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Perché gli atleti giamaicani sono così veloci?

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Giusto ieri Usain Bolt vinceva l’oro nei 100 metri piani alle Olimpiadi di Rio diventando il primo atleta a vincere tale competizione in tre edizioni consecutive dei Giochi. Lightning Bolt, come è soprannominato, è certamente un talento più unico che raro, ma non è il primo atleta giamaicano a primeggiare nella gara più rapida dell’atletica. Tra i suoi connazionali troviamo atleti come Asafa Powell, Yohan Blake, Nesta Carter, Michael Frater e Steve Mullings tra gli uomini e Shelly-Ann Fraser-Pryce, Kerron Stewart, Veronica Campbell-Brown, Merlene Ottey ed Elaine Thompson tra le donne.

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Il team giamaicano della 4×100 maschile a Londra 2012

Ma come è possibile che una piccola isola caraibica, con una popolazione inferiore ai 3 milioni di abitanti, riesca a produrre un numero così elevato di atleti d’elite?

Le teorie che tentano di spiegare questo fenomeno sono numerose e nessuna esclude l’altra. Questo perché sono i fattori stessi che determinano la nascita di un grande atleta ad essere numerosi e complessi.

Sicuramente esiste un fattore genetico. Numerosi articoli che si trovano in rete spesso citano il gene ACTN3, responsabile della produzione della proteina muscolare alpha-actinina-3, come il gene indispensabile per poter aspirare a diventare rapidi come Bolt e Powell. In verità, come spiegato bene in QUESTO articolo (in inglese), non ha senso parlare di “gene della velocità”, così come non si può identificare un singolo gene per un carattere fortemente ereditario come l’altezza. Questo semplicemente perché un simile gene non esiste, o meglio, non ne esiste solo uno. Il numero stimato di geni umani oscilla tra i 20 e i 25mila. Cifra che incrementa sensibilmente se si considerano le variazioni anche minimali che esistono da individuo ad individuo. Le interazioni tra i geni di un corpo umano, poi, sono talmente complesse e numerose che è impossibile identificare un singolo gene della velocità. Senza contare i fattori ambientali che possono modificare il pattern di espressione di diversi geni. Quindi, la base genetica in un grande atleta è effettiva e reale, ma è impossibile (almeno per ora) sviscerarne i meccanismi.

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Il team giamaicano della 4×100 femminile a Pechino 2015

Se i meccanismi genetici più sottili non sono analizzabili lo sono invece i loro effetti macroscopici. Dal punto di vista etnico, infatti, non sono solo gli atleti giamaicani ad essere particolarmente rapidi, ma lo sono più in generale tutti gli atleti di discendenza africana. È dal 1968, infatti, che i record del mondo sui 100 metri piani sono stati conseguiti solo da atleti di colore. Uno studio del 2010 ha analizzato le caratteristiche fisiche di diverse etnie e ha concluso che gli atleti di colore sono naturalmente predisposti alla corsa rapida in quanto dotati di arti più lunghi ed un torso più corto rispetto agli atleti caucasici. Questa conformazione fisica alza di centro di gravità del corpo, permettendo alle gambe di muoversi più rapidamente. Inoltre, nello sprint sono le gambe a fare la maggior parte del lavoro e un torso più corto contribuisce ad alleggerire il peso complessivo del corpo. Un torso più lungo è invece utile nel nuoto, disciplina in cui sono gli atleti caucasici ad eccellere.

Un altro fattore che si pensa possa aver contribuito a sviluppare la velocità dei giamaicani (e degli afroamericani) è la selezione causata dalla tratta degli schiavi operata nell’Atlantico tra i secoli XVI e XIX. La maggior parte degli attuali abitanti della Giamaica discende infatti da uomini e donne deportati come schiavi dall’Africa. Al tempo in molti morirono durante la pericolosa traversata atlantica. Per questo alcuni suggeriscono come siano stati i più forti coloro che riuscirono ad arrivare vivi nel Mar dei Caraibi ed in America, tramandando poi la loro innata resistenza ai propri discendenti.

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Da sinistra: Usain Bolt, Yohan Blake e Asafa Powell

Un ultimo motivo dietro la velocità dei giamaicani, infine, è la tradizione. Lo sprint è una pratica popolare sull’isola dove i bambini si sfidano in gare veloci fin dalla più tenera età. Il sistema scolastico, poi, incentiva questa pratica tra gli studenti. Eventi di atletica come l’Inter-secondary School Boys and Girls Championship (detto Champs) vengono organizzati ogni anno nella capitale Kingston, mentre ingenti investimenti hanno permesso la realizzazione di strutture di allenamento all’avanguardia.

In conclusione, non esiste un solo fattore che rende gli atleti giamaicani così veloci. Ma, come abbiamo visto, tra i numerosi motivi possiamo sicuramente includere una certa dose di predisposizione genetica, una forte tradizione, infrastrutture adeguate, duri allenamenti di alto livelo (e allenatori in grado di garantirli) e quasi certamente una serie di fattori ambientali come cibo e clima.

Per approfondimenti consiglio QUESTO articolo.

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Vivere di radiazioni.

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Alzi la mano chi non conosce Godzilla. Anche chi non ama il genere non potrà non conoscere il mostro cinematografico per antonomasia, padre di tutti i mostri giganti spesso identificati con il termine giapponese “kaiju” (letteralmente “strana creatura”).

Il gigantesco lucertolone è tornato recentemente nelle sale con una nuova produzione americana per celebrare il 60° anniversario della sua prima apparizione al largo delle coste giapponesi.

Un fotogramma tratto dal nuovo Godzilla del 2014.

Un fotogramma tratto dal nuovo Godzilla del 2014.

Per chi non lo sapesse, Godzilla non è solo un mostro distruttore di città. Questo bestione simile ad un dinosauro, infatti, nasce anche come critica all’utilizzo dell’energia nucleare ed delle armi atomiche. Con le proprie dimensioni e la propria forza distuttrice Godzilla rappresenta l’inarrestabile potenza dell’energia nucleare.

Capisco possa difficile vedere allegorie guardando un dinosauro di gomma abbattere grattacieli di cartapesta, ma pensate che il primo film uscì nelle sale nel 1954, solo 9 anni dopo le esplosioni atomiche che cancellarono Hiroshima e Nagasaki dalle mappe giapponesi nell’agosto del 1945.

Il tema nucleare è il leitmotiv di tutti i film di Godzilla. Nel primo film del 1954, ad esempio, il mostro viene risvegliato da un’esplosione atomica ed in seguito potenziato dalle radiazioni che lo rendono praticamente invincibile.

Il primo Godzilla del 1954. Un pupazzone circondato da modellini di mezzi militari (credits: Wikipedia)

Nell’immaginario collettivo le radiazioni liberate nell’ambiente in seguito a disastri nucleari sono sempre (e giustamente) assocciate a morte, devastazione e terribili mutazioni genetiche nei sopravvissuti. I danni provocati alla doppia elica del DNA dalle radiazioni ionizzanti possono portare allo sviluppo di tumori e gravi malattie e deformazioni nei neonati. Ovviamente non stiamo parlando di lucertole alte 50 metri, ma le zone altamente radioattive rimangono tra i luoghi più pericolosi ed inospitali del pianeta.

Nonostante queste zone siano praticamente inabitabili dall’uomo, esiste un discreto numero di organismi in grado di sopravvivere in ambienti saturi di radiazioni ionizzanti. Piante, vermi, insetti e batteri, per esempio, hanno stupito tutti dimostrando di poter sopravvivere ed adattarsi alle zone circostanti le rovine del reattore di Chernobyl.

Tra gli organismi radioresistenti spicca su tutti Thermococcus gammatolerans, un archea (organismi unicellulari simili ai batteri) in grado di sopportare un livello di raggi gamma fino a 30.000 grays (il gray è l’unita di misura per l’assorbimento di radiazioni ionizzanti, la dose letale per un essere umano oscilla tra i 4 e i 10 grays).

Thermococcus gammatolerans, questo organismo possiede la miglior resistenza alle radiazioni ionizzanti mai osservata in Natura (credits: Wikipedia)

Ma Thermococcus e gli altri organismi radioresistenti possono vivere in mezzo alle radiazioni, non nutrirsi di radiazioni come il ben più grosso lucertolone citato sopra.

La domanda quindi è: esistono organismi in grado di “mangiare” radiazioni?

Anche in questo caso la Natura non smette mai di stupirci ed effettivamente possiamo trovare degli esseri viventi che traggono la propria energia dalle radiazioni ionizzanti.

Nelle profondità delle miniere d’oro del Sudafrica si possono infatti trovare batteri in grado di sfruttare il decadimento dell’uranio presente nelle rocce. Gli atomi di uranio, decadendo, inducono la radiolisi dell’acqua le cui molecole si spezzano liberando idrogeno. I batteri che vivono in queste miniere sono in grado di combinare l’idrogeno derivato dalla radiolisi con i solfati delle rocce circostanti per produrre energia sufficiente a sostenere la vita in completa assenza di sole (ho già trattato l’argomento in QUESTO post).

Tutto sommato, però, questi batteri vivono dell’idrogeno liberato dalle radiazioni e non direttamente di radiazioni.

Per incontrare organismi che traggono direttamente la propria energia metabolica dalle radiazioni ionizzanti dobbiamo abbandonare le grotte del Sudafrica per spostarci in un ambiente ancora più inospitale, situato nell’Ucraina settentrionale: la centrale nucleare di Chernobyl,dove già abbiamo incontrato gli organismi radioresistenti sopracitati.

Agli inizi degli anni ’90, nelle lande che circondano l’impianto sono state scoperte tre specie differenti di funghi radiotrofici, ovvero in grado di nutrirsi direttamente di radiazioni (QUI un breve articolo su Nature).

Gli organismi appartenenti al regno dei funghi sono noti per nutrirsi praticamente di qualsiasi cosa, dall’amianto al carburante degli aerei. Tra varie prelibatezze nel menù dei funghi troviamo facilmente anche materiali radioattivi. I funghi scoperti a Chernobyl, però, sono unici in quanto non si nutrono di scorie radioattive ma delle radiazioni stesse.

Questi funghi appaiono come una muffa nera. Il colore scuro è dato dalla massiccia quantità di melanina presente all’interno delle loro cellule. La melanina è un pigmento fondamentale per proteggersi dalle radiazioni solari ed è altamente diffuso tra gli organismi viventi (basti pensare alla nostra abbronzatura, ho approfondito l’argomento in QUESTO post).

Cryptococcus neoformas, una delle specie di funghi in grado di nutrirsi di radiazioni ionizzanti scoperte tra le rovine di Chernobyl. (credits: Wikipedia)

La melanina dei funghi di Cernobyl, però, è particolare in quanto non solo protegge il fungo dalle radiazioni ma permette all’organismo di utilizzare gli stessi raggi gamma come fonte di energia. Il meccanismo molecolare non è ancora del tutto noto, ma si pensa che la melanina di questi funghi possa comportarsi in modo simile alla clorofilla delle piante che converte l’energia solare in energia metabolica.

Infatti, in presenza di radiazioni ionizzanti, questi funghi crescono ad un ritmo quattro volte superiore al normale. Come se ne venissero potenziati!

In conclusione devo ammettere che in questo caso la realtà è forse meno esaltante della finzione; del resto un manciata di muffe nere non può competere con una lucertola gigante, e di sicuro la minaccia di un fungo mutante in grado di distruggere una città è decisamente remota. Le vie dell’evoluzione, però, sono infinite e misteriose… Teniamo gli occhi aperti!

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