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Avatar è uscito nelle sale cinematografiche e persino su American Scientist l’invito è quello di andare a vedere il film per poter capire meglio i biologi e il loro amore per la natura. Secondo la scrittrice ed evoluzionista Carol Kaesuk Yoon il regista James Cameron (quello di Titanic, Terminator e Alien) infatti "ha ricreato il cuore della biologia: la pura ed emozionante meraviglia di essere davvero di fronte al mondo della natura". Certo non è la prima volta che un film stimola l’interesse per un tipo di scienza, pensiamo a Jurassic Park o a Star Trek per quello che riguarda rispettivamente genetica e paleontologia, fisica e astronomia. Secondo la scrittrice quello che rende nuova quest’esperienza è la straordinaria riproduzione della flora e della fauna extraterrestre di Pandora, oltre al vantaggio dell’immersione in 3D. Uno sforzo costato 14 anni di lavoro, per un costo di produzione di oltre 237 milioni di dollari. La speranza è che vedendo questo film i giovani si appassionino alla biologia, perché come dice Kaesuk Yoon "è quello di cui abbiamo bisogno per riportare in vita il tassonomista che c’è in noi".

Per chi non avesse visto il film, la trama in due parole: gli umani cercano di conquistare il nuovo pianeta Pandora per poter sfruttare le riserve energetiche del sottosuolo. A guastare le feste ci sono gli autoctoni, guerrieri primordiali che vivono a stretto contatto con la natura del loro pianeta, i Na’vi. Per avvicinare gli alieni l’esercito crea degli ibridi geneticamente misti tra uomini e alieni, gli Avatar, che sono connessi cerebralmente con biologi umani. Il protagonista è un marine che viene chiamato a sostituire il defunto fratello gemello biologo per comandare il suo Avatar, e questo cambierà le cose. Il regista fa vedere allo spettatore quale sia l’amore del biologo per la natura, e indirettamente porta con sè l’idea che anche sul nostro pianeta dovremmo essere più rispettosi. Emerge un messaggio chiaro di condanna di un atteggiamento sregolato nei confronti dell’utilizzo delle riserve energetiche. Se in passato numerosi film narravano di alieni che, esaurite le risorse energetiche del loro pianeta, si spostavano come locuste seminando morte e terrore (La guerra dei mondi, Indipendance day), oggi quelle locuste siamo noi. Anche il ruolo dei biologi cambia. "Chi non era stanco di vedere gli scienziati come avari maniaci o come degli ingenui che urlano -sono sicuro che queste creature sono innocue- poco prima di essere divorati? Nei film gli scienziati hanno sempre qualcosa di inumano, sono strani, e se con la trama acquistano in umanità è perché perdono il loro ruolo di scienziati", dice Kaesuk Yoon. Non è il caso di Avatar, dove i biologi studiano la natura rimanendone sempre legati, sono pronti a battersi per difenderla e amano il loro mestiere fino all’eccesso. La dottoressa Augustine infatti, interpretata dalla mitica Sigourney Weaver, sul letto di morte si dispiace di non poter prendere dei campioni del luogo in cui si trova, strappando un sorriso agli spettatori.

Fino ad oggi pensavamo che le branchie dei pesci si fossero formate per catturare l’ossigeno dall’acqua. Ma, secondo uno studio canadese pubblicato su Proceedings of the Royal Society B, si è visto che in realtà queste strutture anatomiche servono prima per lo scambio degli ioni, che per quello di ossigeno. Grazie a uno studio sperimentale su larve di trota arcobaleno, infatti, è stato possibile confutare la teoria secondo cui le branchie servano solo per introdurre ossigeno nell’organismo.

Questa teoria era stata formulata ancora negli anni Quaranta dal fisiologo e premio Nobel August Krogh. Secondo lui nel Cambriano i pesci avevano iniziato a essere grandi predatori, e con l’aumento delle dimensioni le branchie si erano sviluppate come strutture più efficienti rispetto allo scambio di gas attraverso la pelle. Peter Rombough e Clarice Fu, biologi della Brandon University di Manitoba e della British Columbia University (Canada), hanno messo le larve di trota in un acquario a due scomparti divisi, uno per testa e branchie, l’altro per corpo e coda. A distanza di 15 e 25 giorni sono stati misurati i gradienti di ioni e ossigeno nei due diversi comparti. Dopo due settimane la concentrazione di ioni (soprattutto sodio e potassio) nello scompartimento delle branchie era molto maggiore rispetto a quella della coda. Solo con la seconda misurazione si è visto che le branchie iniziavano a scambiare non più ioni, ma ossigeno. A livello evolutivo quindi è probabile che le branchie siano nate per lo scambio di ioni per affrontare la vita in acque dove la salinità cambia frequentemente. Solo in un secondo tempo, per aumentare l’efficienza in pesci grandi e più complessi, si sono specializzate nello scambio di ossigeno.

Quello che resta da capire ora è come si traduca l’evoluzione delle branchie a livello genetico, quali siano i geni coinvolti e come avvenga la loro disattivazione/attivazione. Questo nuovo studio cambia anche i valori di inquinamento da tenere sotto controllo per evitare la morte dei pesci. Se finora si è presa in considerazione soprattutto la concentrazione di ossigeno, ora si dovranno misurare anche i metalli che influenzano la presenza di ioni, per evitare la morte delle larve. Per saperne di più leggi lo studio e la news su Science.

Stress e inverno significano abbassamento delle difese immunitarie. La pubblicità in TV non fa che parlarne e dopo il rientro dalle vacanze natalizie la fiacca non fa che darle ragione. Niente paura, esiste un modo naturale per sconfiggere l’abbassamento delle difese: il consumo di arance. Queste contengono la vitamina C che rafforza le difese immunitarie, ha un potere antinfiammatorio e protettivo nei confronto dell’apparato cardiovascolare.

Non da ultimo la vitamina C e gli antociani (pigmenti naturali) presenti nelle arance hanno un forte potere antiossidante, sono quindi l’ideale come prevenzione nei confronti del cancro. Contro i tumori è importante anche una adeguata attività fisica, e uno stile di vita sano che esclude l’uso di tabacco. Non potendo però fornire a ogni cittadino un personal trainer (peccato) e cerotti antifumo, l’AIRC (Associazione italiana per la ricerca sul cancro) ha rinnovato anche quest’anno l’iniziativa "Arance per la salute", che compie 20 anni.

Sabato 30 gennaio nelle principali piazze italiane l’AIRC, con un contributo associativo minimo di 9 euro, distribuisce una reticella da 3 kg di arance rosse della Sicilia, di qualità e provenienza garantite, contrassegnate dal marchio dell’associazione. In questo modo si diventa soci dell’AIRC per il 2010, e con i ricavi si aiuta la ricerca sul cancro. Per saperne di più vai sul sito dedicato all’iniziativa e cerca la piazza più vicino a te per partecipare.

Siete di quelli che credono che gli allarmi degli ecologisti siano eccessivi e francamente vi sembrano poco realistici? Beh, sappiate che la nostra specie è già andata vicina all’estinzione una volta: non siamo affatto immortali. Lo dimostra una ricerca genetica appena pubblicata sulla rivista Pnas, che suggerisce come, un milione di anni fa, i nostri antenati abbiano corso un grosso rischio. E noi, in pectore, con loro. Proviamo a fare due conti.

Chiamarla ambigua è poco. È una lumaca, quindi un animale, ma si comporta da pianta, facendo la fotosintesi e tutto. Solo che la sua strategia è decisamente intelligente e a fare i benpensanti, come al solito, non ci si guadagna niente. Perché la lumaca ambigua, la Elysia chlorotica, ha imparato a fabbricare da sé la clorofilla e a nutrirsi soltanto di energia solare, senza aver bisogno di consumare risorse e senza produrre rifiuti. Ambigua o no, per noi umani è una lezione non da poco.

La Elysia è una lumachina di mare, guarda caso a forma di foglia. E ha talmente voglia di essere una pianta che ha rubato un po’ di organelli fotosintetici (i cloroplasti) alle alghe con cui divide i fondali e anche qualche gene. Ma questo si sapeva: la novità è che si è visto che con questi diventa autonoma e impara a comportarsi come un vegetale e a campare solo dell’energia del Sole, diventando, in pratica, il pannello solare di se stessa. Infatti fa la clorofilla (il pigmento verde che cattura l’energia solare) e, con questa, la fotosintesi.
Una vera sorpresa per i biologi: il passaggio di geni da un regno all’altro, un’ibridazione tra animali e piante mai osservata prima in natura. Niente a che vedere con chi, come i coralli e i batteri fotosintetici che ci vivono sopra, stabilisce una simbiosi. E niente a che vedere con le altre lumache a metà del guado, che prendono i cloroplasti e li incorporano per un po’. La Elysia è capace di prendersi cloroplasti e geni da giovane (diventando così di colore verde) e poi, con quelli, di andarci avanti tutta la vita, senza mangiare ma soltanto esponendosi un po’ alla luce del giorno. Vivere di tintarella senza danneggiare nessuno: un’ambiguità, quella della lumaca che voleva essere una pianta, decisamente degna di rispetto.

Ma quanto fumano gli infermieri? A giudicare dalle percentuali di fumatori che si trovano tra gli studenti che si preparano alla professione infermieristica, troppi. Uno studio italiano pubblicato dal Journal of Advanced Nursing parla chiaro. Intervistando 812 studenti di Scienze infermieristiche, i ricercatori hanno scoperto che ben il 44% di loro fuma: il doppio della media della popolazione. Inoltre, il 12% è composto da ex-fumatori.

Degli studenti inclusi nella ricerca, il 63% erano donne e l’85% italiani, mentre la maggior parte degli altri veniva da paesi come Perù, Albania o Ecuador. Le percentuali di fumatori sono diverse tra uomini e donne: tra i primi i fumatori sono il 53%, tra le seconde "solo" il 39%. Il 37% fuma fino a cinque sigarette al giorno, il 4% ne fuma più di venti. La ricerca mostra anche un legame con i comportamenti della famiglia: è più facile che diventi fumatore chi ha i genitori o altri membri della famiglia dipendenti dal tabacco.

Nei paesi ricchi si stima che i fumatori siano circa il 35% degli uomini e il 22% delle donne, mentre in quelli in via di sviluppo le percentuali passano al 50% e al 9%. In Italia la percentuale si attesta sul 22%, anche se negli ultimi anni si sta verificando un aumento del numero di fumatori, in particolare tra i giovani: nella fascia di età compresa fra i 14 ed i 24 anni si è ormai superato il 20%. La percentuale complessiva del 22% corrisponde esattamente alla metà di quella trovata negli studenti e futuri infermieri. Negli studenti di medicina, invece, si è trovata una percentuale più in linea con la media nazionale: il 25%.

Come sottolinea Anna Maria Tortorano dell’Università di Milano, una delle autrici della ricerca, "la prevenzione del fumo è un tema importante, e i professionisti della salute, soprattutto medici e infermieri, possono avere un ruolo di peso nell’aiutare le persone a capire le conseguenze che il fumo può avere sulla loro salute e sulle loro vite", ma ovviamente "il fatto che proprio loro fumino rende più difficile incoraggiare i pazienti a smettere". Tortorano chiede che nei corsi di studi per infermieri si inseriscano dei programmi contro il fumo. Altrimenti, addio buon esempio!

Le tigrature dei gatti e il mantello dei cani – due fenomeni da studiare analizzando… i geni. Lo hanno fatto due gruppi di ricerca che nelle ultime settimane hanno pubblicato i loro risultati su Genetics e su PNAS.

Il primo ha studiato il mantello dei gatti: perché le striature, le tigrature dei felini seguono degli schemi così precisi e si tramandano generazione dopo generazione? In questo caso, incrociando tra di loro gatti con mantelli differenti e poi studiando non solo come venivano trasmessi queste caratteristiche visibili, ma anche in che modo si tramandavano alcuni particolari geni, i ricercatori hanno scoperto geni coinvolti nel colore e nei pattern del mantello. Per farlo hanno inserito nelle molecole di dna dei marker molecolari che potevano poi essere "tracciati" nella generazione successiva, indicando quale regione del genoma si era modificata. Un risultato che potrebbe essere di aiuto anche per capire meglio l’uomo, per esempio alcune patologie della pelle.

Nel secondo caso invece alcuni biologi hanno studiato le caratteristiche delle diverse razze canine (non solo il mantello) per capire come i geni influenzano le differenze così grandi che ci sono, per esempio, tra un alano e un chihuahua. I ricercatori hanno veramente studiato razze molto diverse tra loro, come sharpei, jack russel terrier, beagle e border collie. Anche loro hanno usato marker molecolari per capire quali regioni del genoma erano coinvolte nei cambiamenti che si verificano quando si passa da una razza all’altra. In tutto hanno trovato 155 posizioni che avevano subito modifiche a causa del processo di selezione genetica, e che erano responsabili per esempio del tipo di mantello o del suo colore. Anche gli studi sul cane sono effettuati con la speranza di avere risultati utili anche per comprendere meglio le caratteristiche genetiche dell’essere umano.

La mezzanotte si allontana di un minuto! Gli scienziati del Buletin of Atomic Scientists hanno messo indietro di un minuto la lancetta dell’orologio dell’apocalisse, il famoso Doomsday Clock che da 63 anni simboleggia il rischio che il genere umano distrugga il pianeta su cui vive per mezzo delle armi nucleari o altre tecnologie dagli effetti catastrofici. Una buona notizia, ma attenzione: siamo comunque a soli sei minuti dalla mezzanotte.

Questa volta il Buletin ha così spiegato lo spostamento della lancetta: "La cooperazione internazionale detta legge. Gli incontri tra Washington e Mosca per un accordo sul Trattato per la riduzione delle armi strategiche sono quasi completi, e sono già pianificat e negoziazioni per ulteriori riduzioni dell’arsenale atomico Usa e russo. In più, Obama è stato il primo presidente americano a chiedere pubblicamente un mondo senza armi nucleari". Inoltre, gli scienziati sottolineano come a Copenaghen i paesi del mondo si siano assunti la responsabilità di tagliare le emissioni di CO₂ e limitare il riscaldamento globale a 2°C. Tre anni fa l’orologio era stato mosso in avanti, a cinque minuti da mezzanotte, a causa dei test nucleari della Corea del Nord, del rischio che l’Iran volesse dotarsi di armi atomiche, e per gli effetti sempre più devastanti del climate change.

Il Buletin of Atomic Scientists è una rivista pubblicata dal 1945 da un gruppo di fisici che avevano partecipato al Progetto Manhattan, cioè alla costruzione delle prime bombe atomiche. Preoccupati per l’uso militare dell’energia nucleare, da allora informano i cittadini dei rischi che la produzione di tali armi può causare per l’umanità e sono ormai uno dei gruppi simbolo del movimento per la pace. E l’Orologio dell’apocalisse simboleggia direttamente la possibilità che scienza e tecnologia vengano usate per distruggere il mondo. Qui puoi seguire i suoi spostamenti negli ultimi 63 anni.

Non sempre per scovare nuove specie animali bisogna essere biologi esperti e andare tra montagne e paludi per mesi. Due studenti del liceo Trinity School di Manhattan, New York, hanno trovato una nuova specie di scarafaggio nella loro cucina. Brenda Tan e Matt Cost si sono sentiti così un po’ come degli investigatori della moderna tassonomia, tipo Sherlock Holmes e Watson, mentre classificavano per un progetto scolastico tutti gli animali di casa, compresi quelli nel frigo e nella dispensa. I risultati sono stati riportati nel numero di gennaio di BioScience. Tutto ha avuto inizio nel 2008, quando due studentesse della Trinity School hanno rintracciato una frode alimentare, un pesce umile come la tilapia venduto come tonno, grazie alla tecnica del DNA barcoding.

Anche nel 2009 gli studenti del college avevano quindi il compito di scovare più animali possibili, vivi o morti, presenti nella cucina di casa, e classificarli in base al loro DNA. I campioni sono stati inviati all’American Museum of Natural History per le analisi. Di 95 specie animali diverse hanno trovato un centopiedi proveniente dall’Europa e una mosca orientale delle latrine. Non solo: dal DNA è stato possibile individuare anche uno scarafaggio mai conosciuto finora. Gli studenti hanno smascherato anche 11 frodi alimentari, nelle quali gli ingredienti di alcuni prodotti erano stati sostituiti con altri più economici. Per esempio latte vaccino spacciato per latte di capra, cervo scambiato con il manzo e ancora una volta molti prodotti a base di pesce non corrispondenti.

“Questo report segnala alle autorità competenti come sia semplice e veloce al giorno d’oggi controllare e certificare le origini dei prodotti alimentari, scovare le frodi e proteggere sia i consumatori che le specie animali a rischio", dice Mark Stoeckle, del Program for the Human Environment alla Rockefeller University (New York), che ha partecipato allo studio come supporto agli studenti.

Il telescopio spaziale Hubble, nonostante i numerosi anni di servizio (nel 2010 festeggia il ventennio di attività), ha sempre qualcosa di nuovo da dire. Come una vera macchina del tempo ha scoperto tre galassie lontane, le più lontane esplorate finora, che a distanza di 13 miliardi di anni luce da noi potrebbero risalire a poco dopo il Big Bang.

La scoperta è stata registrata da Garth Illingworth e Rychard Bouwens dell’Università della California, Santa Cruz, il 23 dicembre scorso, grazie all’utilizzo del nuovo apparecchio fotografico Wide Field Camera 3 di Hubble. Si tratta dello scandaglio di un territorio inesplorato finora; insomma, Hubble sta guardando la luce come era all’incirca 500 milioni di anni dopo la nascita dell’universo. Le radiazioni cosmiche che arrivano da queste galassie secondo i teorici servono per reionizzare l’universo: 300 mila anni dopo il Big Bang, nel momento in cui la radiazione cosmica di fondo fu rilasciata, l’idrogeno precendemente ionizzato, per le alte temperature raggiunte, si ricombinò. In seguito, con la creazione delle stelle e delle galassie, si è assistito alla reionizzazione dell’universo.

Negli astronomi c’è cautela nel trattare i dati rilevati dai colleghi di Santa Cruz, visto che queste galassie sono state individuate su un’unica lunghezza d’onda infrarossa potrebbero essere lontanissime ma anche più giovani e leggere (in questo caso le polveri costituite da granelli di silicio, carbonio e altri detriti interstellari, assorbirebbero la luce visibile e ultravioletta, e riscaldandosi la riemetterebbero alle invisibili frequenze dell’infrarosso).

Rychard Bouwens ammette “Abbiamo solo riportato le prove che suggeriscono la presenza di alcune galassie estremamente distanti." E conclude che i test compiuti con lo Spitzer Space Telescope indicano che le galassie scoperte sono veramente remote, riducendo vosì il rischio di errore. Ma secondo gli astronomi la conferma definitiva sarà possibile solo dopo il lancio del James Webb Space Telescope, previsto per il 2014, quando finalmente il vecchio Hubble si godrà una meritata pensione.