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Fisiologia del pesce palla

Nel marzo del 2014 scrissi QUESTO post sulla scossa dell’anguilla elettrica. A farmi venire l’idea fu una visita al museo della California Academy of Science a San Franciso dove ebbi la possibilità di vedere uno splendido esemplare di anguilla in una delle vasche del museo.

A più di due anni di distanza mi trovo dall’altra parte del mondo, per la precisione in Giappone dove la fauna ittica abbonda, tanto negli ecosistemi quanto nei piatti dei ristoranti. Da qui l’idea di dedicare un secondo post alla biologia marina (da assoluto profano, sia chiaro), ed in particolare ad un pesce considerato una prelibatezza da queste parti.

Pesce palla è il nome comune dato alle specie appartenenti alla famiglia dei Tetradontidi (da “quattro denti”). Esistono circa 120 specie di questi pesci che abitano le acque calde di diversi paesi quali Cina, Filippine (nei fiumi e nelle foreste di mangrovie), Messico, Taiwan e, appunto, Giappone. Non sono abili nuotatori e si cibano di animali poco mobili come crostacei e molluschi dei quali aprono i gusci e le conchiglie tramite i quattro denti fusi in un possente becco.

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Esemplare di pesce palla. I denti inferiori sono chiaramente visibili nella bocca aperta.

La loro lentezza è ben compensata da due ben noti meccanismi di difesa. Il primo consiste nelle elevate concentrazioni di tetrodotossina che il pesce palla accumula nei propri tessuti, in particolare fegato e vescica. Questa neurotossina è un potente inibitore del canale del sodio e ne basta un milligrammo per paralizzare ed uccidere un uomo adulto. Questo rende la carne di pesce palla (“fugu” nella cucina giapponese) una pericolosa prelibatezza per i consumatori nipponici che mangiano il costoso sashimi di pesce palla per esibire il proprio status sociale, nonché una malsana dose di coraggio.

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Sashimi di pesce palla (fugu). In Giappone per poter preparare questo piatto occorre una specializzazione con rilascio di relativa licenza. Vista la pericolosità del pesce palla, il sashimi di fugu non può essere servito alla tavola dell’Imperatore.

Il secondo meccanismo di difesa, invece, da al pesce palla il suo nome comune e consiste nell’ingestione repentina di grandi quantità di acqua e/o aria che portano il pesce a gonfiarsi, aumentando sensibilimente le proprie dimensioni.

Ma qual è il meccanismo dietro questo bizzaro fenomeno?

Quando si sente minacciato il pesce palla per prima cosa riempie la propria bocca di acqua (o aria) con una velocità fino di 35 sorsi in circa 14 secondi. Dopodichè un grande muscolo posto alla base della valvola orale viene spinto in avanti, giusto dietro i denti, per impedire che l’acqua fuoriesca. Grazie ad un arco branchiale specializzato, un meccanismo a stantuffo spinge poi l’acqua lungo l’esofago fino ad una sacca apposita.

Questa sacca è una porzione modificata dell’esofago stesso ed è caratterizzata da pareti resistenti ed estremamente elastiche. A ciò si aggiunge tutta una serie di adattamenti che permettono al pesce palla di raddoppiare o triplicare le proprie dimensioni in pochi secondi. I pesci palla, ad esempio, non hanno costole ne pelvi. Sfinteri specializzati si chiudono lungo l’esofago impededendo all’acqua ingurgitata di sfuggire. Il collagene dei loro tessuti, poi, è organizzato in modo da favorire l’espansione, mentre la loro pelle è priva di scaglie (ma può essere coperta di aculei). La spina dorsale e i nervi, inoltre, dimostrano anch’essi una spiccata flessibilità.

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Gonfiandosi il pesce palla diventa una preda difficilmente attaccabile, soprattutto se copera di spine accuminate.

Grazie a tutti questi accorgimenti il pesce palla può esibire uno dei più affascinanti meccanismi di difesa osservabili in natura. Nel 2014, inoltre, un gruppo di ricerca australiano ha dimostrato che i pesci palla non trattengono il fiato mentre sono gonfi. Questa era una credenza diffusa visto che le branchie sembrano sigillarsi quando l’animale si gonfia. Lo studio di McGee e Clark ha invece dimostrato come una serie di sfinteri isola il tratto digerente dalle branchie che rimangono così attive durante l’inflazione.

Il gonfiarsi rimane comunque una risorsa estrema e costa al pesce palla parecchia energia. L’animale, infatti, impiega diverse ore a recuperare il normale ritmo metabolico una volta sgonfiato. Per questo è opportuno non infastidire questi pesci, spesso tenuti come animali da acquario, solo per vederli gonfiare.

Per concludere, QUI potete trovare un articolo scientifico sulla fisiologia del pesce palla, mentre QUI e QUI potete trovare informazioni e curiosità su questi affascinanti animali.

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Cosa sono le farfalle nello stomaco?

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A volte basta sentire la voce della persona amata per stimolare quelle tipiche fluttuazioni del ventre. Innamorarsi significa avere le farfalle nello stomaco.

Un’immagine molto romantica che spero di non rovinare raccontandovi la fisiologia alla base di questa sensazione.

Le cosiddette “farfalle nello stomaco” sono una sensazione fisica tipicamente associata a momenti di forte stress emotivo come, appunto, la vista della persona amata. Ma non solo. Anche i minuti prima di un discorso in pubblico o l’attesa prima di un esame possono stimolare questa reazione.

Ma cosa sono le farfalle nello stomaco?

Come nel caso di gran parte delle reazioni non controllabili del nostro corpo, anche per questo fenomeno la risposta va cercata nel sistema nervoso autonomo, ovvero quella parte del sistema nervoso che regola le funzioni fisiologiche non volontarie (ad esempio la dilatazione o contrazione dei vasi sanguigni).

In particolare, le farfalle nello stomaco sono una conseguenza dell’attivazione di quella branca del sistema nervoso autonomo chiamata simpatico, responsbile del riflesso “attacca o fuggi” (fight-or-flight).

La risposta fight-or-flight rappresenta con ogni probabilità un residuo dei nostri tratti ancestrali. I corpi dei nostri antenati dovevano essere pronti al combattimento o alla fuga nel caso si fossero trovati a fronteggiare un animale preistorico inferocito. In una simile situazione di pericolo immediato le ghiandole surrenali, stimolate dall’ipotalamo tramite la ghiandola pituitaria, liberano nel circolo sanguigno i neurotrasmettitori adrenalina e noradrenalina.

Per questo in una situazione di forte stress il battito cardiaco accelera, i bronchi si dilatano facilitando la respirazione e i muscoli si irrigidiscono pronti all’azione.

Tra le reazioni fisiologiche associate alla risposta fight-or-flight troviamo anche lo spostamento del flusso sanguigno (e quindi di ossigeno) dagli organi non necessari al combattimento o alla fuga (come lo stomaco) ai muscoli motori e agli organi vitali. Ed è proprio questo minore apporto di sangue allo stomaco che provoca la sensazione di avere uno sciame di farfalle nel tratto digerente.

Questa repentina interruzione della digestione, inoltre, può provocare un senso di nausea, anch’esso assocciato a forti emozioni (mai sentito lo stimolo di vomitare prima o dopo un importante colloquio o esame?).

Un’altra sensazione dovuta al riflesso fight-or-flight è il cosiddetto nodo alla gola o magone, quel peso nella gola che proviamo mentre stiamo per piangere e che ci impedisce di deglutire correttamente. Anche in questo caso si tratta di una reazione funzionale ad un’azione di attacco o di fuga repentina. Il sistema nervoso autonomo, infatti, mantiene aperta l’epiglottide (il lembo di cartilagine che sigilla le vie aeree mentre ingoiamo del cibo, impedendo il soffocamento) per favorire la respirazione, ma bloccando contemporaneamente la deglutizione.

In conclusione, quello che un tempo è stato un riflesso fondamentale per sopravvivere oggi è un sintomo fisiologico delle nostre emozioni, con un tocco di romanticismo.

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Perché soffriamo il solletico?

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Chi, come il sottoscritto, lo soffre molto capirà bene cosa significhi essere vittima di un attacco di solletico. Questa reazione fisiologica involontaria si manifesta come spasmi e incontrollabili risate che lasciano la “preda” completamente alla mercé del propro “aggressore”.

Ma perché soffriamo il solletico?

Prima di tutto è bene specificare che esistono due tipi differenti di solletico che vengono catalogati con i nomi a dir poco fantasiosi di knismesi e gargalesi (grazie agli psicologi americani Hall e Alley).

Il primo (knismesi) corrisponde al solletico indotto da un tocco leggero sulla pelle (con una piuma ad esempio) e non è in genere associato alle risate. Si può manifestare come una sensazione di prurito e il suo scopo è probabilmente quello di difesa contro piccoli insetti o parassiti. Il solletico indotto dal loro zampettare sulla nostra pelle ci rende coscienti della loro presenza, permettendoci così di intervenire.

Il secondo tipo di solletico (gargalesi) è invece la più nota reazione di risate incontrollate ed è associata a meccanismi sociali più complessi. A differenza della kismesi, che si ritrova in diverse specie di animali superiori e può essere autoindotta, la gargalesi è stata documentata solo nell’uomo e nei primati e può essere stimolata solo da un secondo individuo (ovvero non ci si può fare il solletico da soli). Questa viene considerata come una prova di come il solletico abbia un vero ruolo sociale e psicologico (nota: da qui in avanti userò il termine solletico come sinonimo di gargalesi).

Il solletico come strumento sociale si ritrova solo nell'uomo e negli altri primati.

Il solletico come strumento sociale si ritrova solo nell’uomo e negli altri primati.

La stessa fisiologia del solletico è più complessa di quanto non si pensi. Prima di tutto le zone più sensibili al solletico (ascelle, collo, ventre…) non corrispondono alle zone più sensibili al tatto (ad esempio i palmi delle mani). In secondo luogo, le persone molto sensibili al solletico tendono ad iniziare a ridere prima ancora di essere state effettivamente toccate, evidenziando la natura psicologica del fenomeno.

Esistono molti studi e molte teorie sul ruolo sociale del solletico. Il solletico può essere una fonte di piacere associata al gioco e può costituire un metodo utile per stabilire un legame forte tra individui. I genitori possono usare il solletico per instaurare un legame di fiducia con i figli, fratelli e sorelle possono usare il solletico come alternativa alla violenza in un contesto di gioco e tra partner il solletico può essere parte dell’intimità.

Altre teorie associano il solletico allo sviluppo dei meccanismi di difesa. Nel 1984, lo psichiatra Donald Black notò come le parti del corpo più sensibili al solletico tendono ad essere quelle più esposte o vulnerabili in combattimento. Stimolare il solletico, quindi, può aiutare il corpo a sviluppare tecniche difensive efficaci per proteggere parti a rischio come il collo o il ventre.

È interessante notare, inoltre, come il solletico prolungato per troppo tempo tempo smetta di essere piacevole e diventi una vera e propria tortura. Letteralmente… La torura del solletico è una pratica utilizzata fin dall’antichità. Si hanno riscontri di questa pratica nella Cina della Dinastia Han (intorno al 200 d.C.) dove la tortura del solletico era inflitta ai nobili in quanto non lasciava tracce evidenti sulla vittima. Nell’Antica Roma esisteva una simile tortura che consisteva nel cospargere di sale i piedi della vittima i quale venivano poi fatti leccare da una capra. In tempi più recneti il sopravvissuto all’Olocausto nazista Heinz Heger ha descritto la tortura del solletico praticata da ufficiali delle SS all’interno del campo di concentramento di Flossenburg.

Nel mondo immaginario delle Tartarughe Ninja, il gangster Don Turtelli era solito praticare la tortura del solletico alle proprie vittime.

Nel mondo immaginario delle Tartarughe Ninja, il gangster Don Turtelli era solito infliggere la tortura del solletico alle proprie vittime.

In rari casi questo tipo di terribile tortura può portare alla morte da risata. Sembra assurdo, ma casi di morte da eccesso di risate sono noti fin dall’Antica Grecia e sono in genere causati da arresto cardiaco o asfissia. Si dice che il filosofo stoico Crisippo di Soli morì di risate dopo aver visto il proprio asino, a cui aveva dato del vino, tentare di mangiare dei fichi, mentre nel 1660 l’aristocratico scozzese sir Thomas Urquhart di Cromarty morì di risate dopo aver sentito che Carlo II era salito al trono d’Inghilterra.

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Attraverso la Natura con Edvard Munch.

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“Sul fiordo nero-azzurro e sulla città c’erano sangue e lingue di fuoco. I miei amici continuavano a camminare e io tremavo ancora di paura… e sentivo che un grande urlo infinito pervadeva la natura.”

PREMESSA: non sono un esperto d’arte. La mia conoscenza della storia dell’arte si colloca tra Alberto Sordi e Anna Longhi alla Biennale di Venezia e Aldo, Giovanni e Giacomo al museo di arte moderna.

Ciononostante mi piace visitare mostre e musei, lasciandomi guidare dalla mia curiosità e cercando di andare oltre la limitatezza della mia ignoranza in materia.

Ed è proprio questa curiosità che mi ha portato ad entrare nel Munch Museum di Oslo. Devo ammettere che, all’ingresso, le mie aspettative erano, Urlo a parte, abbastanza basse e sono contento di essere stato piacevolmente smentito dalla splendida esposizione che mi sono trovato davanti.

Organizzata dal Munch Museum stesso in collaborazione con il Museo di Storia Naturale di Oslo e dal titolo “Through Nature” (Attraverso la Natura).

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Locandina della mostra all’ingresso del Munch Museums di Oslo.

La mostra consiste in un’analisi multidisciplinare della rappresentazione della Natura nell’arte di Munch. I quadri dell’artista vengono affiancati ad antichi reperti fossili mentre la percezione dei fenomeni naturali secondo Munch viene  associata a concetti e teorie scientifiche quali l’evoluzione e la selezione naturale.

Arte e Scienza da sempre osservano lo stesso mondo fisico con lenti differenti. Difficilmente riescono a comunicare tra loro ed utilizzare le visioni di Munch come punto d’incontro è un’idea, a mio parere, geniale. Per questo vorrei condividere con i lettori di questo blog alcune delle opere che più mi hanno colpito, aggiungendo alcune riflessioni personali (non odiatemi se dico inesattezze su Munch e sull’arte in generale…).

Prometto di essere breve, sia per non annoiare sia per lasciare qualcosa in sospeso. Del resto la mostra è aperta fino al 4 gennaio e se capitate a Oslo vale davvero la pena di essere visitata.

L’opera che mi ha più colpito in assoluto è sicuramente “Metabolismo. Vita e Morte” nota anche come “Adamo ed Eva”. Dipinto nel 1899, il quadro rappresenta un uomo ed una donna nudi vicino ad un albero. Nella parte inferiore del quadro si possono notare dei teschi sepolti tra le radici  mentre nella parte superiore si delineano i profili di una città.

Metabolismo. Vita e Morte

Metabolismo. Vita e Morte

La Scienza definisce il metabolismo come l’insieme delle reazioni fisico-chimiche che avvengono all’interno di un organismo. Materia ed energia vengono assorbite dall’organismo e con l’organismo si trasformano in continuazione. È affascinante vedere come Munch estenda la definizione di metabolismo aldilà del suo significato portandola ad abbracciare anche i concetti di Vita e Morte.

Come le molecole e l’energia che fluiscono in un organismo anche gli esseri viventi nella loro totalità fluiscono tra la Vita e la Morte, trasformandosi.

Nei cicli naturali organismi interi muoiono o si trasformano per dare vita ad altri organismi. Nel quadro in questione l’immagine biblica di Adamo ed Eva si incastona tra la Morte (gli scheletri sotterrati) e la Vita (la città sovrastante), con questi due aspetti collegati dall’albero centrale.

Vita e Morte si trasformano l’una nell’altra e con esse sono gli organismi stessi a trasformarsi evolvendosi.

Il “metabolismo” della Natura porta il passato rappresentato sempre dai teschi sepolti tra le radici dell’Albero della Vita ad evolversi nel presente rappresentato dalla città posta nella parte superiore del dipinto. Un’evoluzione che si basa sulla riproduzione di organismi che si uniscono nel corso delle generazioni. Adamo ed Eva sono in questo caso i pilastri del metabolismo dell’evoluzione della Vita.

L’evoluzione basata sulla riproduzione sessuata ci porta al concetto di selezione sessuale ed alla seconda opera intitolata “Gelosia”.

Gelosia

Gelosia

In questo quadro un uomo ed una donna si corteggiano sullo sfondo, mentre in primo piano una figura dal volto triste li spia da dietro un cespuglio rodendosi di invidia.

In questo caso ho apprezzato l’associazione tra la sfera emotiva e sentimentale ed il concetto di selezione sessuale. L’evoluzione degli organismi attraverso la selezione naturale, infatti, non viene spinta solamente dal bisogno di adattarsi all’ambiente circostante. Anche la necessità di trasmettere i propri geni alle generazioni future è una forza trainante dell’evoluzione e plasma gli organismi in una continua competizione per trovare un partner con il quale riprodursi.

Questa competizione per la riproduzione si arricchisce a livello dell’essere umano nel momento in cui entra in gioco la mente con le proprie emozioni ed i propri sentimenti. La corsa alla trasmissione dei propri geni può assumere così i volti della gioia e dell’amore o dell’odio e dell’invidia.

Ho promesso di essere breve e chiuderò con l’ultimo quadro ancora selezionato tra quelli che mi hanno colpito particolarmente. Intitolato “Madonna” o “Donna che fa l’amore” rappresenta una figura femminile nuda e sensuale circondata da una cornice nella quale fluttuano degli spermatozoi.

Madonna

Madonna

Potrei fare molte riflessioni in merito a quest’opera ma in questo caso vorrei evidenziare come anche la Scienza può influenzare la storia dell’Arte. La rappresentazione degli spermatozoi e del loro moto da parte di Munch, infatti, è stata resa possibile grazie agli studi dell’olandese Anton van Leeuwenhoek che nel 1667 per primo osservò la peculiare forma dei gameti maschili tramite l’uso di lenti da lui stesso realizzate.

Scienza ed Arte. Sfere differenti della natura umana che osservano la stessa realtà fisica da punti di vista diversi. Punti di vista che non si escludono tra loro ma che, anzi, possono completarsi a vicenda.

Inoltre, per approfondire, QUI potete trovare la pagina interattiva dell’esposizione (in inglese o norvegese).

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Lucy e l’evoluzione dell’Uomo.

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Il regista francese Luc Besson (“Il quinto elemento”) torna in questi giorni nelle sale con “Lucy”.

Chi mi segue sa che di solito, se faccio recensioni, propongo documentari e non tratto veri e propri film.

Quella che vorrei proprorvi oggi, però, non è esattamente una recensione ma piuttosto un insieme di riflessioni e domande che questo film ha suscitato in me.

Partiamo da una breve sinossi del film (ATTENZIONE: SPOILER!): l’essere umano usa solo una percentuale limitata della propria capacità cerebrale (una leggenda metropolitana molto diffusa, completamente infondata ma utile in un contesto fantascientifico come questo). Lucy (Scarlett Johansson) trova un modo di aumentare la propria capacità cerebrale portandola gradualmente sino al 100%.

Tralasciando un’analisi tecnica che non mi compete vorrei soffermarmi sul concetto di espansione della capacità cerebrale come passo evolutivo verso un miglioramento della specie umana.

La protagonista del film condivide nome e ruolo con Lucy, il celebre Australopithecus afarensis i cui resti furono scoperti in Etiopia esattamente 40 anni fa (il 30 novembre 1974 per la precisione) e che nell’immaginario comune viene considerato come il precursore, se non il fondatore, della razza umana.

Allo stesso modo la Lucy moderna del film rappresenta un salto evolutivo, il primo esemplare di un nuovo livello dell’essere umano. Un passaggio netto da una specie primitiva ad una più avanzata.

Una riproduzione dei resti dell'australopiteco Lucy.

Una riproduzione dei resti dell’australopiteco Lucy.

Nel contesto della pellicola quello che più mi intriga è come il progresso cerebrale e della nostra specie venga rappresentato sullo schermo.

Lucy, aumentando le proprie funzioni cerebrali diventa un essere calcolatore e privo di emozioni, acquisisce una conoscenza assoluta dell’Universo e riesce addirittura a manipolare la realtà.

Quindi, in poche parole, secondo Besson (che credo interpreti un pensiero comune) l’evoluzione mentale porterebbe l’uomo a divenire una macchina con capacità di calcolo infinita ed il potere di plasmare il mondo circostante (e probabilmente di ingannare la Morte).

Questo, senza farlo apposta, si aggancia perfettamente alla mia riflessione sull’uso del pensiero razionale che ho condiviso nel mio post precedente (QUI).

È affascinante vedere come l’evoluzione del cervello umano venga intesa come semplice aumento del potere di calcolo del cervello stesso. E le emozioni? Non sono forse anch’esse un prodotto del cervello tanto quanto il pensiero razionale? Per quale motivo un cervello in evoluzione dovrebbe espandere una sua caratteristica (l’elaborazione razionale) a discapito di un’altra (il lato emotivo ed empatico)?

Ancora una volta il miglioramento della specie vede l’essere umano tendere verso il concetto di macchina intesa come mero strumento di calcolo. Un super-computer in grado di sondare ogni particella ed ogni variabile dell’Universo, ma privo di qualsiasi coinvolgimento. Riuscire ad aprire la porta della conoscenza assoluta senza avere la voglia e l’entusiasmo (o il timore) di attraversarne la soglia.

Questa visione, secondo me, è figlia di due fattori principali. Da un lato c’è il concetto di una conoscenza basata sulla catalogazione razionale della realtà che crea schemi il più possibile oggettivi e condivisi. Dall’altro l’idea che il lato empatico/emotivo del nostro cervello sia limitante, fonte di preoccupazioni e dolori, in generale tutti aspetti che sembrano frenare il nostro progresso come specie.

Una visione riduttiva dal mio punto di vista. Un pensiero razionale avanzato e una sfera empatica sviluppata sono due prodotti fondamentali del nostro cervello che uniti danno luogo alla meraviglia del pensiero cosciente. Due sfere interconnesse che hanno permesso alla Lucy di 3 milioni di anni fa di dar vita ad una specie in grado di distinguersi nettamente dal resto degli esseri viventi.

(ATTENZIONE: SPOILER!) Questa Lucy moderna, nel suo progresso evolutivo limitato, non può fare altro che compiere due passi finali: prima trasformarsi in un computer potentissimo in grado di analizzare la struttura della realtà, ed infine diventare la stessa struttura della realtà.

Al termine della propria evoluzione Lucy lascia nelle mani del genere umano una chiavetta USB (veramente eh…) contenente tutta la conoscenza dell’Universo. Un finale deludente e una visione davvero limitante.

Rimanendo in ambito cinematografico e fantascientifico credo che una possibile evoluzione della mente umana sia meglio rappresentata da un personaggio come Neo di “Matrix” più che da Lucy.

Il confronto finale tra Neo e la Coscienza delle Macchine in “Matrix Revolutions”

Nel suo cammino verso la conoscenza assoluta Neo evolve in modo omogeneo entrambe le sfere della propria natura umana e le sue scelte finali non sono guidate solamente da una enorme capacità di calcolo. Ed è proprio questo aspetto che gli permette di imporsi su macchine dotate si di una capacità di calcolo superiore ma limitate da una coscienza globale tutto sommato primitiva rispetto a quella umana.

Quindi, perché mai un ipotetico Homo sapiens superior (prendendo il termine in prestito dagli X-Men) dovrebbe per forza assomigliare ad un computer con una grande memoria ed un’infinita capacità di calcolo? Perché alcuni aspetti della nostra natura umana ci spaventano così tanto?

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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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Darwin!

Charles Darwin. Padre della teoria dell’evoluzione

Il 12 Febbraio 1809 nasceva a Shewsbury, nell’Inghilterra centrale, Charles Darwin.

Gli studi di Darwin, insieme a quelli di altri suoi contemporanei (come lo spesso dimenticato Alfred Russel Wallace) hanno contribuito a porre le basi della biologia moderna rivoluzionando la stessa visione che l’uomo ha di se stesso.

Lo sviluppo delle teorie evoluzionistiche è un passaggio più importante di quanto non appaia. Si tratta in sostanza del cervello che incomincia a chiedersi come il cervello stesso si sia sviluppato. Un cervello cosciente che indaga le proprie origini e la propria storia evolutiva è qualcosa di semplicemente straordinario.

In ogni modo, per celebrare questa rimarcabile conquista, ogni anno successivo dalla scomparsa di Darwin (1882) viene celebrato il Darwin Day nel giorno della sua nascita (per gli eventi collegati al Darwin Day 2014 date un’occhiata QUI).

Con questo post voglio dare il mio contributo alla commemorazione del grande studioso e, poiché mi piacciono i cross over intersdisciplinari, lo farò parlando di musica consigliandovi un album.

Il disco in questione èuna pietra miliare del rock progressive italiano (e non solo). Si tratta di un concept album realizzato nel 1972 dal Banco del Mutuo Soccorso, tra le band migliori che l’Italia abbia mai visto.

Il titolo dell’opera è, guarda caso, “Darwin!” ed è dedicato alla teoria dell’evoluzione e all’origine della civiltà umana.

Copertina di “Darwin!” del Banco del Mutuo Soccorso

Trattandosi di un blog scientifico lascerò i commenti tecnici e musicali a chi sa farli meglio di me (QUI trovate una recensione del disco) e mi concentrerò sui testi di Francesco Di Giacomo, voce storica del gruppo, estrapolando e commentando alcuni passaggi di ciascun brano dell’album.

1. Il disco si apre con l’imponente brano (14 minuti) dal titolo “L’evoluzione”. In questo brano non solo vengono narrati i primi passi della vita sulla terra, ma viene sottolineata l’emancipazione mentale dell’uomo in seguito alla nascita della stessa teoria dell’evoluzione.

La nuova visione del mondo porta l’umanità a sviluppare una nuova forma di pensiero scevra dalle idee creazioniste delle religioni. L’uomo scopre le proprie radici ed il proprio legame con il resto della vita:

“Prova, prova a pensare un po’ diverso

niente da grandi dei fu fabbricato

ma il creato si è creato da sé

cellule fibre energia e calore

[…]

E nel fossile di un cranio atavico

riscopro forme che a me somigliano

allora Adamo non può più esistere

e sette giorni soli son pochi per creare”

2. ”La conquista della posizione eretta” è il secondo brano dell’album e celebra un’altra conquista fondamentale del genere umano.

Il faticoso (“io provo e cado e riprovo”) conseguimento della postura eretta simboleggia il passaggio dalla bestia animale all’uomo razionale. Anche in questo caso un’emancipazione, che porta l’uomo ad ergersi sopra della Natura e degli altri esseri viventi, al punto da reclamarne il possesso.

“L’urlo rintrona per la volta tutta

fino ai vulcani sale e poi resto a guardare

e bevono i miei i occhi i voli i salti

le mie foreste e gli altri.”

3. Segue un pezzo strumentale dal titolo “Danza dei Grandi Rettili con sonorità più jazz che richiamano il passo di creature preistoriche.

4.Cento mani e cento occhi” è il quarto brano dell’album e narra la nascita delle comunità umane. L’organizzazione tra gli individui aumenta le probabilità di sopravvivenza grazie alla forza del gruppo. L’unione permette inoltre di sviluppare atteggiamenti altruistici prima sconosciuti all’interno di un contesto violento di lotta per la sopravvivenza. In questo modo anche l’individuo più debole può resistere poiché il branco lo protegge dalle forze della natura.

“Sulla tua canna mi offri carni

che non ho certo conquistato io con la mia forza

che gesto è questo non s’addice a un forte”

Ma questa conquista non è priva di conseguenze. Se da un lato la formazione di gruppi, tribù e città permette all’individuo di vivere al sicuro, dall’altro non lascia alternative e strappa definitivamente l’uomo dal mondo naturale, allontanandolo dalle proprie radici ed impringionandolo in case di pietra dalle quali non può fuggire.

“Uomini rinchiusi dentro scatole di pietra

dove non si sente il vento

ma la voglia di fuggire che mi porto dentro

non mi salverà”

5. Il quinto pezzo dal titolo “750.000 anni fa… l’amore?” è l’unica canzone d’amore dell’album. La mente dell’uomo primitivo si evolve, incominciando a sviluppare i sentimenti. L’ennesima emancipazione dal mondo della natura selvaggia passa attraverso il rapporto tra individui che smette di essere un semplice fenomeno riproduttivo e diventa qualcosa di più elevato.

Nel corso del brano, lo “scimmione senza ragione” osserva una femmina intenta a bere con il proprio branco. Guardandola, nascosto nell’ombra, brama di possederla ma viene frenato da qualcosa più forte dell’istinto animale.

La ragione e il sentimento trasformano il pensiero istintivo rendendolo poetico: una scintilla d’amore, solo per un attimo e in un modo in cui la bocca primitiva del protagonista della canzone ancora non riesce ad esprimere.

“Se fossi mia davvero

di gocce d’acqua vestirei il tuo seno

poi sotto i piedi tuoi

veli di vento e foglie stenderei

Corpo chiaro dai larghi fianchi

ti porterei nei verdi campi e danzerei

sotto la luna danzerei con te.

Lo so la mente vuole

ma il labbro inerte non sa dire niente

Versione live di “750.000 anni fa… l’amore?”

6. Nella penultima traccia, “Miserere alla Storia”, viene posto l’interrogativo sull’impatto del progresso umano. L’uomo ha conquistato l’Universo, ma a quale prezzo? La memoria delle proprie origini è perduta, così come il legame con la Natura. L’uomo va incontro al proprio declino. Ha senso costruire città, innalzare monumenti e conquistare le stelle se le nostre azioni si riprercuotono sulla natura e sulla nostra stessa specie?

“Si fabbrichi nel cielo fino a Sirio

schiumino i cavalli sulla Via Latea

ma…

Quanta vita ha ancora il tuo intelletto

se dietro scompare la tua razza?”

7.  L’album si conclude con “Ed ora io domando tempo al tempo ed egli mi risponde… Non ne ho!” nel quale gli scenari apocalittici del brano precedente si sviluppano nell’eluttibilità della morte e tempo che passa rappresentato da una ruota che gira eternamente consumando la vita. L’individuo umano, per quanto superiore grazie alla propria ragione, deve piegarsi al tempo che lo consuma e si chiede quale sia il senso della mente stessa, destinata, come qualsiasi cosa, a scomparire.

“Ah ruota gigante

perché dunque mi fai pensare

se nel tuo girare

la mente poi mi frenerai”

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