Stefano Mancuso (Catanzaro, Italia, el 9 de mayo de 1965) es un botánico italiano, profesor del departamento de Agricultura, Alimentación, Medio Ambiente y Silvicultura de la Universidad de Florencia. Es director del Laboratorio Internacional de Neurobiología Vegetal, miembro del comité directivo de la Sociedad de Señalización y Comportamiento de Plantas, editor en jefe de la revista Plant Signaling & Behavior y miembro de la Accademia dei Georgofili.
Biografía Mancuso desarrolló un interés por la investigación de plantas durante sus estudios universitarios. Desde 2001 es profesor en la Universidad de Florencia y en 2005 fundó el Laboratorio Internacional de Neurobiología Vegetal, diseñado para estudiar fisiología, comportamiento, biología molecular, inteligencia y otros campos de la ciencia vegetal.
Investigación
Sistema de raíces de las plantas Mancuso estudió las capacidades de las plantas y su sistema radicular (en particular, las puntas de las raíces, que son muy sensibles a diversos tipos de estímulos,Baluska F., Mancuso S., Volkmann D., & Barlow, P. W. (2010) Root apex transition zone: a signaling-response nexus in the root. Trends in plant science, 15(7), 402—408. como presión, temperatura, ciertos sonidos, humedad y daños). Según un artículo publicado en 2004 por un grupo de botánicos (entre los que se encontraba Mancuso), las zonas de los ápices de las raíces interactúan entre sí, formando una estructura cuyas funciones proponían ser similares a las funciones del cerebro de un animal.Baluska F., Mancuso S., Volkmann D., & Barlow P. (2004) Root apices as plant command centres: the unique ‘brain-like’ status of the root apex transition zone. Biologia, 59(Suppl 13), 7-19.
Percepción de las plantas Mancuso concluyó que en el curso de la evolución, las plantas tuvieron que encontrar soluciones a los problemas inherentes a los organismos adheridos a un sustrato. Aunque las plantas no tienen nervios ni cerebro, tienen una vida social y, por tanto, análogos de los órganos sensoriales, aunque muy diferentes a los de los animales. Considera que la clave para entender esto se puede encontrar en algunas células (gametos y bacterias), corales, esponjas y en el comportamiento de organismos como los placozoos. En 2012, Mancuso y sus colegas descubrieron que las plantas tienen receptores que hacen que sus raíces sean sensibles al sonido y a la dirección de su distribución. Gagliano M., Mancuso S. & Robert D. (2012) Towards understanding plant bioacoustics. Trends in plant science, 17(6), 323—325. Otros biólogos afirmaron cuatro años antes que los árboles en condiciones de escasez aguda de agua pueden emitir sonidos que pueden ser más que simples signos pasivos de cavitación.Zweifel R. & Zeugin F. (2008) Ultrasonic acoustic emissions in drought-stressed trees — more than signals from cavitation? New Phytol. 179, 1070—1079
El fitoplancton y las plantas terrestres tienen ciertas habilidades para percibir la luz. Mancuso y sus colegas demostraron que en el laboratorio de arabidopsis los ápices de las raíces son muy sensibles a la luz (unos pocos segundos de iluminación son suficientes para provocar una reacción inmediata y fuerte de las moléculas de ROS). Estos fenómenos complementaron observaciones y estudios anteriores de raíces vivas realizados mediante microscopía confocal.
Su libro El futuro es vegetal describe su visión de cómo las plantas han encontrado y probado soluciones “brillantes” a los diversos problemas que enfrenta la humanidad actualmente durante cientos de millones de años. Las plantas, en parte debido a la simbiosis con bacterias y hongos, "inventaron" métodos estables y bien optimizados para colonizar la superficie de la tierra y posteriormente la atmósfera inferior. Las plantas también crearon uno de los sumideros de carbono más importantes de nuestro planeta, e impulsaron la producción de energía limpia a partir de almidón, sacarosa, esclerénquima y biomoléculas complejas mediante la fotosíntesis de la clorofila y la biodegradabilidad según los principios de una economía circular.
Plantas y animales Mancuso señala que las plantas vasculares tienen un análogo del sistema circulatorio, que consta de varios órganos (en particular los órganos reproductivos), pero que a diferencia de los animales altamente organizados, las plantas tienen receptores distribuidos por todo el cuerpo, mientras que los animales tienen receptores concentrados en órganos específicos como los ojos, las orejas, la piel o la lengua. Los órganos reproductivos de las plantas son diversos en principio de funcionamiento, mientras que en los animales están más unificados. Según Mancuso, esto sugiere que las plantas "huelen", "escuchan", "se comunican" (entre individuos de la misma especie, y a veces incluso con otras especies) y "aprenden" Volkov A.G, Carrell H., Adesina T., Markin V.S. & Jovanov E. (2008) Plant electrical memory. Plant Signaling & Behavior 3:490-492 (a través de una determinada forma de memoria, incluida la memoria de su sistema inmunológico),Baldwin I.T. & Schmelz E.A (1996) Immunological «memory» in the induced accumulation of nicotine in wild Tobacco. Ecology 77:236-246 utilizando todo su organismo modular (lo que permite a las plantas resistir mejor tanto a los animales depredadores como a los herbívoros). Mancuso a menudo se refiere a la haba de lima como ejemplo, la cual, cuando es atacada por la araña roja (lat. tetranychus urticae), libera en el aire un complejo de moléculas que puede atraer al phytoseiulus persimilis, ácaros carnívoros preparados para consumir colonias de araña roja. Mancuso y sus colegas enfatizaron el papel de las auxinas, que funcionan como neurotransmisores, similares a los que se encuentran en los animales.
Las plantas son capaces de sintetizar moléculas que desempeñan un papel similar al de las neuronas animales, en particular sinaptotagminas y glutamato monosódico. Las plantas pueden llevar a cabo la biosíntesis de moléculas que se supone que son homólogas a moléculas que realizan funciones importantes en los animales (por ejemplo, moléculas que activan inmunofilinas Bailly A., Sovero V., Vincenzetti V., Santelia D., Bartnik D., Koenig B. W., … & Geisler M. (2008). Modulation of P-glycoproteins by auxin transport inhibitors is mediated by interaction with immunophilins. Journal of Biological Chemistry, 283(31), 21817-21826. que realizan funciones inmunes y hormonales en animales, en particular, señalización de esteroides y neurológicas). hormonas). La citología confirma la existencia de células vegetales que se comportan como sinapsis. En 2005, Mancuso, junto con varios bioquímicos, desarrolló un microelectrodo “no invasivo” basado en tecnología de nanotubos de carbono para medir y fijar el flujo de información que puede circular en las plantas.Mancuso S., Marras A. M., Magnus V., & Baluška F. (2005) Noninvasive and continuous recordings of auxin fluxes in intact root apex with a carbon nanotube-modified and self-referencing microelectrode. Analytical biochemistry, 341(2), 344–351
Inteligencia vegetal Mancuso señala que durante mucho tiempo la inteligencia fue considerada erróneamente por muchas personas como “lo que nos distingue de otros seres vivos”, pero si consideramos la inteligencia como la capacidad de resolver y superar problemas, hay que reconocer que las plantas la poseen, y es la inteligencia la que permite a las plantas desarrollarse y responder a la mayoría de los problemas que encuentran a lo largo de su ontogénesis.
Así, las plantas se adaptan a la vida en casi todos los entornos terrestres y acuáticos suficientemente iluminados, encontrándose tanto con herbívoros como con insectos y animales depredadores. Aunque las plantas no tienen un órgano específico comparable al cerebro, utilizan el equivalente del llamado "cerebro difuso" (en italiano, "Cervello diffuso"). Algunas plantas, por ejemplo, son capaces de secretar sustancias que atraen a insectos y animales que las plantas utilizan para sus propias necesidades. Las sustancias químicas sintetizadas por las plantas suelen tener un efecto muy complejo sobre el comportamiento de animales e insectos (un ejemplo es la relación mutuamente beneficiosa entre mirmecófitos y hormigas, en particular el fenómeno del jardín del diablo en los bosques amazónicos).
Mancuso y sus colegas recuerdan que al final de su vida, cuando Charles Darwin se interesó más por las plantas, en un libro llamado "El poder del movimiento en las plantas", Darwin escribió:
Actividades profesionales En 2010, Mancuso dio una conferencia en Oxford sobre el movimiento de las raíces en el suelo: cómo buscan agua, nutrientes y captan nuevos espacios. Mancuso también fue orador invitado en la conferencia TED Global del mismo año.
En 2012, en el proyecto Plantoid, participó en la creación de un robot "bioinspirado" que imitaba determinadas propiedades naturales de las raíces y podía, por ejemplo, explorar una zona de difícil acceso o contaminada por un accidente nuclear o del uso de armas bacteriológicas. El proyecto Plantoid todavía está siendo desarrollado para la Comisión Europea por un consorcio de científicos entre los que se encuentra Mancuso.
En 2013, junto con la coautora Alessandra Viola, publicó el libro Sensibilidad e inteligencia del mundo vegetal.
En 2014, en la Universidad de Florencia, Mancuso creó una startup especializada en biomimética vegetal y un invernadero flotante autónomo, que se ofreció para producción en masa al gobierno chileno en 2016.
En 2017 publicó El futuro es vegetal. La traducción al inglés del libro El genio revolucionario de las plantas: una nueva comprensión de la inteligencia y el comportamiento de las plantas, fue escrita por Vanessa Di Stefano.
Puntos de vista filosóficos Mancuso realiza investigaciones en el campo de la llamada neurobiología vegetal, concepto que es objeto de controversia en la comunidad científica.
Según su opinión, al principio los académicos se mostraron muy escépticos incluso ante un concepto simple como "comportamiento de las plantas" o "aprendizaje de las plantas", y hasta 2005 estuvo prohibido tácitamente el debate sobre el "comportamiento de las plantas" en los círculos académicos, pero los descubrimientos posteriores han propiciado la creación de departamentos universitarios dentro de esta área de investigación, así como la redacción de numerosos artículos y trabajos científicos. Casi al mismo tiempo, comenzó el debate sobre los “robots plantoides bioinspirados”. Estas máquinas podrían, por ejemplo, utilizar un sistema mecánico ligero similar a las raíces de las plantas para restaurar suelos lavados o contaminados. Algunos científicos todavía se niegan a hablar de la inteligencia de las plantas e incluso de su "conciencia", ya que esto lleva a nuevas preguntas filosóficas, por ejemplo: si las plantas perciben heridas o agresiones y luego responden a ellas llevando a cabo diversos procesos bioquímicos, Mancuso S. (1999). Hydraulic and electrical transmission of wound-induced signals in Vitis vinifera. Functional Plant Biology, 26(1), 55-61. ¿Es posible establecer aquí analogías con el dolor en los animales? En 2008, una petición firmada por treinta y seis biólogos europeos y norteamericanos instaba a evitar el uso del término “neurociencia vegetal” en el uso científico. Por otra parte, la hipótesis de una inteligencia común en las plantas parece atraer inmediatamente la atención del público en general.