Chi ha viaggiato nelle regioni aride della Terra potrebbe aver notato che le piante si organizzano seguendo motivi davvero sorprendenti, come il Tiger Bush in Africa occidentale e i cerchi delle fate in Namibia, che hanno da sempre suscitato meraviglia e curiosità anche dal punto di vista scientifico. Una disposizione, quella delle piante, che da vicino appare casuale e disorganizzata, ma che da lontano segue uno schema ben chiaro, in ciò che viene definito dagli esperti come iperuniformità disordinata. A raccontarlo è stato un team di ricerca guidato dall’Università di Nanchino, in Cina, che, in un recente studio pubblicato su Pnas, hanno appunto scoperto come le piante si organizzano seguendo un “ordine nascosto” per far fronte alla siccità e per adattarsi alle condizioni più ostili.
L’iperuniformità disordinata
Per comprendere meglio queste particolari distribuzioni delle piante, i ricercatori del nuovo studio hanno esaminato le immagini satellitari di oltre 400 aree aride in tutto il mondo, focalizzandosi sugli schemi spaziali delle piante. Utilizzando modelli matematici, il team ha scoperto che, sebbene la distribuzione delle piante possa apparire disordinata da vicino, circa uno su 10 dei siti presi in esame mostra dall’alto chiari segni di iperuniformità disordinata, dimostrando che questo fenomeno, già identificato in sistemi microscopici, è una caratteristica diffusa di molti ecosistemi aridi. “‘Disordine’ significa che se ci si trova in un campo e si osservano le piante a pochi metri di distanza, la loro posizione sembra completamente casuale, non c’è un ordine evidente”, ha spiegato l’autore Wensi Hu. “Ma se si allarga lo sguardo, ad esempio con un drone che sorvola centinaia di metri di paesaggio, si scopre che la densità delle piante è sorprendentemente uniforme in tutta l’area. Questa è l’iperuniformità”. L’iperuniformità disordinata “è una sorta di ‘ordine nascosto’, perché è invisibile a occhio nudo”, ha chiarito Lijuan Cui, coautore dello studio.
Perché le piante si organizzano così
Secondo i ricercatori, le piante si organizzano spontaneamente seguendo questi schemi apparentemente disordinati per fronteggiare le siccità prolungate e consentire così agli ecosistemi di persistere e funzionare bene anche in ambienti estremi. In altre parole, disponendosi in questo modo iperuniforme aumentano la loro sopravvivenza in condizioni idriche limitate: se fossero troppo vicine tra loro, le singole piante competerebbero per l’acqua, ma se fossero troppo distanti lascerebbero spazi vuoti che potrebbero essere invasi da altri tipi di piante. Questo schema, quindi, garantisce il giusto equilibrio. “È una strategia brillante ed emergente per massimizzare l’uso delle risorse e ridurre al minimo i conflitti competitivi per l’intera comunità”, ha commentato a Live Science il co-autore Quan-Xing Liu.
Dalla natura fino allo Spazio
I risultati del nuovo studio mostrano, inoltre, come discipline diverse siano in realtà tutte interconnesse. “La cosa più affascinante”, ha commentato il co-autore Chi Xu, “è che gli stessi principi fisici che governano la disposizione di particelle o cellule modellano anche interi ecosistemi”. Il prossimo passo dei ricercatori sarà ora quello di cercare ordini nascosti in altri ecosistemi estremi, compresi quelli oltre il nostro pianeta. Come riporta LiveScience, analizzando le immagini di Marte scattate dal rover Curiosity della Nasa, hanno scoperto che gli ammassi di ciottoli sulla superficie del pianeta mostrerebbero la stessa iperuniformità disordinata delle piante delle zone aride sulla Terra. “Il fatto che lo stesso principio geometrico appaia in sistemi così diversi suggerisce che l’iperuniformità disordinata sia una soluzione universale alla sfida dell’efficienza in condizioni ostili, indipendentemente dal fatto che si tratti di piante, ciottoli o cellule”, ha concluso Liu.
