When two become one: perceptual completion in pea plants

Il gruppo di ricerca Mind(the)Plant dell’Università di Padova continua a svelare le capacità sorprendenti delle piante rampicanti, tra cui quelle del pisello comune (Pisum sativum L.). Questi vegetali sono in grado di compiere movimenti orientati, flessibili e mirati a raggiungere e afferrare supporti indispensabili per la loro crescita verticale. Lungi dall’essere passivi o ripetitivi, questi comportamenti motori mostrano un’eccezionale adattabilità, modulata dalle caratteristiche del supporto (diametro, distanza) e dal contesto ambientale. A tal proposito uno degli aspetti cruciali che le piante rampicanti devono affrontare è che potenziali supporti potrebbero essere parzialmente nascosti dalla vegetazione circostante. Quindi, per sopravvivere, le piante devono riconoscere e interpretare elementi ambientali discontinui.
Come possono piante prive di un sistema nervoso centrale generare processi percettivi così complessi?
Un recente studio pubblicato su Plant Signaling and Behavior ha provato a fornire una risposta a questa domanda, approfondendo lo studio delle capacità percettive delle piante rampicanti studiando il fenomeno del completamento percettivo nelle piante di pisello. Il completamento percettivo è un processo che consente di colmare le lacune imposte da possibili occlusioni e permette agli organismi di percepire un elemento frammentario nella sua forma completa. Questo processo sembra essere una delle capacità fondamentali che le specie animali, inclusi gli esseri umani, hanno sviluppato nel corso dell’evoluzione per soddisfare i propri bisogni.

La ricerca, condotta dalla dott.ssa Silvia Guerra e collaboratori, ha indagato se le piante di pisello fossero in grado di percepire un supporto diviso in due parti, creando una sorta di percezione unitaria dello stesso. Per farlo, i ricercatori hanno analizzato il comportamento di raggiungimento e prensione delle piante utilizzando l’analisi tridimensionale (3D) del movimento. In particolare, le piante sono state studiate in presenza di un supporto diviso in due parti collocate in posizioni opposte rispetto alla pianta. Una parte del supporto era completamente interrata e quindi accessibile solo da parte delle radici. L’altra era sollevata da terra e percepibile solo dalla parte aerea della pianta. Le piante sono state anche testate in condizioni di controllo in cui il supporto poteva essere: completamente interrato, sollevato da terra o le cui componenti sopra e sottoterra erano spazialmente congruenti. I risultati hanno dimostrato che la percezione di una sola parte del supporto, sia essa interrata o sollevata da terra, non consente alla pianta di orientarsi verso e aggrappare il supporto. Mentre nella condizione in cui entrambe le componenti del supporto erano accessibili sia all’apparato radicale (parte interrata) che alla parte aerea (sollevata da terra), anche se posizionate in due parti opposte del vaso, le piante di pisello sono state in grado di risolvere questa discrepanza spaziale, riconoscendo il supporto come un unico elemento e muovendosi di conseguenza verso di esso per afferrarlo.

Resta aperta la questione su come avvenga questo completamento percettivo. Gli studiosi ipotizzano che tale processo avvenga in due fasi: le radici potrebbero toccare la parte di supporto interrata raccogliendo così le informazioni preliminari come, per esempio, la posizione dello stesso, per poi trasmettere queste informazioni alla parte aerea. In altre parole, il processo di completamento percettivo nelle piante potrebbe essere il risultato di un continuo scambio di informazioni tra le diverse parti della pianta tramite segnali elettrici o ormonali.

Questi risultati aprono la strada a nuove ricerche che permetteranno di individuare e decifrare i fattori chiave ed i meccanismi fisiologici che regolano i processi di percezione e codifica dei diversi elementi ambientali nelle piante. 

Link all’articolo:
Guerra, S., Bonato, B., Ravazzolo, L., Dadda, M., & Castiello, U. (2025). When two become one: perceptual completion in pea plants. Plant Signaling & Behavior, 20(1). https://doi.org/10.1080/15592324.2025.2473528