Interazioni pianta / ambiente: sistemi di controllo nella pianta e tra le piante.

Every plant in an ecosystem receives input from the environment, and needs several factors, which can influence its growth and activities: water, light, temperature, air, soil. Plants have different input transduction systems and metabolic control: for example, by varying the opening of the stoma the plant is able to adjust its transpiration. The form and function of multicellular organisms would not be possible without an efficient communication among cells, tissues and organs. Plants respond to changes in environmental factors varying the production of hormones, which circulate inside the plant, regulating and coordinating their metabolism, growth and morphogenesis . Auxin regulates the phototropism and gravitropism, the apical dominance, the lateral roots formation, the vascular differentiation, moreover it delays leaf abscission, and it regulates fruit ripening. Gibberellins mediate the effects of environmental stimuli such as photoperiod and temperature, influencing stem growth, pollen development, sex determination and fructification. Cytokinins influence the shoot and chloroplast development, lateral buds growth, nutrients transport, besides delaying leaves senescence. The abscisic acid mediates stoma closure in the hydroactive response and leaf senescence, as well as inhibiting seeds and buds germination. Ethylene is considered a pheromone as it is able to act on individuals different from the one that has produced it, synchronizing fruits ripening, eliminating the apical dominance and increasing senescence rate in many tissues. The strigolactones, newly discovered hormones, play a very important role in plants and environment interaction by stimulating seeds germination, and above all the development of symbiosis. Plants are able to communicate also in other ways, for example by visual and olfactory signals, or by producing secondary metabolites. The plant neurobiology is a new and controversial scientific discipline (Professor Mancuso of the University of Florence is the greatest exponent), which studies how plants are able to communicate one each other, to receive signals from the surrounding environment, and above all to elaborate obtained information and to calculate the best solutions for their survival by changing their metabolism or their morphology.

Ogni pianta in un ecosistema riceve input dall'ambiente, e ha bisogno di diversi fattori, che ne possono influenzare la crescita e le attività: acqua, luce, temperatura, aria, suolo. Le piante hanno diversi sistemi di traduzione degli input e di controllo metabolico: ad esempio variando l'apertura degli stomi la pianta è in grado di regolare la traspirazione. La forma e la funzione di organismi multicellulari non sarebbe possibile senza una efficiente comunicazione fra cellule, tessuti ed organi. Le piante rispondono alle variazioni dei fattori ambientali variando la produzione di ormoni, che circolando da una parte all'altra della pianta ne regolano e coordinano il metabolismo, l'accrescimento e la morfogenesi. L'auxina regola il fototropismo e il gravitropismo, la dominanza apicale, la formazione di radici laterali, il differenziamento vascolare, ritarda l'abscissione fogliare, e regola lo sviluppo dei frutti. Le gibberelline mediano gli effetti degli stimoli ambientali, come fotoperiodo e temperatura, influenzando l'accrescimento del fusto, lo sviluppo del polline, la determinazione del sesso e la fruttificazione. Le citochinine influenzano lo sviluppo del germoglio e del cloroplasto, la crescita di gemme laterali, il trasporto nutrienti, oltre a ritardare la senescenza delle foglie. L'acido abscissico media la chiusura degli stomi nella risposta idroattiva e la senescenza fogliare, oltre ad inibire la germogliazione di semi e gemme. L'etilene è considerato un ferormone in quanto è in grado di agire su individui diversi da quello che l'ha prodotto, sincronizzando la maturazione dei frutti, eliminando la dominanza apicale e accrescendo il tasso di senescenza in molti tessuti. Gli Strigolattoni, ormoni di recente scoperta, svolgono un ruolo molto importante nell'interazione tra piante ed ambiente stimolando la germinazione dei semi, ma soprattutto lo sviluppo di simbiosi. Le piante sono in grado di comunicare anche in altri modi, ad esempio con segnali visivi e olfattivi, o producendo metaboliti secondari. La neurobiologia vegetale è una nuova e dibattuta disciplina scientifica (il cui maggiore esponente è il Prof. Mancuso dell'università di Firenze) che studia come le piante siano capaci di comunicare tra loro, di ricevere segnali dall'ambiente circostante, ma soprattutto rielaborare le informazioni ottenute e calcolare le soluzioni adatte alla loro sopravvivenza modificando il loro metabolismo o la loro morfologia.