DAFDAF 165 – Tu Bishvat e la scienza

Nel numero 165 di DafDaf, un numero speciale tutto dedicato a Tu Bishvat, abbiamo deciso di ripubblicare un testo di due collaboratori storici del giornale ebraico dei bambini, Daniela Ovadia e Marco Delmastro, che spiegano ai nostri giovani lettori da dove le piante prendono energia e materiale per crescere, mettere nuove foglie, fiori e poi frutti.

Le pagine scienza rispondono a una domanda pur sempre legata alla festa:

Che cosa mangiano le piante?

Vi siete mai chiesti di che cosa si nutrono le piante? Da dove prendono l’energia e il materiale per far crescere nuovi rami, mettere le foglie in primavera, far sbocciare fiori e frutti? Siccome la maggior parte delle piante affonda le radici nella terra, siamo comunemente convinti che prendano il loro nutrimento dal terreno. È vero?

Sicuramente le piante assorbono qualche cosa dalla terra, ma lasciatemi confidarvi un segreto: la maggior parte del materiale che usano per crescere non viene affatto dalla terra!

Non ci credete? Bravi. Ogni scienziato (o aspirante tale) che si rispetti non crede certo sulla parola a quello che gli viene raccontato. Che cosa fa dunque uno scienziato di fronte a un’affermazione che suona bizzarra, come appunto “le piante non prendono il loro nutrimento dal terreno”?

Naturalmente va a verificare di persona, con un esperimento.

Come possiamo verificare sperimentalmente se una pianta prende il materiale che usa per crescere dal terreno in cui è piantata? Ci serviranno un vaso (meglio se non tanto grande), un po’ di terra, una piantina da far crescere, una bilancia (una di quelle che si usano in cucina andrà benone) e un po’ di pazienza.

Come piantina io sceglierei un bulbo di un qualche fiore, per esempio di un tulipano, che potete trovare in qualunque negozio di giardinaggio, ma se non trovate un bulbo una patata dovrebbe andare bene lo stesso.

L’idea è semplice: piantate il bulbo (o la patata) nel vasetto usando la terra, e poi pesate il tutto sulla bilancia, prima di bagnare. Pesare il vaso con la terra secca serve a evitare che l’esperimento sia falsato dalla diversa quantità d’acqua che metterete ogni volta nel vaso.

Segnatevi su un taccuino la misura: si tratta del peso insieme del vaso, della terra e del bulbo. Nelle prossime settimane, sempre prima di bagnare la pianta, pesate di nuovo il tutto, e segnatevi i diversi valori con la data corrispondente.

Vediamo un po’: abbiamo un vaso (il cui peso non cambierà nel tempo), una certa quantità di terra, e il bulbo. Crescendo il bulbo diventerà una piantina, aumentando le sue dimensioni iniziali, e il suo peso. Se per crescere la vostra piantina utilizza principalmente qualche materiale contenuto nella terra, il peso della terra nel vaso dovrebbe diminuire, mentre quello della pianta dovrebbe aumentare: ma, in totale, il peso del vaso più la terra più la pianta dovrebbe restare circa costante.

Che cosa osservate invece nel corso delle vostre pesate? Man mano che la pianta si sviluppa, il peso totale del vaso aumenta! Se il peso del vaso più la terra più la pianta aumenta, allora il vostro bulbo non può aver preso il materiale che ha usato per crescere dalla terra: ecco dimostrata sperimentalmente l’affermazione iniziale!

Da dove ha preso dunque il materiale per crescere la pianta? Proviamo a formulare delle ipotesi: potrebbe venire dall’acqua che le avete dato. In effetti, almeno in parte, è così: le piante hanno bisogno di acqua per crescere, e la recuperano con le radici dalla terra umida una volta che questa è stata bagnata, dalla pioggia o dall’innaffiatoio.

Ma l’acqua da sola basta per costruire rami, foglie, fiori, legno? In effetti no, perché non contiene l’elemento chimico principale di cui rami, foglie e fiori sono fatti: il carbonio. Il carbonio invece abbonda nell’aria che ci circonda, sotto forma di un composto chiamato “anidride carbonica”.

Le piante verdi sono specializzate in un processo chimico dal nome complicato (la “fotosintesi clorofilliana”), che permette loro di respirare l’anidride carbonica presente nell’atmosfera, di combinarla con l’acqua recuperata con le radici e, grazie all’energia presa in prestito dai raggi di sole, di trasformarla in un composto del carbonio molto utile per la loro crescita: il glucosio, che è un tipo di zucchero.

Con questo glucosio la pianta si nutre, e lo usa come base per costruire tutte le sue strutture: il legno dei rami, le foglie, i fiori e i frutti. A dirla tutta, usa allo stesso tempo anche altri elementi che recupera dalla terra, in particolare l’azoto, ma in quantità piccole rispetto al carbonio assorbito dall’atmosfera.

Nel corso di questo processo che genera il glucosio, le piante verdi emettono nell’atmosfera ossigeno, come prodotto di scarto: di “scarto” per loro, perché invece è essenziale per noi che lo respiriamo!

La prossima volta che vi siederete su una sedia, o che appoggerete un libro su uno scaffale, ricordatevi: quel legno di cui sono fatti in origine era per maggior parte aria (o meglio, anidride carbonica) e acqua.

E non dimenticate: uno scienziato non crede mai a nulla sulla parola, va sempre a verificare di persona!”