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mercoledì 9 giugno 2021

Una (gustosa) birra di 5mila anni fa


Biotecnologia è un termine relativamente moderno, legato alla capacità dell’uomo di modificare le caratteristiche degli esseri viventi. Azzardando, però, potremmo dire che la pratica è insita nella natura stessa, dalla notte dei tempi. Madre natura, di fatto, possiede le chiavi per modificare una realtà biologica e ottenerne un’altra, senza certo dover entrare in un laboratorio. Il crossing over - l’operazione che durante la divisione cellulare (meiosi) consente al cromosoma maschile di intrecciarsi con quello femminile - è il miglior esempio; le mutazioni, care agli evoluzionisti, un’altra prova della versatilità della sposa di Padre Tempo. L’uomo, invece, non può prescindere da becher e provette, e dunque tenta di imitare - seppur goffamente e non sempre obbedendo all’etica più appropriata – i tatticismi di Madre natura. Primo Mendel, con i suoi piselli, e la fecondazione artificiale. I padrini della genetica moderna. Poi,  noi, oggi, in grado di agire direttamente sul DNA di un individuo, accendendo o spegnendo determinati geni; con la speranza, un giorno, di poter far sparire per sempre le malattie più pericolose. L’argomento sposa la recente scoperta effettuata da un team di scienziati dell’Università Ebraica di Gerusalemme: una birra risalente a 5mila anni fa. La birra non nasce con l’uomo, ma molto prima. Per effetto di funghi particolari, i lieviti. Organismi primitivi, differenziati, unicellulari e perfettamente abili ad alterare le chimiche di chi li circonda. Gli stessi dei quali ancora oggi ci serviamo per ottenere le bevande alcoliche, ma anche il pane. Gli zuccheri contenuti nei vegetali vanno incontro a un processo di degradazione (la glicolisi), che anticipa la respirazione vera e propria delle cellule (il ciclo di Krebs e la fosforilazione ossidativa). Ma se manca l’ossigeno si innesca un processo collaterale: la fermentazione. È un fenomeno che avviene abitualmente in natura. Da sempre. E produce alcol, una molecola più piccola dello zucchero contenuto nei vegetali, e in grado di sollecitare particolari centri nervosi, mandandoci in tilt. Il processo, fra boschi e radure, è sempre lo stesso. La frutta cade e, in ambiente asfittico, fermenta, offrendo al passante di turno alcol gratuito in grande quantità. A beneficiarne sono soprattutto gli animali. Superiori, come le scimmie e gli elefanti, che si ubriacano senza rendersene conto. Ma anche insetti, come le falene e altri tipi di farfalle, che mostrano di avere un debole conclamato per la birra; non si sbronzano, ma rafforzano gli spermatozoi. Questo approccio casuale all’alcol, è lo stesso che interessò qualche nostro antenato, che per primo pensò di riprodurre in casa quello che normalmente avviene ai piedi di alberi contornati da frutta marcescente. Così nacquero vino e birra. Quando? Difficile dirlo, ma si possono fare ipotesi partendo dal presupposto che il mondo cambiò radicalmente e repentinamente 12mila anni fa. La glaciazione wurmiana lasciò spazio all’interglaciale di cui ancora oggi godiamo, modificando in modo straordinariamente efficace le abitudini dell’uomo. Che da cacciatore e raccoglitore del Pleistocene, diviene agricoltore e allevatore dell’Olocene. E se coltiva inizia ad avere un certo feeling con quei prodotti della terra che lo alimentano quotidianamente: se non la vite, di certo l’orzo e il frumento. È in questa fase che compaiono le prime piantagioni dalle quali presumibilmente sorse anche il primo bicchiere di birra (e di vino). Le ricerche archeologiche indicano una data e un Paese: 7mila anni fa, Iran. Qui sono state rinvenute delle brocche caratterizzate da tracce riportanti gli ingredienti contenuti nella birra. Non lieviti, ma molecole, ci siamo comunque. Il test ufficiale risale all’epoca mesopotamica: una tavoletta sumerica che anticipa una poesia composta in onore di questa preziosa bevanda, descrivendo perfino i passaggi per ottenerla di ottima qualità.Cinquemila anni fa è la volta degli egizi che non possono prescindere dal sapore del malto. Ne bevevano a litri. Poteva essere più “pulita” dell’acqua, ed era determinante per ogni rito religioso. E per ogni buon svezzamento che si rispetti. Anche ai più piccoli, infatti, veniva somministrata birra in aggiunta di acqua, miele e farina d’orzo. Leggende narrano che il faraone Ramsete III regalò migliaia di vasi di birra alla divinità Ishtar, dea della fertilità e dell’amore. E i sacerdoti non si tirarono certo indietro. Ecco perché non è stato difficile per gli scienziati israeliani analizzare vasi e cocci vecchi di millenni, alla ricerca di tracce che potessero attestare questa attitudine umana all’alcol. E alla biotecnologia più spiccia. Dopo avere riportato alla luce i lieviti sopravvissuti nei minuscoli pori del vasellame, gli studiosi hanno provato a rimetterli in “funzione”. Il risultato: una birra originale risalente a cinquemila anni fa, pronta per essere lanciata sul mercato. Sapore intenso e aromatico, sei gradi, per un atipico viaggio nel tempo, a beneficio del nostro palato. 

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Polmoni hitech 

Organi prestampati per sopperire a malattie croniche che possono essere risolte solo con il trapianto. È questo l’obiettivo di studiosi della Rice University, negli Stati Uniti. I ricercatori hanno messo a punto la tecnica Slate, da “apparato stereolitografico per la costruzione di tessuti”. Si basa sull’azione di sostanze particolari, biocompatibili, che assumono forma tridimensionale, imitando le funzioni assolte dagli organi umani. È stato approntato un sacco ad aria assimilabile all’azione polmonare, incentrata sulla necessità di captare l’ossigeno a livello emoglobinico, per poi essere distribuito ovunque. Il futuro? Organi biostampati derivanti da cellule del paziente stesso. In questo modo si eviterebbero i gravi problemi di rigetto. 

La tecnologia del DNA ricombinante 

Il futuro della biotecnologia è scritto anche e soprattutto nei batteri; che vengono abitualmente utilizzati in laboratorio per procedure di ogni genere. In particolare a essi ci si affida per quel che riguarda la cosiddetta “tecnologia del DNA ricombinante”. Significa offrire la possibilità, letterale, di ricombinare il DNA, creando individui chimera; costituiti dal proprio corredo genetico, più parte di quello proveniente da un altro organismo. I batteri possiedono due tipi di DNA. Il “plasmide” è circolare, semplificato, e può essere prelevato e rielaborato in laboratorio. Seguendo questa procedura, già in voga da anni, si sono per esempio creati animali in grado di produrre sostanze umane. Vedi, l’insulina. Non ci sono più problemi di rigetto e in questo modo è stato (ed è) possibile curare con successo milioni di malati. 

Potere alla clonazione 

Per quel che riguarda la clonazione, invece, il discorso è un po’ più delicato. Sappiamo infatti che, dalla pecora Dolly clonata nel 1996, siamo oggi in grado di clonare qualunque tipo di animale. Riserve enormi di natura etica concernano l’uomo, mai clonato. È vietato. Si è arrivati a ottenere degli embrioni clonati, ma non di più. La clonazione è una procedura biotecnologica basata sulla possibilità di far incontrare una cellula femminile denuclearizzata (priva di nucleo) con una maschile, somatica (non legata alla riproduzione). È quest’ultima che rappresenta l’individuo da clonare. L’embrione comincia a svilupparsi in laboratorio, poi – raggiunto un numero specifico di cellule – viene impiantato in una madre surrogata. A seconda della specie coinvolta e del suo periodo di gestazione, dopo qualche tempo nasce un individuo identico al donatore della cellula somatica. 

sabato 10 agosto 2019

Potere al glucosio

Che la scienza sia astrusa ai più, è noto. Tuttavia suona strano sapere che quasi nessuno sia al corrente della molecola per antonomasia, quella che ci concede la vita, e senza la quale ogni processo metabolico sarebbe impossibile. Probabilmente molti ricondurrebbero la disanima al DNA, l’acido nucleico che assicura la trasmissione dei caratteri ereditari e dà l’input alla formazione delle proteine. Ma il DNA è una molecola complessa, costituita da tre parti assemblate fra loro: uno zucchero a cinque atomi di carbonio (il desossiribosio), un gruppo fosfato e una base azotata. La molecola di cui stiamo parlando è, per la verità, più semplice; caratterizzata da uno scheletro a base di atomi di carbonio, circondato da idrogeni e da gruppi ossidrilici (idrogeno + ossigeno). È il glucosio, che avremo senz’altro sentito nominare, ma di cui sappiamo poco o nulla. E invece parte tutto da qui. La vita è infatti sbocciata perché a un certo punto le cellule hanno iniziato a bruciare glucosio per ottenere energia. Che per la biologia dell’uomo significa correre, pensare, scrivere, leggere. E via dicendo. Senza glucosio avremmo un’autonomia di poche ore, pochi giorni al massimo. Oltre, ogni essere vivente superiore non avrebbe scampo. Grazie al glucosio viviamo e prosperiamo. Ma se godiamo di questo privilegio evoluzionistico, dovremmo dire grazie a quegli esseri viventi che troppo spesso ignoriamo o riteniamo organismi di serie b: i vegetali. Non solo i grandi alberi delle foreste, le sequoie millenarie e i tigli dei nostri parchi; ma anche quelle insignificanti erbette che crescono lungo i cigli delle strade: parietarie, soffioni, romici, piattelli, piantaggini. Così lontane dal nostro immaginario da non conoscerne nemmeno i nomi. E invece dovremmo imparare a ossequiarle con piglio filosofico perché in fondo, se esistiamo, è anche grazie a loro. Che sanno ricavare qualcosa che a noi è precluso: il glucosio, appunto. La fotosintesi clorofilliana significa esattamente questo: produrre zuccheri e ossigeno tramite la conversione di molecole base come l’acqua e l’anidride carbonica in strutture più complesse; sotto l’impulso fornito dall’energia luminosa capace di scalzare gli elettroni della clorofilla contenuta nelle foglie. La magia è compiuta. E non a caso i vegetali vengono chiamati autotrofi, in grado cioè di ottenere il “tutto” dal “nulla”. I vertebrati se lo possono sognare. A questa stregua sono molto più funzionali delle banalissime alghe microscopiche come le diatomee. La nostra specie è all’ultimo stadio. In termini evoluzionistici e per quel che riguarda la catena alimentare, infatti, si parte da chi è in grado di produrre il glucosio, rendendolo disponibile agli ultimi arrivati. Come? Semplicemente con l’alimentazione. E qui entra in gioco il cervello appannaggio delle specie più progredite. Uomo, in primis. Pensiamo a quel che accade tutte le mattine dopo la colazione. La prima ora lavorativa o scolastica se ne va veloce, poi la seconda, al limite la terza. Ma alla quarta è per tutti la stessa cosa: acquolina. Il cervello indica che le scorte di glucosio sono esaurite e che se si vuole andare avanti a lavorare o studiare è necessario rifornirsi di energia. Ed ecco lo snack di metà mattina o, già che ci siamo, del pranzo. Sediamo la nostra fame per riequilibrare il livello di zuccheri nel sangue che altrimenti manderebbe in tilt l’organismo. Il cibo che introduciamo viene sminuzzato e veicolato nel circolo ematico attraverso piccole estroflessioni intestinali, chiamate villi. Così le materie prime possono raggiungere ogni distretto organico, ogni parte del corpo, confortando la stretta relazione fra cellule e glucosio. Qui, grazie all’emoglobina, giunge anche l’ossigeno, che aggredisce i carboidrati battezzando un lungo e complicato processo sintetizzabile con una parola: catabolismo. Avviene in tutte le nostre cellule, senza moriremmo. Il glucosio viene presto trasformato in molecole via via più piccole, rimbalzando dal citoplasma (la parte della cellula che contiene i vari organuli cellulari, ma non il nucleo), ai mitocondri, la centrale energetica di un corpo cellulare. E il risultato è una molecola altrettanto emblematica: l’ATP. Vagamente ricorda il nucleotide del DNA, ma è contraddistinto da uno zucchero leggermente diverso (il ribosio) e da tre gruppi fosfati. L’ATP è l’energia. Diventa ADP e consente ogni nostra azione o pensiero. Ma il glucosio, paradossalmente, se troppo abbondante, può determinare malattie. Dipende, infatti, da dove proviene. Quello introdotto con la frutta è più salutare di quello che deriva dalla lavorazione industriale. E come è noto c’è una stretta relazione fra zuccheri e una patologia tipica del modernismo: il diabete di tipo 2. Diverso dal tipo 1, detto anche giovanile, e dipendente dall’incapacità del pancreas di secernere insulina. Nel 2 l’accumulo eccessivo di zuccheri cozza con l’adeguata assimilazione di insulina da parte del sangue. La glicemia sale e oltre un certo livello scatena legami pericolosi fra zuccheri e proteine, anticamera di gravi disordini metabolici. Insomma, è doveroso  riconoscere al glucosio il ruolo chiave nella vita delle cellule, ma senza dimenticare che una semplice dieta sbagliata può mettere a repentaglio processi biochimici che si sono instaurati in milioni di anni.

Bruciare energia
Il metabolismo varia da individuo a individuo, ed è quasi sempre delineato dalla genetica. C’è chi consuma tutti gli zuccheri che ingerisce, e chi li accumula provocando a lungo andare disordini legati al diabete e ai chili di troppo. In parte, però, il fenomeno è influenzato dall’alimentazione. Broccoli, pomodori, peperoni, mirtilli, aumentano il metabolismo. Alcuni hanno importanti ripercussioni sulla salute. I broccoli favoriscono i processi depurativi e migliorano l’attività intestinale. Contengono alte concentrazioni di boro, che contribuisce alla fisiologia del tessuto osseo, spesso compromessa col passare degli anni. La vitamina C è appannaggio degli agrumi; anch’essi raccomandati nelle diete ipocaloriche. Il pompelmo, in particolare, influisce sul livello di grassi nel sangue, abbassando il contenuto dei trigliceridi e del colesterolo cattivo.

Questione di calorie
Parlando di biochimica e alimentazione, ricorre spesso il termine “caloria”. Con esso si intende l’energia necessaria per incrementare di 1 grado centigrado la temperatura di un chilogrammo di acqua (soggetta a una pressione standard di 1 atmosfera). Da qui partono tutte le considerazioni relative all’accumulo di zuccheri e di grassi, in funzione del metabolismo. È chiaro, infatti, che l’aumento di calorie è direttamente proporzionale al rischio di non essere in grado di bruciare tutto ciò che introduciamo con l’alimentazione. Un grammo di carboidrati, per esempio, sviluppa 3,5 kcal. Al top ci sono i superalcolici che dal 2020 saranno, però, dotati di etichette riportanti il livello di calorie. Com’è noto, infatti, non tutti i cibi e le bevande hanno questo obbligo. Ma la Commissione Europea sta cambiando rotta e nel giro di pochi anni ogni prodotto alimentare dovrà evidenziare i propri contenuti.

Il metabolismo basale
Qualunque sia, comunque, il regime dietetico osservato, va tenuto conto del cosiddetto metabolismo basale che caratterizza ogni individuo. Si intendono tutte quelle funzioni fondamentali come respirazione, battito cardiaco, attività renale… In pratica tutto ciò che bruciamo anche senza volerlo, perché parte dei meccanismi espressi dal nostro corpo per consentirci di vivere regolarmente. Risente della termogenesi alimentare, che permette ad alcuni individui di mangiare senza ingrassare; col beneficio di un accumulo superiore ai normopeso di molecole chiamante catecolamine, adrenalina e noradrenalina; prodotte per contrastare il calo di zuccheri. Può non essere facile stabilire il metabolismo basale perché rischia di essere influenzato dalle azioni quotidiane. Per questo motivo le analisi vanno condotte dopo dodici ore di digiuno e dopo una notte riposante. Al bando anche farmaci e sigarette.

giovedì 2 maggio 2019

A un passo dalla fusione nucleare (sulla Terra)

Difficile prevedere come varierà la popolazione a livello mondiale, ma è certo che se aumenterà sarà fondamentale essere in grado di sviluppare nuove forme di energia per soddisfare le esigenze di tutti. Carbone e petrolio stanno finendo e le rinnovabili fanno fatica a decollare. Ecco perché l’attenzione degli scienziati è rivolta all’ipotesi di fare avvenire sul nostro pianeta, quel che accade normalmente nel cuore delle stelle. La fusione nucleare è un processo che consente la produzione di immani quantitativi di energia ma avviene solo a temperature elevatissime. Appunto, nel cuore di una stella, dove si arriva ai milioni di gradi centigradi. L’alternativa sono centri di produzione energetica come l’Iter francese (da International Thermonuclear Experimental Reactor) che promette di arrivare a tanto entro il 2030. Oggi, però, abbiamo già ottenuto un bellissimo risultato: un processo energetico di fusione nucleare che si è protratto per cento secondi. Non in Francia, dove Iter vedrà la luce, ma in Cina, a Hefei, città a est del Paese. “Perché il costo del progetto è esorbitante”, dice Bernard Bigot, direttore generale di Iter, “e non può prescindere dalla collaborazione duratura e proficua fra molti paesi”. In Cina è già da un po’ che si effettuano esperimenti per poter avviare la fusione nucleare in Europa. È infatti in azione il reattore sperimentare East (Experimental Advanced Superconducting Tokamak), una sorta di “sole artificiale”, tarato per raggiungere temperature estreme, impossibili da sostenere per le dinamiche terrestri. Lo scorso novembre il primo importante step: con il raggiungimento di una temperatura di cento milioni di gradi. Ora il traguardo di essere riusciti a prolungare questa condizione per più di un minuto e mezzo. Record, e grandi prospettive per il futuro: “Con questa macchina straordinaria, speriamo di contribuire in modo determinante allo sviluppo del primo impianto per l’energia nucleare derivante dalla fusione”, racconta Song Yuntao, fra i leader del progetto East. Siamo solo all’inizio. Perché, costi a parte, la finalità è quella di arrivare a 150 milioni di gradi per un tempo indefinitivamente lungo. Sennò l’energia non arriva. Ma è questa, senza dubbio, la strada da seguire. E per il 2025 potremmo davvero essere a buon punto; in Cina, ma anche nel reattore di Saint-Paul-lès-Durance. In Francia si arriverebbe così a imitare quel che accade normalmente negli astri, e che non ha nulla a che vedere con la fissione nucleare, se non per il coinvolgimento di specifiche realtà atomiche. Con la fusione si mira, di fatto, a fondere i nuclei dell’elemento più leggero, l’idrogeno, per ottenere atomi di elio, neutrini e soprattutto energia. Mentre la fissione opera al contrario, coinvolgendo atomi molto pesanti che vengono bombardati producendo energia. Le stelle funzionano con la fusione e quando avranno bruciato tutto l’idrogeno finiranno per fondere gli elementi via via più pesanti, fino al ferro, forse. La nostra stella ci offre l’esempio più esplicito, dove ogni secondo 600 milioni di tonnellate di idrogeno vengono trasformate in 596 milioni di tonnellate di elio: e come predicò Einstein per il rapporto massa/energia si avrebbero pertanto quattro tonnellate di massa tradotte in energia pura. Perché la fusione nucleare? Perché è molto più sicura e redditizia della fissione. Non si correrebbero rischi come quelli di Chernobyl; e in caso di malfunzionamento della centrale il processo si esaurirebbe da solo, senza impattare sull’ambiente. Non ci sarebbero gas serra, né produzione di pericolose scorie radioattive. Fra pochi anni la risposta definitiva che potrebbe rivoluzionare il cammino del genere umano.

giovedì 30 agosto 2018

L'impatto dell'alcol nella storia dell'uomo

Si sa per esempio di elefanti che per caso giungono a una pozza putrescente dalla quale se ne vanno barcollanti ma anche stranamente euforici. Perché a loro insaputa, abbeverandosi, vengono a contatto con una sostanza derivante da un processo di fermentazione, che porta gli zuccheri a trasformarsi in alcol; accade sovente, ai piedi di alberi da frutto, in particolari condizioni climatiche. E si può pensare che qualcosa del genere sia accaduto anche all’uomo, la prima ubriacatura della prei(storia), millenni fa. È così, insomma, che si è venuti a conoscenza delle delizie (e delle croci) dell’alcol: per puro caso. Per la commistione con un meccanismo biochimico che la natura porta con sé dalla notte dei tempi. Cos’è cambiato nel corso dei secoli? L’uomo, semplicemente, ha provato a tradurre un fenomeno naturale in una pratica biotecnologica abituale, e solo recentemente si è reso conto delle reali trasformazioni scientifiche che stanno alla base. Ma per tantissimo tempo ne ha goduto ignaro; preparando altari tarati apposta perché dei microrganismi potessero entrare in azione avviando l’intero processo di degradazione degli zuccheri. Quello per antonomasia è il glucosio che sommandosi al fruttosio forma il saccarosio (un disaccaride). Vengono letteralmente sbriciolati e così si arriva a ottenere l’etanolo. Quest’ultimo ha il potere di confondere le idee, offuscare la mente, ma anche conferire una sensazione di leggerezza e benessere. È imputabile alla fisiologia del cervello, legata all’intraprendenza di milioni di neuroni. Comunicano fra loro attraverso le sinapsi, e quando si beve alcol non funzionano più come dovrebbero. Entrano in una specie di cortocircuito e non sono più in grado di veicolare i messaggi nervosi. La tipica sonnolenza che segue una sbronza deriva da questo: dall’incapacità di filtrare e coordinare gli stimoli esterni. Mentre la sensazione di piacere è il risultato dell’alterazione del circolo ormonale. Serotonina e endorfine aumentano e migliorano le condizioni emotive. Temporaneamente. In realtà è uno specchio per le allodole; figlio di processi chimici specifici che mimano l’azione delle benzodiazepine, molecole base degli ansiolitici. La risposta non è uguale per tutti, e questo spiega perché in alcuni individui la propensione all’alcolismo è più difficile da contrastare. Che ruolo ha avuto l’alcol nella storia dell’uomo? Si può pensare che senza, gli eventi che hanno portato al mondo moderno potessero prendere una piega diversa? La risposta è: certamente sì. Eloquenti le parole di Jean Anthelme Brillat-Savarin, politico e gastronomo francese dell’Ottocento: “L’alcol è diventato fra le nostre mani pure un’arma formidabile, poiché le nazioni del nuovo mondo sono state domate e distrutte più dall’acquavite che dalle armi d fuoco”. Lo insegna anche la Bibbia, citando la prima storica ubriacatura: quella di Noè. Finì il diluvio e finalmente il patriarca poté riguadagnare la terraferma con la sua famiglia; e quale migliore occasione per concedersi alle prelibatezze offerte dalla natura? Piantò una vigna, dalla quale, poco dopo, ottenne del buon vino. Ma non conosceva i pericoli dell’alcol, e non aveva nemmeno mai visto degli elefanti o altri animali dondolare per l’ebbrezza. E allora ci dette dentro senza ripensamenti, fino a tracollare e a giacere nudo in mezzo ai frutti del suo duro lavoro. Sfortuna volle che Cam, suo figlio, lo vedesse in questo stato pietoso; lo coprì con un mantello, ma al risveglio, Noé montò su tutte le furie condannando alla schiavitù Canaan, il nipote. Così quando arrivarono gli europei nel Nuovo Mondo, fu facile giustificare la brama di conquista, asserendo che gli indigeni fossero i discendenti di Canaan, coerentemente destinati alla servitù. Ma al di là della religione e della mitologia, davvero l’alcol risulta preponderante in ogni cultura. In Cina si bevevano liquori ottenuti dalla fermentazione del riso; diecimila anni fa. In centro America da sempre si ubriacano a suon di bicchieri di pulque. Deriva dalla trasformazione degli zuccheri contenuti nell’agave, succulente vegetale diffuso anche nei giardini italiani. E arriva ai 18 gradi. La usavano anche gli Aztechi per i loro sadici rituali. Il sidro si ottiene dalle mele e si diffonde in Spagna 5mila anni fa. Poi conquista i romani e gli egiziani. In Austria è un vero e proprio boom nel Medioevo; i meleti si diffondono ovunque. La birra non ha bisogno di grandi presentazioni, ma in pochi sanno che fu determinante per i Celti; che non combattevano senza tracannarne a litri prima di ogni battaglia, per vincere la paura; e dopo, per fare festa e baldoria. In Italia giunge probabilmente con gli etruschi; la chiamavano “pevack” e per farla usavano oltre al frumento, il miele e il farro. E senza il vino sarebbe stato difficile per i soldati della Prima guerra mondiale portare a termine missioni difficili e pericolose. Il risultato della fermentazione dei frutti di Vitis vinifera, proveniente dal Caucaso di 6mila anni fa. E oggi? Le bevande alcoliche parrebbero imprescindibili. In Italia beve il 75% della popolazione e il primo bicchiere viene consumato a 12 anni. Ma non siamo noi i primi in classifica. I russi sono i più grandi bevitori del pianeta. Parola dell’Organizzazione mondiale della Sanità. A Mosca si bevono oltre 12,5 litri di alcol all’anno. Agli ultimi posti paesi come Libia, Afghanistan e Kuwait.

Vini antichi
In Sicilia sono state trovate tracce di vino risalente a 6mila anni fa. Il ritrovamento è avvenuto in una grotta situata sul Monte San Calogero, in provincia di Agrigento. Gli scavi condotti dall’Università della South Florida, in Usa, hanno riportato alla luce giare e brocche che conservano tracce inequivocabili di sostanze alcoliche. Si pensa che in questa area geografica l’occidente abbia conosciuto per la prima volta il risultato della fermentazione dell’uva; anche se il circondario, interessato dalla presenza dell’uomo da millenni, presenta alti tassi di umidità (fino al 100%) e temperature che possono sfiorare i 40 gradi, parametri che mal si accordano con un felice processo di conservazione dei vini. Se lo studio verrà confermato, ci sarà da riscrivere la storia antica della Sicilia, partendo dal presupposto che ancora nessuno è riuscito a chiarire le tecniche che hanno consentito l’irrigazione delle vigne preistoriche.

Alte gradazioni
La distillazione è invece il procedimento che viene utilizzato per ottenere alcolici ad alta gradazione. Dalla distillazione del vino si ottiene, per esempio, la grappa; da quella della birra, l’acquavite e, in parte, il whisky. Si basa sul differente punto di ebollizione delle sostanze che compongono una miscela. In pratica vengono divise tramite il surriscaldamento e poi il raffreddamento (e condensazione). La distillazione è divenuta d’uso comune nel Medioevo ma si presume che sia stata utilizzata per la prima volta in Egitto, oltre seimila anni fa. Tracce del processo chimico sono state rinvenute anche in Pakistan, Cina e Persia. La distillazione è un processo importante non solo per ottenere liquori, ma anche in campo industriale: dalla distillazione del petrolio, per esempio, si ottiene il cherosene; e lo stesso accade con il benzene e il catrame.

Pagine ubriache
Per raccontare aneddoti e curiosità sul mondo dell’alcol. Edito da il Mulino, si intitola “Sbornie sacre, sbornie profane”. Una bella lettura a opera di Cluadio Ferlan, ricercatore presso l’Istituto storico italo-germanico della Fondazione Bruno Kessler di Trento. Paolo di Tarso diceva ai discepoli di smetterla con l’acqua e di iniziare col vino, per risolvere il mal di stomaco. Nel 1613 solo in Olanda c’erano 518 taverne. Geronimo, l’ultimo apache arresosi all’esercito americano, morì dopo avere passato una notte al gelo, per una colossale ubriacatura. Nel XIX secolo il medico Magnus Huss ufficializza l’alcolismo come una malattia; se ne accorse anche Handsome Lake, profeta visionario di religione cristiana, che, a cavallo dell’Ottocento, ammise le colpe dell’uomo bianco; che diffuse l’alcol fra gli indiani provocandone la scomparsa.

martedì 8 novembre 2016

I rischi dell'ecstasy


Anfetamine e cocaina minano la salute del cervello. I pericoli riguardano le ramificazioni dei neuroni cerebrali, i dendriti, che mettono in comunicazione tra loro tutte le cellule, e consentono il passaggio degli impulsi nervosi. In alcuni casi si è registrato uno sviluppo anomalo delle masse dendritiche, in altri invece si è avuta una riduzione. È stato inoltre appurato che le anfetamine e la cocaina riducono la capacità del cervello di modificarsi in base alle esperienze di vita. Lo studio è stato affrontato da Nora D. Volkov, del National Institute on Drug Abuse (NIDA) in collaborazione con Bryan Kolb, dell’Università di Lethbridge in Canada, e da Terry Robinson dell’Università del Michigan. I risultati sono stati diffusi dalla rivista “Proceedings of the National Academy of Sciences”.

I ricercatori hanno somministrato per venti giorni anfetamine e cocaina ai ratti. Li hanno suddivisi in due gruppi: una metà è stata destinata a gabbie “normali”, l’altra a un ambiente più complesso caratterizzato da ampi spazi, tunnel, scivoli, ponticelli, e giocattoli. I ricercatori hanno appurato che le droghe possono inibire la capacità di rielaborare le esperienze fatte, ed è in pratica come se una parte di cervello si atrofizzasse. In particolare, nei ratti osservati in un contesto ambientale differente dal solito, è stata messa in risalto una densità maggiore dei dendriti; negli altri invece, a seconda dell’area del cervello presa in considerazione, sono stati evidenziati sia un aumento che una riduzione della massa dendritica.

L’esperimento canadese si è concentrato su due zone cerebrali specifiche: il nucleo accumbens e la corteccia parietale. Il primo, già preso in considerazione anche dai ricercatori del Centro CNR per la Neurofarmacologia di Cagliari, presso il Dipartimento di Tossicologia dell’università, è preposto a determinate funzioni sensoriali: è al suo interno che è stata individuata un’area sensibile al consumo di ecstasy e di altre sostanze; un dato che conferma il ruolo deleterio anche delle droghe cosiddette “leggere”. La corteccia parietale superiore e quella parietale inferiore costituiscono invece il lobo parietale superiore: è la zona predisposta all’utilizzo corretto degli arti, e alla coordinazione dei movimenti. 

venerdì 8 gennaio 2016

La bomba H e i test coreani


La sismologia oggi non previene ma almeno è in grado di ponderare con efficacia la qualità e la quantità di energia sprigionata dal cuore terrestre. Se si tratta di "fisiologici" movimenti delle faglie si parla di terremoti, se però questi "sussulti" non sono coerenti con la geologia di un certo luogo, allora si può verosimilmente ipotizzare lo scoppio di un ordigno potente. Ecco perché il Servizio geologico americano e le autorità sudcoreane non ci hanno messo molto a capire che qualcosa non è quadrato a nord di Kilju, nella Corea del Nord, area già interessata in passato dai test nucleari. Poi la conferma con il comunicato ufficiale del paese asiatico che ha ammesso di avere condotto un test con una bomba nucleare all'idrogeno. Tutto torna. Ma cosa significa disporre di una bomba all'idrogeno e cosa la distingue da un tradizionale ordigno nucleare?
Edward Teller, la bomba H porta a lui. Fisico ungherese di Budapest, naturalizzato statunitense, scappa dall'Europa per fuggire alla tirannia nazista. Con lui ci sono menti come John von Neumann, fra i più grandi matematici della storia, ed Eugene Wigner, genio della meccanica quantistica. E' il "clan degli ungheresi". Seconda guerra mondiale, decolla il Progetto Manhattan coordinato da Robert Oppenheimer, altro fisico di fama internazionale, esperto di stelle di neutroni e buchi neri. Si basa su una serie di studi condotti dalla Prima guerra mondiale in poi. Con essi l'uomo prova per la prima volta a bombardare gli atomi con particelle ad alta energia. Si sa che l'atomo è costituito da protoni carichi positivamente che controbilanciano gli elettroni negativi situati all'esterno, all'interno di spazi chiamati orbitali; cambia però il numero di neutroni nel cuore dell'atomo che possono variare in uno stesso elemento costituendo i cosiddetti isotopi. E proprio su questo principio si basa il gioco dell'energia nucleare.
La bomba atomica, detta anche bomba A, funziona per via di un processo noto col termine specifico di fissione nucleare. Un atomo pesante viene destrutturato in frammenti più leggeri. Esempio pratico, l'uranio-235. Se questo processo avviene repentinamente e in modo incontrollato si ha una liberazione eccezionale di energia: quel che ha portato a Little Boy. E' il nome in codice della bomba sganciata su Hiroshima durante il secondo conflitto mondiale. Tre metri di lunghezza per un diametro di quasi un metro e circa 4mila chili. Come si arriva alla bomba H?
Ripartiamo da Teller e arriviamo all'incontro con Enrico Fermi - Nobel italiano per la fisica - avvenuto nel 1941. E' quest'ultimo infatti a suggerire al fisico ungherese la possibilità di utilizzare l'enorme calore prodotto da una comune esplosione atomica per riscaldare una massa di deuterio (un isotopo dell'idrogeno), e arrivare alla fusione nucleare, ottenendo una potenza mai sprigionata prima dall'uomo. Si cerca in pratica di imitare ciò che accade normalmente sulle stelle. Oppenheimer continua i suoi studi sulla bomba A e delega la bomba a idrogeno a Teller e a due suoi collaboratori. In realtà spera che non arrivino da nessuna parte, perché evidentemente la bomba atomica tradizionale ha già fatto abbastanza danni. Non è d'accordo Teller che va avanti per la sua strada giungendo all'obiettivo: la prima bomba H funzionante.
Il "prototipo" viene lanciato il 1 novembre 1952 a 5mila chilometri dall'arcipelago delle Hawaii e disintegra l'isola di Eugelab, creando un cratere sottomarino largo quasi due chilometri e profondo cinquanta metri. Ivy Mike, così è battezzato, è cinquecento volte più potente delle due bombe a fissione lanciate su Hiroshima e Nagasaki. Gli specialisti parlano di 10,4 megatoni, equivalenti a 10,4 milioni di tonnellate di tritolo. Non basterebbero tutti gli ordigni utilizzati nei due conflitti bellici mondiali per equiparare la sua potenza. La notizia viene tenuta a bada dai media e resa nota solo da Harry Truman, presidente degli Stati Uniti, il 7 gennaio 1953. Ma ormai la corsa agli armamenti nucleari è irrefrenabile. Si arriverà a una variante ancora più potente della bomba H, con l'impiego del cobalto.Il futuro? Chi può dirlo. Il primo test nucleare della storia è avvenuto il 16 luglio 1945, all'interno del Progetto Manhattan. L'ultimo poche ore fa. Una decina i paesi coinvolti, compresi Francia, Inghilterra, India e Pakistan. Le stime indicano 2.044 test nucleari (pari alla potenza di 35mila bombe di Hiroshima) dal 1945 al 1996, con l'avvento del Trattato di bando complessivo dei test nucleari (CTBT). Con esso si proibiscono i test nucleari in qualsiasi ambiente e in qualsiasi stato. C'è solo un piccolo particolare. Non è mai entrato in vigore e continua a essere mal tollerato da molti paesi. Uno fra questi è la Corea del Nord.

venerdì 14 febbraio 2014

Il brodo primordiale? Frutto delle eruzioni vulcaniche


Come e quando si formarono le prime proteine dal brodo primordiale è sempre stato un mistero per gli scienziati, ma ora grazie a un nuovo studio condotto in Usa la soluzione del problema potrebbe essere vicina. Secondo il team di ricercatori guidato da Reza Ghadiri, dello Scripps Research Institute di La Jolla, California, le proteine si sarebbero sviluppate oltre tre miliardi e mezzo di anni fa, a partire dall’azione dei gas vulcanici sugli amminoacidi: i prodotti aeriformi del magma sono composti in media per più del 90% di acqua, mentre gli altri gas principali sono l’anidride carbonica, l’ossido di carbonio, l’idrogeno, l’acido solforico e cloridrico. Gli esperimenti statunitensi hanno in particolare dimostrato che gli amminoacidi sottoposti all’azione del carbonil sulfide (COS), uno dei gas minori emessi durante la fuoriuscita di lava o di altro materiale piroclastico, si aggregano tra loro per dare origine ai peptidi, le strutture basilari di cui è formata ogni proteina: le catene polipeptidiche si sarebbero formate in laboratorio nel giro di poche ore e in alcuni casi minuti, attraverso processi chimici come la alchilazione, l’ossidazione e la catalisi del metallo. “Non sappiamo niente della presenza del carbonil sulfide nell’atmosfera prebiotica – ha spiegato Ghadiri - ma era probabilmente significativa. Oggi, questo composto è lo 0,1% del gas fuoriuscito dai vulcani”. Le ricerche degli scienziati di La Jolla offrono l’opportunità di comprendere un passaggio evolutivo rimasto ancora in parte oscuro, che in sostanza riguarda la genesi delle primitive forme di vita a partire da semplici molecole organiche. Il cosiddetto brodo primordiale ebbe origine dall’interazione di numerosi fattori, concernenti un’atmosfera molto rarefatta formata da nubi di idrogeno, monossido di carbonio, ammoniaca e metano, e tempeste elettriche e fulmini che guizzavano sulle terre emerse e sui mari; (esperimenti compiuti in laboratorio negli ani ’50 hanno dimostrato che tutti questi gas mischiati a vapore acqueo ed esposti a scariche elettroniche e a luce ultravioletta dopo una settimana creavano un miscuglio di molecole complesse come zuccheri, acidi nucleici e amminoacidi). In seguito si svilupparono le proteine e soprattutto il Dna, l’acido desossiribonucleico che con le sue caratteristiche legate alla capacità di replicarsi permise all’improvviso la comparsa dei batteri più antichi, e da lì progressivamente anche di tutte le altre forme biologiche sempre più complesse. 

domenica 18 agosto 2013

Dal dentista "senza" anestesia


Si chiama odontofobia, ed è la paura che insorge, talvolta con veri e propri attacchi di panico, quando dobbiamo recarci dal dentista. Si stima che ne soffrano, solo in Italia, milioni di persone. Fra le procedure odontoiatriche più temute c’è l’anestesia locale, alla quale siamo praticamente costretti a sottoporci per evitare di sentire dolore durante operazioni come l’otturazione o la devitalizzazione. Ma fra poco potremo dirle addio, per via di un prodotto rivoluzionario in grado di garantire gli stessi risultati senza dover patire alcuna sofferenza fisica. È uno spray nasale anestetico, messo a punto da Sebastian G. Ciancio, dell’Università di Buffalo e già approvato dalla Food And Drug Administration (FDA), l’ente statunitense che permette la distribuzione e l’utilizzo dei farmaci.
Deriva da un anestetico nebulizzato, usato di solito per interventi di otorinolaringoiatria, il cui effetto collaterale è quello di rendere insensibili i denti dell’arcata superiore. Basa la sua azione sull’attività di due molecole, la tetracaina e l’oximetazolina. La prima è ben nota in ambito medico, serve per anestetizzare il cavo orale durante le gastroscopie, ed è impiegata anche in oftalmologia. L’oximetazolina è utilizzata, invece, come decongestionante delle vie nasali, ed è la risorsa ideale per curare sinusiti e riniti allergiche.
Tramite la loro azione combinata, Ciancio è riuscito ad “addormentare” le aree anatomiche tipicamente interessate dalle mani del dentista,  assicurando nel 90% dei casi esaminati lo stesso risultato offerto dall’anestesia tradizionale. È multiplo, in realtà, il beneficio. Perché con l’azzeramento della paura, si ha anche un annullamento dei rischi legati alle lesioni ed esposizioni ad agenti patogeni che talvolta insorgono con le normali iniezioni. «Il nuovo prodotto consente peraltro di sopperire ai rischi legati all’eventuale, ma non rara, inefficacia della anestesia standard», spiega Ciancio. 45 gli adulti coinvolti, età media, 39 anni. «Durante i test abbiamo tenuto costantemente monitorato la soglia del dolore dei pazienti», dice Ciancio, «ed eravamo pronti a intervenire nel caso in cui lo spray non fosse sufficiente a ridimensionare il dolore». Lo scienziato ha stabilito una “scala del dolore”, da 0 a 170, verificando che gli interventi erano quasi sempre ben tollerati.
Ma non è l’unico stratagemma di nuova generazione messo a punto per curare l’“ansia da dentista”. Recentemente è stato introdotto anche il “trapano musicale”, impiegato prevalentemente per spazzare via le carie. Il nuovo strumento odontoiatrico è collegato a un lettore mp3 e consente di far ascoltare la musica preferita al malato, per distrarlo e rendergli più sopportabile la “seduta”. Per ridurre, invece, in modo drastico la paura del dentista è stata testata la cosiddetta “sedazione cosciente”, o analgesia sedativa, improntata sull’azione di una miscela di ossigeno e ossido di azoto che, somministrata tramite un’apposita mascherina, è in grado di assicurare al paziente  in pochi minuti un senso di benessere e rilassamento, tale da permettendogli di affrontare con serenità qualunque intervento. 

BOX

Fra le nuove proposte odontoiatriche che promettono di curare le carie senza sentire dolore c’è anche l’ozonoterapia. Consiste nell’utilizzo del noto elemento chimico (una forma di ossigeno presente nell’aria che ci difende dai raggi solari nocivi), al posto del trapano e dell’anestesia, per debellare i batteri responsabili delle carie dentarie e stimolare le difese naturali dei tessuti vivi del dente. È indicata per le carie nei primi stadi di sviluppo (quindi va benissimo anche in ambito pediatrico), ma anche quando l’infezione ha intaccato la polpa dentale: in questi casi si può operare per cercare di evitare la devitalizzazione, salvaguardando il dente e riducendo drasticamente la sensazione dolorosa.  

(Pubblicato su Il Giornale il 4 agosto 2013) 

domenica 2 giugno 2013

L'autenticità della Sindone


“Il lenzuolo nel quale si ritiene fu avvolto Gesù dopo la crocifissione è un reperto estremamente antico e non un falso di origine medievale”. È il parere di Raymond Rogers, chimico in pensione del laboratorio nazionale di Los Alamos, nel New Mexico. La ricerca di Rogers, resa nota da un’intervista effettuata dall’Associated Press e diffusa dalla rivista Termochimica Acta, ha dimostrato che nel sudario è presente una sostanza chimica chiamata vanillina. Quest’ultima è prodotta dalla decomposizione termica della lignina, un polimero naturale che si trova in alcune piante come il lino. Con il tempo essa scompare e dunque la sua presenza o meno in un materiale ne permette la datazione. Rogers dice in particolare di aver trovato tracce di vanillina solo in un punto della Sindone, quello corrispondente a una pezza sostituita in epoca medievale in seguito a un incendio. “Uno studio della cinetica della perdita di vanillina suggerisce che il sudario dovrebbe avere dai 1300 ai 3000 anni – ha rivelato Rogers. Secondo lo scienziato “si può inoltre affermare che il tessuto analizzato corrisponde a un autentico sudario, che le macchie di sangue su di esso sono vere, e che la tecnologia impiegata per realizzarlo era esattamente quella descritta da Plinio il Vecchio alla sua epoca, intorno al 70 d.C.”. Il risultato contraddice quanto stabilito dalla ricerca al radiocarbonio condotta nel 1988, che fa risalire la Sindone ad un periodo tra il 1260 e il 1390. 

lunedì 27 agosto 2012

Spazio al Drago


Cina 2016, India 2020, USA 2024. Fantaspazio, ma non troppo. Sono le date recentemente emerse per ciò che riguarda il presumibile ritorno dell'uomo sulla Luna. Perché il nostro unico satellite fa gola a molti e il primo che tornerà a porvi piede potrebbe godere di vantaggi inimmaginabili, un po' quel che accadde all'indomani della scoperta delle Americhe, con la partenza in massa di flotte navali dalle coste europee alla conquista di nuovi mondi da esplorare e assoggettare. Sulla Luna, lo sappiamo bene, non ci sono abitanti, ma intuiamo l'enorme bagaglio di ricchezze che contiene, e che potrebbe favorire lo sviluppo economico di molti paesi. The Ecologist illustra in poche lampanti parole il “tesoro” celato dal satellite, oltre le polveri regolitiche della sua inospitale superficie: sono miliardi di tonnellate di materie prime come gas, metalli e acqua. Sussistono, inoltre, minerali rarissimi come la troilite - composta da ferro e zolfo - rame nativo, stagno, una lega rame-zinco inesistente sulla Terra; per non parlare di strutture mineralogiche assolutamente “bizzarre” a base di ittrio, manganese e titanio, e mai viste prima, come la tranquillityte, l'armalcolite e la piroxferroite, rese note al mondo in seguito alla missione Apollo 11. Ma si rincorre anche l'elio-3, un super-combustibile composto da due protoni e un neutrone, che potrebbe rivoluzionare il mondo dell'energia. Oggi, infatti, per far funzionare buona parte di ciò che ci circonda e della quale non possiamo più fare a meno, ci affidiamo alla fissione nucleare, con la scissione di atomi pesanti, come l'uranio, con tutto ciò che ne consegue: difficoltà a isolare le scorie radioattive e possibili implicazioni in ambito bellico. Ma un domani, ipotizzando disponibilità infinite di elio-3, si potrebbe avviare la fusione nucleare, sopperendo in breve alle numerose esigenze energetiche del pianeta: 150 tonnellate di elio-3 potrebbero soddisfare i consumi annuali terrestri di ogni paese, con riserve lunari tali da coprire un arco temporale di almeno mille anni; nel frattempo ci si potrebbe dedicare all'ideazione di un sistema per raggiungere Giove, dove andare a recuperare nuovo elio-3, quando quello lunare sarà esaurito. Ecco perché molti economisti, analisti e politologi affermano che la Luna potrebbe diventare “Il Golfo Persico” del Ventunesimo secolo. Sicché non c'è tanto da sollazzare in virtù del progresso della scienza a livello spaziale, poiché in questo contesto, la verità è assai più prosaica: chi per primo tornerà sulla Luna dominerà il mondo. E fra i primi potrebbero esserci Cina e India. Profetiche a questo proposito le parole espresse recentemente da Hillary Clinton, Segretario di Stato dell'Amministrazione Obama, in un lungo articolo intitolato America's Pacific Century: «Il futuro geopolitico dell'ordine mondiale non verrà deciso in Iraq né in Afghanistan, bensì nella zona dell'Asia-Pacifico». 

IL PROGETTO 921 

La corsa alla Luna inizia una ventina di anni fa, quando la Cina mette per la prima volta il becco in faccende che parevano a esclusivo appannaggio delle due superpotenze per antonomasia: USA e Russia. È forte dell'affermazione del socialismo di mercato, un sistema economico che scimmiotta(va?) il modello capitalista occidentale, basato su un'economia di tipo liberale. Alla base del tutto si ha la possibilità di contare su una notevole quantità di manodopera a basso costo, che favorisce la delocalizzazione produttiva di molte imprese giapponesi ed europee, incrementando le entrate in modo spropositato. È così che l'impero del Dragone esplode in tutto il suo fragore imprenditoriale, producendo numeri da capogiro. Secondo l'OCSE le imprese private, nel 2005, producono oltre il 50% del PIL, contro l'1% del 1978. Le città, di conseguenza, esplodono. In poche settimane crescono palazzoni di trenta o quaranta piani. In una metropoli come Shanghai la produzione industriale su base annua aumenta del 24%, le esportazioni del 67%, la vendita al dettaglio di oltre il 9%. Gli investimenti immobiliari subiscono un'impennata del 34%. E dunque le condizioni sono quantomai proficue all'avvio di un nuova e mai provata avventura: quella spaziale. «La capacità spaziale di una nazione è sempre andata di pari passo con la sua potenza economica», afferma Giuseppe Malaguti, direttore dell'Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica cosmica di Bologna, una delle strutture dell'INAF - Istituto Nazionale di Astrofisica. «Ciò fu vero anche per l'Italia, che, sull'onda del boom economico divenne, nel 1964, la terza potenza spaziale dopo USA e URSS. Ora, nel Ventunesimo secolo, la globalizzazione, i nuovi mercati, i PIGS, i BRIC e lo spread stanno certamente contribuendo a spostare i baricentri dell'economia e delle rivalità geopolitiche, e con essi anche quelli della tecnologia spaziale. Pertanto possiamo proprio dire che nihil sub sole novum se, negli ultimi anni, Cina ed India, e con esse anche il Giappone, hanno dimostrato di volere e potere investire molto nello spazio». Nel 1992 viene ufficialmente finanziato il Progetto 921, col varo del progetto Shenzou. È la navicella spaziale (la “nave divina”) di cui i cinesi intendono servirsi per fotografare il mondo dall'alto, pressoché simile alla Soyuz russa, benché di dimensioni maggiori. Anch'essa consta di tre moduli – modulo di servizio, orbitale e capsula per il rientro – per un peso complessivo 7.840 kg, un'altezza di 9,25 metri e un diametro di 2,80 metri. Dalla sua anche l'opportunità di attraccare alla ISS, la Stazione Spaziale Internazionale. Il 19 novembre 1999 parte il primo test senza equipaggio. Va tutto secondo i programmi, predisponendo alle prove successive che si risolvono fra il 9 gennaio 2001 e il 29 dicembre 2002, con animali vivi e un manichino. Sicché il 15 ottobre 2003 arriva il grande giorno per il primo volo umano nello spazio con protagonista un cinese. A capo della missione Shenzou 5 c'è il trentottenne Yang Liwei che decolla dal poligono di Jiuquan, nella provincia di Gancu, ai margini del deserto della Mongolia. Sono le nove di mattina (le tre di notte in Italia): la Shenzhou 5 raggiunge lo spazio tramite un razzo “Lunga Marcia CZ-F2”, secondo i tecnici cinesi con un'affidabilità vicina al 100%. Per scaramanzia, però, Pechino vieta la diretta televisiva, perché il pericolo di un fallimento complessivo dell'operazione è tutt'altro che trascurabile; ma fila tutto liscio, con Liwei che telefona alla moglie in assenza di gravità per comunicare la «magnificenza dell'universo», prima di essere definito pubblicamente dal presidente Hu Jintao «la gloria della patria cinese». Spianata la strada con Liwei, diventa tutto più facile e le successive missioni (2005 e 2008) si risolvono con lo stesso risultato, coinvolgendo cinque astronauti. A questo punto anche i cinesi acquistano coraggio e si fanno avanti per prendere parte al progetto umano collettivo di conquista dello spazio. Si candidano per accedere al programma ISS - di cui fanno già parte, oltre alla NASA, l'ESA europea, la RKA russa, la JAXA giapponese e la CSA canadese - ma gli USA si oppongono, lasciandogli, in pratica, una sola possibilità: costruirsi una propria stazione spaziale. Esattamente quello che sta accadendo. 

LA STAZIONE ORBITALE 

Il primo passo verso la nascita della stazione orbitale cinese avviene il 29 settembre 2011 per opera della China Manned Space Engineering (CMSE). Alle 15.15 il Tiangong-1 (Palazzo celeste) decolla dal centro spaziale di Jiuquan agganciato al razzo “Lunga Marcia-IIF”. È il primo modulo della futura base spaziale, lungo 10,5 metri e largo poco più di quattro, sul quale soggiorneranno gli astronauti delle prossime missioni. Si trova a circa 400-500 chilometri dalla superficie terrestre, poco più in là della ISS collocabile fra i 278 e i 460 chilometri di distanza. Andata a buon fine la prima parte del programma, a novembre 2011 la Cina conquista di nuovo il cosmo per effettuare delle manovre di aggancio con Tiangong I. La prima vera esperienza di docking si rivela, dunque, un successo, sponsorizzato a livello internazionale da video (diffusi anche da Youtube) che illustrano le notevoli potenzialità dei cinesi; curiosamente, però, il sottofondo musicale di uno di essi è rappresentato da “America the Beautiful”, una sorta di secondo inno americano. Nel 2012 i cinesi proseguiranno su questa strada con le prime missioni con equipaggio che soggiornerà sulla stazione orbitale, consentendo l'allestimento degli ultimi moduli. Lo scopo dei cinesi è quello di collaudare definitivamente la stazione orbitale per il 2020, quando avrà raggiunto un peso complessivo di 60 tonnellate e una lunghezza di 18 metri. Sicché la Luna potrebbe diventare un'affascinante tappa intermedia nella corsa alla conquista degli altri mondi del Sistema solare. Il Financial Times ha diramato pochi giorni fa una notizia che ha portato perfino gli addetti ai lavori a sobbalzare dalla sedia: nel 2016 Pechino predisporrà il primo allunaggio umano. «La Cina condurrà degli studi per la pianificazione preliminare di una missione umana sulla Luna», si legge sul comunicato diffuso dal quotidiano inglese. C'è chi nicchia di fronte a un'affermazione così eclatante, tuttavia le ultime mosse dei cinesi mostrano la sua assoluta attendibilità. A cominciare dall'ultimissimo successo risalente a pochi giorni fa, con il lancio di un sofisticato satellite per il telerilevamento ad alta definizione che sarà usato per studi civili di geodesia. Anche per ciò che riguarda la Luna s'è già fatto molto. «Il lancio del primo lunar orbiter cinese risale al 2007», dice Malaguti. «Per il 2013-2014 è previsto l'allunaggio di un rover, mentre la prima spedizione umana potrebbe avvenire intorno alla metà del prossimo decennio». Il 24 ottobre 2007 dal centro di lancio di Xichang è, infatti, decollato Chang'e 1, un sonda progettata per orbitare attorno al satellite per un anno, caratterizzata da un altimetro laser, un radiometro a microonde, uno spettrometro a raggi gamma e raggi x. Sono strumenti predisposti per la realizzazione di una mappa tridimensionale della superficie lunare, dalla quale sarà possibile individuare i punti ideali per un atterraggio morbido. La sua attività è proseguita fino al 1 marzo 2009 nel momento in cui, sottoposta alla forza di gravità, si è schiantata sulla superficie del satellite. Analogo il lavoro portato a termine da Chang'e 2, lanciata il 1 ottobre 2010, in orbita a soli cento chilometri dalla superficie, contro i duecento del primo veicolo spaziale. L'esperienza delle sonde Chang'e si chiuderà nel 2013, con il lancio della terza navetta. In seguito verrà messo a punto il rinnovamento dei razzi coi quali la Cina, non avendo a disposizione navette come gli shuttle che decollavano da terra, raggiunge il “vuoto”. Liang Xiaohong, vicecapo della CASC (China Aerospace Science and Technology Corporation), ha fatto sapere che per il 2014 il nuovo razzo pesante “Lunga Marcia-5” sarà pronto per il varo ufficiale. Il razzo avrà una capacità di 25 tonnellate per i voli in bassa orbita terrestre (LEO) e di 14 tonnellate per l'alta orbita terrestre (GTO). Sarà molto più potente di tutti gli altri “vettori” in circolazione, compreso l'attuale Changzheng-3. 

DIFFICILE CONVIVENZA 

Il successo spaziale dei cinesi, però, non è solo farina del loro sacco, poiché possono contare sull'appoggio di altre nazioni, come la Russia. L'Agenzia Spaziale della Federazione Russa, Roscosmos (FKA), diretta da Vladimir Popovkin, e attiva dal 1992, collabora abitualmente con altri paesi, Italia compresa. Recentemente FKA e Agenzia Spaziale Europea (ESA) hanno lavorato gomito a gomito per via della sonda russa Phobos-Grunt, bloccata in orbita intorno alla Terra subito dopo il lancio avvenuto l'8 novembre 2011. I cinesi stessi, inoltre, ribadendo l'assoluta buonafede delle loro azioni, fanno un lungo elenco di paesi che avrebbero contribuito allo sviluppo dei loro progetti, dal Regno Unito al Venezuela. Semmai le difficoltà relazionali concernano i rapporti con gli americani. Dean Cheng, membro dell'Heritage Foundation, probabilmente il think-tank più autorevole statunitense, fondato nel 1973, associazione culturale politicamente vicina alle idee del Partito Repubblicano dice, senza mezzi termini, che «collaborare con CMSE comporta dei rischi». Anche Franck Wolf, senatore repubblicano, conferma la sua posizione anti-CMSE. L'esponente politico vuole impedire alla NASA di utilizzare fondi federali per appoggiare iniziative tecnologiche made in China. Rincara la dose Johnson-Freese, della National Security Affair (NSA), dichiarando che «lavorare con la Cina, giova solo a Pechino». Le incomprensioni riguardano peraltro altri ambiti economico-sociali. Hillary Clinton è, per esempio, entrata in combutta con la Cina sulla questione siriana, accusando l'impero del Dragone di non aver appoggiato la risoluzione ONU concernente il passaggio del potere da Assad al suo vicepresidente, con la formazione di un governo di unità nazionale. Ma non tutti la pensano così. C'è anche chi ritiene indispensabile una cooperazione attiva e trasparente fra tutte le forze spaziali mondiali, partendo dal presupposto che nessun paese è verosimilmente in grado di affrontare da solo il cosmo. Charles Bolden, capo dell'Agenzia spaziale USA, ha guidato una visita ufficiale in Cina, cercando di capire in che modo questa sinergia possa evolvere. «È stato un viaggio positivo in cui abbiamo ammesso la necessità e la volontà di cooperare all'insegna della trasparenza, della reciprocità e del mutuo beneficio». Obama intervenendo recentemente al Parlamento australiano ha detto di voler continuare a lavorare per rafforzare i legami con Pechino, ma ha anche sottolineato che la Cina deve rispettare i «diritti umani dei suoi cittadini». Dunque, palla al centro, si ricomincia. Partendo dai numeri. Nell'ultimo anno i cinesi hanno effettuato 19 viaggi spaziali, contro i 18 degli americani; dal 2006 la Cina ha compiuto 67 lanci, mandato in orbita 79 cosmonauti (21 nel solo 2011), 74 satelliti, 2 sonde lunari, due astronavi e una piattaforma orbitale. La guerra fredda spaziale ha così avuto inizio e trova conferma in recenti movimenti militari non sempre facili da giustificare. 

LA GUERRA FREDDA 

I cinesi osservano con circospezione gli americani, perché preoccupati dallo strano feeling che s'è venuto a creare all'improvviso fra statunitensi e australiani. E temono soprattutto l'idea ostentata senza remore dalla dirigenza USA che la strategia militare yankee punti a rafforzare pesantemente l'apparato bellico australiano, con l'invio di numerosi marine. È un punto nevralgico del Pacifico, dove convergono numerose rotte marittime legate al commercio di fauna ittica, e dove è, in buona sostanza, possibile tenere sotto controllo uno dei luoghi più “caldi” della geografia attuale. Lo stesso presidente americano Obama, nonostante le parole spese in favore della convivialità internazionale, è stato fin troppo esplicito: «Il ritiro delle forze militari da Afghanistan e Iraq ci consentirà un maggiore impegno nella regione Asia-Pacifico». Sono versi che trovano tutti uniti, compreso il capo del Pentagono Leon Panetta, che durante un intervento pubblico a Tokyo ha parlato di «rafforzamento della struttura militare in Asia». Ma naturalmente la sfida allo spazio verrà combattuta soprattutto a livello “cosmico”. Gli USA si daranno da fare specialmente in campo spaziale, così come l'ESA. «Gli USA, pur tenendo conto della complessa contingenza economica e politica, non staranno a guardare passivamente», afferma Malaguti. «Il presidente Obama ha dichiarato qualche tempo fa di voler promuovere un programma che porti un equipaggio umano su un asteroide entro il 2030. Ma non dimentichiamoci che anche l'ESA, l'Agenzia Spaziale Europea, che raccoglie 19 nazioni e di cui l'Italia è membro fondatore, potrà giocare un ruolo importante in questa partita a scacchi planetaria per l'esplorazione spaziale. Sia nell'ambito della ri-conquista della Luna (o del raggiungimento di Marte?), che dell'osservazione e dello studio dell'universo profondo, dalle galassie ai buchi neri, dalla radiazione di fondo cosmico alla materia e all'energia oscura, in altre parole la "Space science", settore nel quale l'Italia figura tra le prime cinque nazioni al mondo». 

IL PESO INDIANO 

In questo calderone geopolitico spaziale non va infine dimenticata la seconda superpotenza emergente, l'India, che paradossalmente potrebbe bagnare il naso a tutti. Anche in questo caso i numeri parlano chiaro. Nuova Delhi ha stanziato 1,7 miliardi di sterline – quasi due miliardi di euro – per le attività spaziali: il bilancio annuale destinato all'ISRO è incrementato del 27%, portandolo a un totale di 613 milioni di sterline. Sono cifre a dir poco considerevoli, se si pensa che il paese è contrassegnato da un tasso di povertà devastante, coinvolgente 421 milioni di persone: Multidimensional Poverty Index, elaborato dall'Oxford Poverty and Human Development Initiative, rivela che otto stati dell'Unione Indiana contano più poveri di quelli presenti nelle 26 nazioni meno abbienti d'Africa sommate insieme. In particolare gli indiani si prefiggono il lancio in orbita del primo astronauta - cosa che finora ha riguardato solo Stati Uniti, Russia e Cina – entro il 2015. È il primo passo per il raggiungimento della Luna, obiettivo che potrebbe essere centrato per il 2020. Sicché gli indiani potrebbero raggiungere il satellite prima di tutti gli altri, cinesi compresi. Secondo il Times, l'ISRO, l'Agenzia Spaziale Indiana, punta a lanciare nel 2013 una navicella senza piloti, il preludio al primo allunaggio umano. Ma le ambizioni degli indiani non si fermano qui perché per il 2030 hanno in serbo addirittura il primo ammartaggio. Le prime prove tecniche potrebbero essere dietro l'angolo (benché nessuno le abbia ancora rese note). Il presidente della ISRO, G. Madhavan Nair, ha comunque reso noto al Press Trust of India che l'intenzione è quella di lanciare la prima sonda marziana “a bordo” del GSLV (Geosynchronous Satellite Launch Vehicle), razzo vettore già impiegato con successo per la messa in orbita di satelliti per le comunicazioni. Un inizio di tutto rispetto, che fa tremare i concorrenti di questa nuova corsa allo spazio.

La chimica dell'Amazzonia


Un bimotore Dornier 228 in volo sul mare verde dell'Amazzonia per fotografare la più grande foresta del mondo come non è mai stato fatto prima, immortalando la sua biodiversità e le aree più sensibili al disboscamento e all'effetto serra. Questo il fine di un ecologista americano, Greg Asner, al lavoro per la Carnegie Institution for Science della Stanford University. Qualcuno ha definito la sua opera “psichedelica”, in virtù di un risultato che ha lasciato stupito non solo chi si occupa di natura e scienza, ma anche artisti della fotografia e designer. Per arrivare a questo traguardo ha utilizzato dei raggi laser, che hanno “bombardato” 400 volte in un secondo la foresta peruviana dell'alto, coprendo una superficie complessiva di 360 chilometri quadrati ogni ora. Si è avvalso di uno strumento battezzato “Lidar, Light Detection and Ranging”, ma anche di uno spettrometro. Con essi – per via dei diversi processi di assorbimento e riflessione della luce, dovuti a fattori “intrinseci” come la qualità degli elementi presenti nei vegetali e l'abbondanza di pigmenti - è stato possibile verificare il “calore” delle piante e le proprietà ottiche della macchia di verde più grande del pianeta. Gli elementi chimici direttamente legati al “metabolismo” vegetale hanno consentito la rivelazione dei primi dati analitici. Da qui si è arrivati, per esempio, a identificare l'altissima percentuale di fosforo in specie come Myoporum sandwicense e l'equivalenza fosforo-azoto in piante come l'Aleurites moluccana. D'altra parte la “lettura” delle foglie ha consentito il rilevamento di alte concentrazioni di carbonio nella Pisonia umbellifera, ma non nella Diospyros sanwicensis. «Le diversità spettrometriche corrispondono in pratica alla diversità filogenetica delle varie piante analizzate», rivela Ansner. «Abbiamo, infatti, evidenziato che è possibile sviluppare dei modelli standard per risalire alle caratteristiche tassonomiche di una data specie». È una proposta che, in realtà, risale a qualche anno fa, con il varo di un nuovo sistema di telerilevamento testato alle Hawaii, in grado di valutare l'invasività delle piante “misurando” la quantità di azoto dei vegetali: «Grazie a questi prodotti altamente tecnologici siamo riusciti a dare per la prima volta un'immagine tridimensionale su larga scala di questa fetta di foresta in corrispondenza del verde peruviano», rivela Asner. «È un lavoro indispensabile per conoscere nei dettagli la realtà eco-sistemica del principale polmone verde della Terra, per avviare nuovi iter di sfruttamento delle risorse, con la consapevolezza di dover innanzitutto salvaguardare il patrimonio naturale». L'impresa serve anche a comprendere i danni provocati dalla grave siccità del 2010: in seguito al disastro naturale sono morti milioni di alberi e la loro assenza – con tutto ciò che comporta l'alterazione degli scambi gassosi su ampia scala - potrebbe arrecare gravi problemi climatici a livello mondiale. L'allarme è stato ribadito anche da Simon Lewis dell'Università di Leeds: «Si tratta di un’area talmente grande che anche un piccolo mutamento nelle sue condizioni può avere un impatto globale». Fino a questo momento, per comprendere la “salute” del più grande polmone della Terra, si è potuto contare solo sulle analisi satellitari, ma da oggi, con questa nuova mappa, sarà possibile indagare le dinamiche ecologiche dell'Amazzonia con una precisione assoluta, permettendo di organizzare operazioni di recupero e salvaguardia con la massima efficienza. La nuova mappa tornerà utile anche al progetto REDD, sigla derivante da “Ridurre le Emissioni da Deforestazione e Degrado). Il riferimento è a un'iniziativa che mira a incrementare il sequestro di carbonio atmosferico, regolamentare le azioni commerciali nella foresta, proteggere le forme viventi che la rappresentano. «REDD non può essere realizzato senza dati scientifici in grado di evidenziare con precisione le quantità di carbonio immense nell'atmosfera», dice Asner. Lo studio ha anche permesso di confrontare lo stato attuale della foresta peruviana con quello del 2009, anno dell'ultima analisi di questa area verde dell'Amazzonia. I dati, però, non sono confortanti: si è infatti visto che una delle principali cause della deforestazione è dovuta all’estensione della presenza di miniere d’oro illegali che interessa il Perù e che nel corso degli ultimi tre anni ha provocato la scomparsa di oltre cento chilometri quadrati di foresta.

martedì 13 marzo 2012

La legge universale

Fiore di girasole
Ce lo insegnano fin dai primi anni di scuola: non esistono due fiocchi di neve identici. È una definizione banale, ma assolutamente veritiera: pur avendo una simmetria esagonale, per via della medesima struttura microscopica di base, essi danno luogo a un numero infinito di forme, per cui in una nevicata è praticamente impossibile trovare due fiocchi di neve gemelli. Nonostante l'affermazione convenzionale, l'argomento è tutt'altro che semplice e arriva a coinvolgere discipline assai diverse fra loro come la matematica, la meteorologia, la storia e addirittura la botanica. Il primo a occuparsi scientificamente dei fiocchi di neve è stato Keplero, nel 1611, realizzando un libretto curioso dal titolo Strena seu de nive sexangula (Sul fiocco di neve a sei angoli). In esso affrontava l'argomento dando per scontata la difformità dei fiocchi nevosi - già da allora intuibilmente dovuta a fattori inerenti temperatura, pressione e umidità - e ponendosi, piuttosto, l'enigmatico quesito: perché tutti i fiocchi di neve presentano una tipica struttura esagonale? Da questo dubbio nasce la cosiddetta “congettura di Keplero”, elaborata proprio per risolvere il mistero della loro geometria. Il matematico non formulò da solo le sue teorie, ma si avvalse del contributo di figure carismatiche dell'intellighenzia dell'epoca, come il matematico Thomas Harriot, impegnato per anni a spiegare quale fosse il modo migliore per sistemare le palle di cannone sui ponti delle navi. Nel testo arrivò pertanto a spiegare che i fiocchi di neve si organizzano su base esagonale, perché – proprio come accade alle palle di cannone su una nave posizionate per occupare meno spazio – è questo l'ordinamento ideale per raggiungere il medesimo scopo a livello molecolare (tenendo conto del fatto che l'aggregazione dei cristalli di ghiaccio nell'atmosfera è governata da dinamiche chimiche legate alla natura atomica della materia). Ma pensandoci bene, l'occupazione esagonale degli spazi è assai produttiva anche in altri ambiti, a noi ben più congeniali. Quando andiamo dal fruttivendolo, per esempio, dando un'occhiata alla cassetta delle mele o delle arance, noteremo che i frutti non sono distribuiti casualmente, né di solito in file verticali e orizzontali, ma secondo una disposizione diagonale, tale per cui ogni frutto viene accolto nella “ascella” che si forma fra altri due adiacenti. «È facile constatare che nella tipica disposizione della frutta nelle cassette ciascun frutto è circondato da altri sei», spiega Giorgio Bardelli, naturalista del Museo Civico di Storia Naturale di Milano. «Se si immagina che i singoli frutti si attraggano reciprocamente in modo da occupare il minimo spazio, è proprio questa la disposizione geometrica che ne deriva, la migliore dal punto di vista dell’efficienza di immagazzinamento». 

Tipi di fiocchi di neve
 A questo punto, però, è lecito porsi un ulteriore quesito: perché è necessario che i fiocchi di neve occupino meno spazio, considerando che fra le nuvole c'è tutto lo spazio che si vuole? E qui, ancora una volta, si torna alla lungimiranza di Keplero che, pur non avendo grandi mezzi a disposizione, riuscì a comprendere che, evidentemente, vi fossero delle “entità” (che oggi sappiamo chiamarsi molecole) che interagivano fra loro, trovando il giusto equilibrio solo osservando disegni geometrici ben precisi, in questo caso particolare di natura esagonale. Si affronta, peraltro, un discorso simile in mineralogia, nell'ambito del cosiddetto sistema esagonale, forgiato per distinguere uno dei sette sistemi cristallini alla base di minerali arcinoti come il berillo, la grafite, e l'apatite. Di nuovo matematica e prodotti naturali vanno, dunque, a braccetto, confortando le tante tesi elaborate nei secoli da scienziati, naturalisti e filosofi della scienza: «La natura presenta regolarità matematiche, perché le leggi fisiche che le producono sono leggi matematiche», spiega ancora oggi Ian Stewart, professore di matematica presso la Warwick University e famoso divulgatore scientifico. Sicché Keplero aveva chiaramente fatto centro, tuttavia non fu mai in grado di raggiungere una dimostrazione matematica rigorosa. Ecco perché ci si limita a parlare di congettura. Ma sono stati fatti passi da gigante dalla sua epopea e benché non si possa ancora dire di aver risolto il dilemma, la formulazione di una teoria che spieghi la geometria dei fiocchi di neve potrebbe davvero essere dietro l'angolo. Hanno approfondito l'argomento il matematico tedesco Carl Friedrich Gauss, rifacendosi a una “griglia regolare” intarsiata da particolari sfere, e David Hilbert, anch'egli di origine germanica, che, però, alla fine getta la spugna includendo la congettura di Keplero nella sua lista dei ventitré problemi matematici irrisolti. Un aiuto arriva anche da Laszlo Fejes Toth, matematico ungherese, e Wu-Yi-Hsiang dell'University of California di Berkeley che nel 1993 sviluppa un procedimento non ancora confutato, ma giudicato dall'establishment accademico mondiale “incompleto”. Per “esaustione” sarebbe, però, giunto davvero a un passo dalla soluzione Thomas Hales dell'University of Michigan. Hales propone fin dal 1998 un procedimento computeristico che secondo gli Annals of Mathematics rispetterebbe al 99% le esigenze della dimostrazione. Ma la corsa non è ancora finita e la natura geometrica delle cose pare suggerire l'ennesima sarcastica e provocante domanda: «La matematica si inventa o si scopre?». 

Un fiocco di neve al microscopio
Di fatto l'occupazione strategica degli spazi non è esclusivo appannaggio dei fiocchi di neve, essendo tipica anche di molte altre realtà del mondo naturale. Basta guardarci intorno e osservare, per esempio, un ananas, la pigna di una conifera, i petali di una rosa, il capolino di un girasole. Cosa hanno in comune tutti questi rappresentanti del mondo vegetale oltre al fatto di appartenere a un preciso ordine botanico? Apparentemente nulla, ma un'indagine più accorta mostrerebbe, invece, che, come nei fiocchi di neve, anche qui sussiste l'innato tentativo di riempire gli spazi con precisione certosina: i capolini del girasole, seguendo linee curve perfettamente tracciate; le pigne, dando vita a brattee legnose giustapposte; i petali di una rosa, abbarbicandosi l'uno all'altro; l'ananas, realizzando rosette carnose che si rincorrono serrando ogni spiraglio. In questo caso, però, il significato del fenomeno (almeno macroscopicamente) trascende la chimica delle molecole, coinvolgendo una ben più prosaica realtà: la selezione naturale. Tutte queste prerogative vegetali, infatti, volgono in una sola direzione: permettere alle piante di produrre il maggior numero di semi possibili, occupando il minor spazio. È, in pratica, una strategia assimilata nel tempo per facilitare la trasmissione della specie, così come lo è il progressivo allungamento del collo di una giraffa, tale da permettere agli esemplari più dotati di alimentarsi meglio e riprodursi, di conseguenza, con maggiore successo. Non tutti i vegetali adottano questo stratagemma, ma molti sì. E anche qui, quindi, la matematica e la geometria cooperano nel conferire forme precise alle tante espressioni naturali, non solo biologiche. Frattanto è impossibile trascendere da un altro aspetto matematico preponderante: i numeri di Fibonacci. 

Le spirali di un Nautilus
È una sequenza matematica basata sul presupposto che ogni elemento è uguale alla somma dei due precedenti: sicché i primi numeri della sequenza sono 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, mentre gli ultimi non esistono, poiché la sequenza prosegue all'infinito. La curiosità consiste nel fatto che in molte specie vegetali, prima fra tutte le composite (la famiglia del girasole), il numero dei fiori, dei petali o delle delle foglie, corrisponde a un numero di Fibonacci: si va dal cinque al 377, passando per tutti gli altri numeri intermedi che tipicizzano le tante specie soggette al fenomeno. I gigli hanno tre petali, i ranuncoli cinque, la calendula tredici, le margherite trentaquattro (ma anche 55 e 89) e così via. Per le brattee delle pigne è la stessa cosa. Uno studio effettuato su 4mila pigne appartenenti a varie pinacee ha provato che oltre il 98% di esse contiene un numero di Fibonacci. Analogo il discorso per le scaglie di ananas: una ricerca compiuta su 2mila frutti ha, infatti, dimostrato una corrispondenza del 100% fra le scaglie e i numeri di Fibonacci. Come ricorda Bardelli, «questi numeri prendono nome dal matematico Leonardo da Pisa, detto Fibonacci, che li introdusse nel 1202. Le interessanti proprietà di questa successione numerica interessarono anche Keplero, che li citò nel suo Strena seu de nive sexangula. Soltanto molto tempo più tardi i numeri di Fibonacci furono inaspettatamente ritrovati in alcune strutture biologiche, come quelle di molti fiori e frutti». E non finisce qui, perché a questo incredibile ordine matematico obbedisce anche la disposizione di determinate foglie intorno al proprio fusto: un altro pretesto evolutivo, per consentire ai vegetali di godere al meglio dell'irraggiamento solare, fondamentale per la buona salute di una pianta, e quindi per una efficace produzione di frutti e semi.

Il video: 

mercoledì 14 settembre 2011

L'uomo fedele? Un trucco evolutivo

La struttura chimica del testosterone
 
Eh no che l'evoluzione non lascia nulla al caso. Ci si è mai domandati perché subito dopo essere diventati papà gli uomini tradiscono meno del solito? La risposta è semplice: perché il loro livello di testosterone cala sensibilmente, rendendoli meno aggressivi sessualmente e meno inclini, di conseguenza, alle scappatelle. Il motivo di ciò risiede nel fatto che, subendo questa alterazione fisiologica, il maschio resta più vicino alla madre della sua creatura, la affianca nelle cure parentali e in pratica assume le sue responsabilità dinanzi a quel che sarà la sua discendenza. Un meccanismo perfettamente collaudato. Ora gli scienziati scoprono che il calo di testosterone nei maschi è direttamente proporzionale al tempo speso per i propri figlioli. In particolare quelli che dedicano gran parte del loro tempo all'accudimento dei figli, assumendosi anche premure come quella di cambiare i pannolini, sono coloro che rischiano meno di finire fra le lenzuola di un'altra partner. Lo studio condotto da esperti della Northwestern University su 624 giovani ha messo in luce che il calo di testosterone è fisiologico col passare degli anni, ma è più accentuato in chi diventa padre. Inoltre si è constatato che le persone che abbandonano il letto coniugale subiscono un incremento dell'ormone sessuale, confermando, al contrario, la tesi avanzata dagli scienziati. Ma cos'è esattamente il testosterone? È l'ormone sessuale maschile per eccellenza, espressamente legato alla libido sessuale. È fondamentale anche per la produzione di sperma, per lo sviluppo della massa muscolare e della prostata, per la sua predisposizione a favorire depositi di calcio che tengono lontani l'osteoporosi. In piccole dosi è riscontrabile anche fra le donne, conferendo loro un carattere più mascolino del solito. Si ritiene che dopo i 40 anni l'ormone cali di circa l'1% all'anno. Non è solo una diminuzione della sua produzione, ma anche un iper-produzione di proteina SHBG che annulla l'effetto ormonale. Il grafico illustra bene l'andamento della concentrazione di testosterone libero e totale e l'andamento della proteina SHBG. 


Utilità del testosterone