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L’insetto Transformer e perché gli animali non hanno le ruote.

Insetti… transformer?

Osservando la Natura sembra che l’Uomo in fin dei conti abbia inventato ben poco di originale.

Pipistrelli e delfini hanno evoluto, in modo indipendente tra loro, perfetti eco-scandagli milioni di anni prima che arrivassero i nostri radar, i semi di acero hanno anticipato (e forse ispirato) le pale degli elicotteri. Per non parlare poi della meraviglia delle valvole cardiache o del sistema di lenti degli occhi.

Semi di acero

E la lista si allunga sempre più grazie alle nuove scoperte.  In una ricerca pubblicata recentemente su Science e ripresa dalla rubrica Zoologger del NewScientist  viene descritto un incredibile sistema di ingranaggi individuato nelle gambe di un insetto e osservabile in questo video:

Issus coleoptratus è un piccolo omottero ben noto per i suoi salti prodigiosi con tempi di reazione nell’ordine dei millisecondi e velocità che raggiungono i 4 metri al secondo. Grazie a questo nuovo studio si è capito come siano proprio queste strutture ad ingranaggi ad essere alla base di queste incredibili performance atletiche.

Tramite questi ingranaggi dentati, infatti, il piccolo insetto è in grado di coordinare il movimento delle proprie zampe in modo estremamente efficiente. I ricercatori dell’Università di Cambridge e dell’Università di Bristol che hanno firmato l’articolo hanno calcolato che le due zampe si muovono con uno sfasamento reciproco di appena 30 microsecondi. Un livello di sincronizzazione che batte qualsiasi riflesso neuronale.

Quindi anche gli animali possono avere anche degli ingranaggi. Ma perché non hanno le ruote? Del resto la ruota è uno delle conquiste di cui andiamo più fieri. Perciò se è veramente un sistema di locomozione così efficiente, perché la Natura non ha le ruote?

Questa sembra una domanda bizzarra ma è già stata affrontata niente meno che da Sir Richard Dawkings, uno dei padri del Neo-Darwinismo (e inventore del termine “meme”, oggi così inflazionato in Rete).

Dawkings affronta il “problema delle ruote” in un articolo del 1996 dal titolo “Why don’t animals have wheels?” e liberamente consultabile il pdf QUI.

Prima di tutto non è vero che la Natura non ha “inventato” la ruota. Il flagello dei batteri, infatti, viene mosso grazie ad un sistema che altro non è che un rotore che gira indefinitamente intorno ad un asse, come si vede bene in questo video:

Quindi la domanda corretta dovrebbe essere: perché animali di certe dimensioni non hanno le ruote?

Semplicemente perché forse non sono in fondo così vantaggiose. Per muoversi sui terreni sconnessi tipici di un qualsiasi ambiente naturale gambe e zampe sono di gran lunga più efficienti di qualsiasi ruota.

Ed è proprio qui la chiave del problema.

La ruota è realmente efficiente solo grazie ad un’altra invenzione precedente: la strada.

Senza una superficie liscia sulla quale scorrere liberamente una ruota è difatti poco funzionale.

La domanda successiva quindi è: perché gli animali non hanno inventato le strade? Del resto una strada non è niente di così più complesso di un nido d’uccello o di una diga di un castoro.

Diga di castori.

Dawkings risponde a questo secondo quesito utilizzando la teoria del Gene Egoista che l’ha reso famoso.

Costruire una strada non è un gesto abbastanza egoista e per questo è sfavorito dalla selezione naturale. Una strada, una volta costruita, può essere utilizzata da chiunque, anche da chi non ha partecipato a costruirla.

Per questo motivo i costruttori saranno sempre penalizzati in quanto pagheranno a pieno il prezzo della costruzione della strada, mentre altri individui potranno utilizzarla senza aver speso alcunché e risparmiando così energie per altre attività fondamentali come nutrirsi o riprodursi. Gli utilizzatori non costruttori saranno sempre favoriti nella lotta alla sopravvivenza.

Oltre agli svantaggi dati dalla selezione darwiniana esistono anche effettivi problemi tecnici. Sviluppare una struttura che ruoti in modo autonomo intorno ad un asse è complesso, soprattutto se deve essere fatta crescere e deve essere poi raggiunta da vasi sanguigni e nervi. Anche immaginando che il prodotto finale sia effettivamente realizzabile, l’evoluzione non va dal niente al tutto in un solo salto. I passaggi evolutivi sono graduali. Come dovrebbero essere gli intermedi tra una zampa e una ruota? Probabilmente sarebbero in ogni modo troppo svantaggiosi da essere selezionati come caratteri ereditari.

Quindi,  forse non vedremo mai un vero e proprio animale Transformer ma per una volta, e tralasciando i flagelli dei batteri (che non penso si offenderanno), possiamo andar fieri di una nostra invenzione originale.

Chiudo consigliandovi un canale di YouTube di divulgazione scientifica veramente ben fatto e che ha già affrontato il problema degli animali con le ruote in questo video:

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Perché l’effetto placebo funziona?

Inserito il

Perché l’effetto placebo funziona?

Attenzione, non COME funziona, quello è già noto ed è collegato al rilascio a livello nervoso di oppiacei endogeni, antidolorifici naturalmente prodotti dal nostro corpo e conosciuti anche con il nome di endorfine (sostanze endogene simili alla morfina); bensì PERCHÉ funziona.

In verità non esiste una risposta vera e propria. Le motivazioni alla base dell’effetto placebo, infatti, formano uno dei numerosi quesiti (per ora) irrisolti della Scienza.

Lo spiega magistralmente Nicholas Humphrey, docente di psicologia a Cambridge, in un video (in inglese) pubblicato sul canale YouTube della Royal Institution of Great Britain:

Dal punto di vista evolutivo l’effetto dei placebo è paradossale. Quando assumiamo un placebo, ovvero una sostanza che di per sé non ha alcun effetto fisiologico sul nostro organismo, otteniamo un effetto reale sul nostro stato di malattia. In pratica ci auto-curiamo.

Ma se siamo in grado di curarci in maniera autonoma come mai non lo facciamo e basta? Per quale motivo abbiamo bisogno di assumere una pillola di semplice zucchero o di intraprendere un pellegrinaggio fino a Lourdes per attivare questo meccanismo?

Pillola di placebo

Dal punto di vista evolutivo una possibile spiegazione potrebbe essere che non ci auto-curiamo perché questo potrebbe risultare svantaggioso.

Quello che noi chiamiamo malanno in realtà fa parte di un meccanismo di difesa: se ci rompiamo una gamba è necessario provare dolore perché questo ci impedisce di peggiorare il danno; se veniamo infettati da dei batteri è necessario che ci venga la febbre perché l’aumento di temperatura corporea ha lo scopo effettivo di uccidere i batteri che non sopravvivono a temperature elevate.

Esiste una malattia rara (poche centinaia di casi in tutto il mondo) chiamata disautonomia familiare che, tra i vari sintomi, provoca insensibilità al dolore. Un individuo insensibile al dolore è sostanzialmente privo di meccanismi di difesa perché non può né percepire i pericoli né accorgersi di essere stato danneggiato (con il rischio reale di peggiorare il danno).

Provare dolore, febbre o nausea è quindi un vantaggio evolutivo cruciale per la nostra sopravvivenza.

Nel video sopracitato il Professor Humprhey considera il bilancio tra costi e benefici del provare dolore. Immaginate un bambino che cade e si sbuccia il ginocchio. Il dolore lo tiene fermo impedendogli di peggiorare la ferita ed il pianto è un richiamo d’aiuto rivolto ad altri individui della sua specie. Questi sono i benefici del dolore, ma, considerando i costi, se il dolore persiste per un tempo troppo lungo questo diventerà svantaggioso in quanto il bambino non potrà essere autosufficiente né sarà in grado di fuggire davanti ad eventuali predatori.

L’arrivo della madre risolve la situazione. Il bambino ora non ha bisogno di cercare ulteriore protezione,: è in salvo e il dolore diminuisce perché si riducono i benefici ad esso legati. Il dolore non è più necessario e scompare.

L’intervento della madre rappresenta un sistema di cura efficace (non placebo) perché la protezione che promette è reale. Il bambino viene effettivamente soccorso dalla presenza della madre che lo porta al sicuro, dove il dolore non serve più.

Supponiamo ora che il bambino veda un poster sul muro con la scritta:

“Il grande dio Elmo (un personaggio dei Muppet) veglia su di te, non c’è nulla di cui preoccuparsi”

Questo è oggettivamente un messaggio falso (placebo). Ciononostante la reazione del bambino è la stessa suscitata dall’arrivo della madre e l’inganno provoca la riduzione del dolore.

In sintesi, possiamo ricevere un segnale di sicurezza falso che riesce ad avere la stessa efficacia di un segnale di sicurezza vero e proprio.

Il Possente Dio Elmo in un’immagine di repertorio

Dall’esempio del bambino con il ginocchio sbucciato si intuisce come l’effetto placebo sia sostanzialmente un errore che può risultare dannoso in quanto ci porta ad abbassare le nostre difese (riducendo il dolore) di fronte a segnali di sicurezza falsi. In sostanza ci induce a sentirci meglio quando potremmo essere ancora in pericolo.

È evidente come, in un passato evolutivo non troppo lontano, questo abbia potuto rappresentare un grosso problema: curarsi prematuramente, prima di essere effettivamente al sicuro, suona oggettivamente come una cattiva idea.

Nonostante questo al giorno d’oggi l’effetto placebo è tollerabile (e sfruttabile) perché viviamo in un ambiente sicuro che ci  protegge dai pericoli. L’uomo moderno non ha bisogno di essere prudente quanto i suoi antenati e una dose di ottimismo artificioso può bastare veramente ad alleviare alcuni malanni.

L’effetto placebo quindi può essere tollerato in una società protetta come la nostra, ma risulta ancora difficile trovare una teoria convincente che spieghi le ragioni evolutive che stanno alla base del fenomeno. Per ora possiamo limitarci a crogiolarci nelle nostre endorfine protetti dall’ambiente sicuro in cui viviamo, un po’ come Homer in questo video:

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