi e fertilizzanti sulle piante, e anche come un mezzo per controllare la qualità del cibo. Esperimenti con fette di tessuto hanno persino mostrato diversi tassi di emissione di biofotoni tra cellule tumorali e cellule non maligne.

Una difficoltà nell’eseguire esperimenti definitivi sta nel fatto che il segnale dei biofotoni è molto debole e facilmente soffocato dalle luci e dal rumore circostanti. Curceanu e i suoi colleghi hanno misurato i biofotoni emanati da 76 semi di lenticchia in una camera di germinazione, alloggiata in una scatola oscurata, utilizzando un rilevatore di fotoni quantici altamente sensibile.

Biofotoni: intelligenza vegetale emergente

Il team ha monitorato i semi in finestre temporali che andavano da 10 a 60 ore. Il modello di emissioni ha supportato l’idea che il rilascio di biofotoni sia correlato all’attivazione di diversi gruppi di cellule, durante il processo di germinazione. Secondo Benfatto: “Ogni unità può essere pensata come un nodo in una rete, e ognuno di essi interagisce con i nodi vicini prima di emettere gli stessi”.

Questo può essere interpretato come l’emergere di “cooperazione e intelligenza”, in quanto le unità sono sensibili ai loro vicini più prossimi e anche a unità molto lontane. Questa intelligenza globale potrebbe aiutare a determinare se il rilascio di biofotoni aumenterebbe o diminuirebbe i benefici globali per la pianta.

Il lavoro è stato finanziato in parte dal Foundational Questions Institute, FQxI, che mira a catalizzare la ricerca sulla scienza fondamentale.

Conclusioni

Curceanu ha affermato: “Comprendere questo fenomeno non solo getta nuova luce sui meccanismi utilizzati nella materia vivente, ma apre anche la possibilità di nuove idee nel trattamento di patologie umane e non umane. Sono grato che FQxI ci abbia dato l’opportunità di scoprire potenziali collegamenti tra biofotoni e una forma di intelligenza vegetale”.

Curceanu ha spiegato anche che sono necessari ulteriori studi per scoprire, ad esempio, dove hanno origine, forse all’interno dei mitocondri, e per confermare se trasportano informazioni.

Curceanu, Benfatto e colleghi hanno anche delineato modi economici in cui i futuri esperimenti potrebbero essere migliorati per captare questi segnali sensibili. Questo include l’uso di una “lente di Fresnel” (una lente convessa sezionata con piani paralleli verticali che formano anelli concentrici) per migliorare potenzialmente il numero di fotoni di luce raccolti di un fattore superiore a 10.

Il team suggerisce anche di alloggiare i semi all’interno di una sfera di Teflon bianco, per migliorare la riflessione della luce. Il Teflon riflette oltre il 99% della luce, quindi i biofotoni rimbalzeranno attorno alla sfera prima di colpire il rilevatore.