Le piante quando vengono ferite sfruttano la stessa molecola di segnalazione (l'amminoacido glutammato) presente negli animali per attivare i loro sistemi di difesa. Il meccanismo innescato dalla molecola, che potete ammirare nelle affascinanti animazioni che accompagnano l'articolo, si basa sulla propagazione di ioni calcio: essi si muovono attraverso le piante come un'onda, alla velocità di circa un millimetro al secondo. Può sembrare una segnalazione lenta, considerando che gli impulsi nervosi negli animali possono viaggiare anche a 120 metri al secondo (ben 432 chilometri orari), tuttavia per le piante si tratta di un meccanismo rapido ed estremamente efficace. Grazie a esso attuano una serie di strategie difensive, come la produzione di sostanze chimiche nocive in grado di intossicare il pasto (ad esempio per un bruco che mangia una foglia) o altre volatili di odore sgradevole che fungono da repellente.

Era già noto che in presenza di fattori di stress le piante attivano un sistema di segnalazione attraverso la propagazione di una carica elettrica, ma non se ne conosceva la componente chiave, ovvero ciò che lo innesca. Il meccanismo biologico basato sul glutammato è stato identificato da un team di ricerca internazionale guidato da ricercatori del Dipartimento di Botanica deell'Università del Wisconsin-Madison, che hanno lavorato a stretto contatto con i colleghi dell'Università del Missouri, dell'Università di Saitama (Giappone) e dell'Università Statale del Michigan. Gli studiosi, coordinati dal professor Simon Gilroy, lo hanno scoperto per puro caso: stavano infatti facendo degli esperimenti per verificare come le piante rispondessero alla gravità in relazione a un aumento del calcio.

Il professor Masatsugu Toyota, autore principale dello studio, ha modificato geneticamente alcune piante per poter osservare i cambiamenti di calcio in tempo reale attraverso l'introduzione di proteine fluorescenti. Tagliando parti delle foglie hanno invece osservato l'affascinante onda di propagazione che è alla base del sistema di difesa. Flash di luce che partono dalla zona ferita si estendono in tutto l'organismo, dando vita a una risposta fisiologica molto affine a quella degli animali. Ciò è davvero notevole, considerando che le piante non hanno un sistema nervoso.

Poiché negli animali lo stesso processo è innescato dal glutammato, per avere la prova che il responsabile fosse lo stesso amminoacido anche nelle piante gli scienziati ne hanno ingegnerizzate alcune, per i rimuovere i recettori della molecola. Ferendo le piante mutanti Gilroy e colleghi non hanno osservato l'onda di propagazione, dimostrando la centralità del glutammato anche negli organismi vegetali, più simili a noi di quanto credessimo. I dettagli dell'affascinante ricerca sono stati pubblicati sull'autorevole rivista scientifica Science.