Per la serie: uomo non montarti la testa, ecco a voi uno studio dettagliatissimo sull’evoluzione delle balene. Sì perché le balene sono oggi 84 specie, tutte di dimensioni diverse, ma almeno altre 400 specie si sono estinte e tra loro c’era anche chi passava del tempo sulla terraferma. Una ricchezza in termini evolutivi davvero straordinaria, che si è meritata l’attenzione di un gruppo di biologi evoluzionisti americani, che ha usato tecniche biomolecolari e complicati programmi al computer per ricostruire 35 milioni di anni di vita delle balene.
Ed ecco il risultato: tutte le specie di balene, grandi medie e piccole, sono comparse circa 25 milioni di anni fa, cioè un sacco di tempo fa. Questo significa che la loro storia evolutiva è stata inizialmente molto rapida e poi si è fermata, rimanendo però una storia di successo: le balene sono tra gli animali più grandi mai esistiti e possono raggiungere le massime profondità oceaniche. Si nutrono, sin da 25 milioni di anni fa, di pesci, di plancton o di molluschi a seconda della loro dimensione, per cui in ogni caso si trovano e si trovavano (quasi sempre) ai vertici della catena alimentare. Tra i candidati al ruolo di segreto del loro successo, il grande cervello, il sonar, la complessa struttura sociale e i fanoni, cioè quella specie di denti usati per filtrare l’acqua di mare e risucchiarne i piccoli organismi. Ma il fattore tempo non era mai stato studiato. Questo studio ha così mostrato che, invece di osservare la continua nascita di più specie di balene man mano che i milioni di anni passavano, le prime balene si sono stabilizzate e sono rimaste uguali nei secoli. Come a dire: buona la prima, balena, l’evoluzione, nel tuo caso, è stata rapida e felice. Almeno finché gli umani non hanno cominciato a disturbarti.
Un salmone da compagnia: è il salmone rosso che va a depositare le sue uova nello spartiacque della Bristol Bay, in Alaska, e che si trova laggiù insieme ad altri milioni di esemplari di diverse centinaia di distinte popolazioni della stessa specie. Ma secondo una ricerca di un gruppo di ecologi americani, tutta questa folla è funzionale alla stabilità dell’intera baia e non è affatto di disturbo, anzi.
I ricercatori hanno considerato cinquant’anni di osservazioni dei salmoni nella baia, per considerare le variazioni annuali del loro numero e per calcolare l’importanza di tanta diversità nel loro equilibrio. E hanno concluso che con un’unica popolazione, il numero totale dei salmoni si impennerebbe nel giro di poco tempo, per poi calare drasticamente ogni due o tre anni, tanto da doverne impedire la pesca (conseguenza drammatica per noi umani, ma di scarso rilievo per gli altri animali della baia). Invece in questo modo ci sono popolazioni che crescono e altre che calano e il numero si mantiene più o meno stabile: per dirla nel linguaggio degli esseri umani, la pesca al salmone deve essere chiusa solo una volta ogni venti o trent’anni. è un po’ quello che avviene in economia, hanno spiegato i ricercatori: diversificare conviene. E, nell’anno della biodiversità, questo studio serve anche a dire che non è solo la convivenza di tante specie a dover essere conservata nell’interesse di tutti gli abitanti dell’ecosistema, ma è anche la convivenza di popolazioni diverse della stessa specie.
Un’arma chimica devastante, un alga dall’aspetto innocuo e un corallo in via di estinzione. Sono i protagonisti della storia raccontata da una ricerca pubblicata sulla rivista scientifica Pnas: una storia che apparentemente scagiona noi uomini dalla completa responsabilità della situazione in cui versano le barriere coralline del mondo, ma che in realtà ci vede nella parte dei supercattivi capaci di mettere a repentaglio la sopravvivenza di un intero ecosistema marino.
La storia è questa: per la prima volta si è visto che alcune alghe che vivono nell’oceano Pacifico e nel mar dei Caraibi producono normalmente sostanze chimiche che danneggiano il corallo e lo fanno, sgomitando, per avere più spazio sul fondale. Solo che anche queste alghe hanno qualcuno capace di tenerle a bada e di limitare la loro crescita: i pesci erbivori. Che, a loro volta, vengono pescati dagli esseri umani. Allora se gli esseri umani eccedono nel prelievo delle risorse ittiche (cioè se pescano troppo), come stanno facendo ultimamente, i pesci si riducono drasticamente di numero, le alghe alzano la testa e i coralli finiscono male. Tutto questo, mentre le barriere coralline del mondo sono sempre più vicine alla completa estinzione, visto il calo di quasi l’80% della loro estensione in circa trent’anni. Questa ricerca è importante per diverse ragioni: intanto ci mostra uno dei meccanismi per cui l’ecosistema sottomarino subisce i danni della nostra ingordigia. Poi ci spiega qualcosa delle alghe e dei coralli (per esempio, si è visto che i coralli sbiancano e poi muoiono: perché?). Infine ci mostra un meccanismo raffinato di competizione tra specie viventi. Come lo si è visto? In modo sperimentale, osservando come crescevano (e come morivano) i coralli vicino alle alghe rispetto a quelli che ne stavano lontani e poi misurando la capacità fotosintetica di quelli sbiancati, che risultava decisamente ridotta o quasi del tutto annientata. I ricercatori hanno anche estratto la sostanza chimica dannosa dalle alghe e hanno poi studiato gli effetti della presenza di pesci sull’equilibrio tra queste e i coralli. Insomma, pochi dubbi: se i pesci sono i giardinieri dei fondali, la loro assenza dà modo alle alghe di crescere a dismisura con gli effetti che abbiamo spiegato sopra.
Avanti col solare! Secondo l’International Energy Agency, nel giro di qualche anno l’energia ricavata dal Sole costerà quanto quella prodotta con gli idrocarburi e nel 2050 potrebbe essere un quarto del totale mondiale. Tutto questo, però, a patto che gli Stati investano in tecnologie green. E perché non dovrebbero, se non per insipienza e scarsa lungimiranza? A supporto della questione, le ricerche sviluppate proprio dallo Iea e riportate nel suo ultimo rapporto.
Oggi quella solare rappresenta una frazione molto piccola dell’energia prodotta e consumata sul pianeta, anche perché ha ancora costi elevati e non è così efficiente. Ma le cose stanno cambiando. Per questo l’Iea chiede ai principali paesi del mondo (anzi: a quelli con le maggiori disponibilità economiche) di investire in sistemi di incentivi allo sviluppo di queste tecnologie. Come ha promesso di fare il governo americano, che a febbraio ha annunciato di voler impiegare 1,37 miliardi di dollari per la costruzione di un immenso impianto solare nel deserto del Mojave, che diventerà il più grande del mondo. Mentre il Dipartimento dell’energia americano sta mettendo 62 milioni di dollari a disposizione di chi farà ricerca e sviluppo di tecnologie per il solare. Se le cose andranno davvero così e se anche l’Europa si allineerà, lo Iea stima che i costi degli impianti per la raccolta dell’energia del Sole diventeranno competitivi con l’energia da combustibili fossili e con quella nucleare già nel 2020, tra solo dieci anni. visto quello che stiamo combinando al pianeta per la nostra fame di energia, forse è l’ora di cominciare a pensarci.
Cortocircuito tra i regni del vivente: ecco una pianta che compete con un ragno per le risorse alimentari. Si tratta di una pianta carnivora (la drosera, come quella nella foto qui accanto) e di un ragno insettivoro chiamato dagli appassionati ragno lupo, che si nutrono degli stessi animaletti. Se anche la cosa può non sorprendere il nostro buon senso, spiegano gli scienziati, è notevole l’aver mostrato dal punto di vista sperimentale una vera competizione tra due specie appartenenti una al regno vegetale e una a quello animale.
Gli studiosi infatti hanno inizialmente preso in considerazione un piccolo ecosistema naturale popolato dalle drosere e dai ragni: le prime abitualmente ricoprono le loro foglie di una sostanza vischiosa che appiccica e intrappola gli insetti che ci si poggiano. Mentre i secondi, come sanno anche i bambini, tessono robuste tele dove gli insetti finiscono in trappola. E così gli ecologi hanno notato che queste tele sono più grandi nelle zone in cui abita anche la pianta carnivora, come se il ragno decidesse consapevolmente di affilare le sue armi in caso di competizione. Poi hanno spostato l’esperimento in laboratorio. In un terrario hanno piazzato ragni, piante e insetti e in un altro hanno messo solo piante e insetti, e si sono messi a guardare. Ed ecco un altro dettaglio: quando le due specie sono forzate a convivere, la pianta soffre e produce foglie più piccole e meno semi. Sarebbero queste le prove di una competizione serrata per le sostanze nutrienti, del tutto simile a quella tra due specie simili che sono state descritte finora. Adesso, concludono gli ecologisti, ci aspettiamo di trovare altre prove della lotta per la sopravvivenza tra specie lontane tra loro. A conferma del fatto che l’ecologia è una scienza più complessa di quel che pensiamo e che i rapporti tra specie viventi sono decisamente stretti e delicati.
A distanza di 30 anni dall’eruzione devastante del vulcano Monte Sant’Elena, negli Stati Uniti, oggi un dettagliato report pubblicato su Science News fa il punto della situazione sulla rinascita della flora e della flora locale. Dalle osservazioni condotte in questo laboratorio della natura sarà possibile in futuro fare previsioni sulla ripopolazione di altri siti vulcanici colpiti da eruzioni simili, come quella che ha coinvolto di recente l’Islanda.
Alle 8.32 del mattino del 18 maggio 1980 il vulcano Monte Sant’Elena, una vetta di quasi 3000 metri di altezza della Catena delle Cascate (Washington), ha iniziato un’attività vulcanica intensa, dopo un sisma di oltre 5 punti di magnitudine. Come nell’eruzione del vulcano islandese anche in questo caso si sono formate polveri e detriti nell’ordine di tonnellate, a carattere esplosivo, che hanno raggiunto i 13.000 metri di altezza. Dopo la fase più dirompente il vulcano si è ritrovato con un cratere aperto ad anfiteatro di 1,5 km di diametro e una riduzione di altezza di 400 metri.
Oggi la desolazione di quel paesaggio si sta attenuando, grazie alla presenza a valle di molti stagni e alla progressiva ricomparsa di vegetazione. Dopo 4 anni dall’eruzione, ad altitudini normalmente coperte da neve, si sono cominciate a vedere le prime piante, come l’Epilobium angustifolium o fiore di Sant’Anna. Dopo nove anni solo il 10% della superficie del vulcano era ricoperta da erbacee. Dopo 20 anni si è passati a due terzi della superficie, con prevalenza di piante fissatrici di azoto come i lupini e gli ontani (Alnus rubra). Ad oggi la copertura di piante copre l’80% dell’area. Le prime piante a fare da tappeto di concime per le altre sono le fissatrici dell’azoto, in un secondo momento crescono poi le conifere. A variare la monotonia del paesaggio contribuiscono gli uccelli che insieme al vento portano nuovi semi sul vulcano.
Anche gli animali se la sono passata piuttosto male dopo l’eruzione. Gli uccelli sono quelli meno danneggiati, al momento sono ricomparsi falchi, corrieri americani e merli. Più sfortunati sono stati invece gli anfibi: delle 15 specie presenti fino al 1980, oggi ne sono ricomparse solo due, il rospo boreale (Bufo boreas) e la rana arboricola del Pacifico (Pseudacris regilla).
Settecento anni di storia non si dimenticano facilmente. Soprattutto non li dimentica chi c’era già e svettava coi suoi rami verso il cielo: un cielo piovoso e poi assolato, poi di nuovo piovoso e di nuovo assolato. Come il cielo delle regioni asiatiche spazzate dai monsoni, dove vivono gli alberi studiati dai dendrocronologi del progetto Monsoon Asia Drought Atlas (Mada), che stanno ricostruendo il clima del passato negli anelli del tronco, quelli che segnano l’accrescimento della pianta: li avete presenti? Proprio quelli nella foto qui sotto.
Gli scienziati hanno considerato gli alberi centenari di più di trecento siti asiatici (dalla Siberia all’Indonesia, dall’Australia al Pakistan, al Giappone), compilando pazientemente un database anno per anno, in cui hanno appuntato (o dedotto con metodi statistici, per le regioni o i periodi storici in cui non sono riusciti a raccogliere i dati) i segni della quantità di acqua ricevuta, così da dedurre i periodi con monsoni più o meno abbondanti. E poi hanno incrociato questi dati con quelli delle registrazioni delle temperature superficiali marine degli ultimi 150 anni, che influenzano il clima anche nelle parti interne dell’Asia. In questo modo hanno potuto ricostruire la storia climatica di una regione che va dall’India all’Australia e studiare, per esempio, i motivi del declino della civiltà Angkor: uno studio durato 15 anni. Perché tutto questo impegno per il clima del passato? Perché i monsoni interessano metà della popolazione umana del pianeta, ma sono ancora poco conosciuti e non si riesce a immaginare, sottolineano i ricercatori, che effetti avranno su di loro il riscaldamento globale e l’inquinamento delle zone più industrializzate della Cina: se li faranno crescere o se li indeboliranno.
Ma chi l’ha detto che tra gli uccellini si suoni sempre la stessa musica? Quelli che a noi sembrano cinguettii tutti uguali tra loro sono invece melodie che si imparano e si insegnano tra individui del gruppo, che cambiano nel tempo a seconda delle mode e si impongono nel pubblico proprio come le nostre canzoni di San Remo. Così, generazione dopo generazione, cambiano del tutto.
Lo hanno studiato ricercatori americani che si sono messi lì con il registratore a seguire le mode canore di diverse specie di uccelli. Così hanno visto che gli stili musicali di un certo tipo di passerotto americano, che in italiano è anche chiamato Ministro (la Passerina cyanea), si evolvono così in fretta che già dopo cinque anni la musica è completamente diversa da quella registrata all’inizio dell’esperimento. Invece, altre specie di uccelli come i fringuelli che erano tanto cari a Darwin hanno grandi classici della musica capaci di durare a lungo: usando vecchie registrazioni, infatti, i ricercatori hanno scoperto che canzoni anche di quarant’anni fa sono ancora popolari. La differenza tra il ministro e il fringuello? Difficile dirlo: gli scienziati hanno fatto diversi calcoli e hanno usato la statistica per analizzare tipo e durata delle note e per registrare i cambiamenti della melodia e alla fine hanno ipotizzato che la differenza sia nel maestro di canto: se, come per i fringuelli, è il padre, le melodie tendono a rimanere le stesse nel tempo. Se invece sono i vicini, col tempo le canzoni possono modificarsi. Un esempio di trasmissione culturale, che merita di essere studiato ancora.
La tecno-archeologia è un nuovo termine che implica l’utilizzo di vecchi dati tecnici da mettere in confronto con quelli odierni per degli studi approfonditi in campo climatologico. Un esempio di utilizzo di tecno-archeologia è un progetto italiano, Sulle tracce dei ghiacciai. Nel 2009 ricorreva il centenario della spedizione alpinistica del duca degli Abruzzi nel Karakorum, il massiccio che comprende la seconda vetta più alta al mondo, il K2. Il fotografo Fabiano Ventura ha rivisitato gli stessi posti, riprendendo tutto dai medesimi angoli visivi di cento anni fa. È stato eseguito poi un confronto tra gli archivi fotografici storici, le mappe e i diari di viaggio dei vecchi autori con i dati rilevati oggi e saranno immediate le applicazioni scientifiche.
Ventura è stato affiancato da Kenneth Hewitt, esperto di geografia ed ambiente, fondatore e membro del Cold Regions Research Centre della Wilfrid Laurier University di Waterloo in Ontario (Canada) e da Claudio Smiraglia, Presidente del Comitato Glaciologico Italiano, che ha curato il lavoro di interpretazione del materiale raccolto durante le attività sul campo. Si potranno fare studi sulle variazioni di lungo periodo di massa e lunghezza dei ghiacciai, che sono impiegate come indicatori chiave dei cambiamenti climatici.
Smiraglia dice infatti: “I ghiacciai rappresentano gli indicatori più sicuri e affidabili delle variazioni climatiche e ambientali di tipo globale. Esse si stanno concretizzando in un vero e proprio collasso delle masse glaciali presenti sulle catene montuose di tutto il mondo con effetti che non sono ancora del tutto immaginabili. Il progetto permetterà, unendo l’aspetto storico e documentaristico con quello dei rilievi di terreno e in laboratorio, di ottenere utili e talora uniche informazioni sulla dinamica glaciale recente in alcune aree campione, come le Alpi, il Karakorum e, nel 2010, il Caucaso”. I cambiamenti climatici hanno un impatto maggiore su ghiacciai a basse quote, come quelli alpini di Svizzera e Italia, minore su quelli del Karakorum, come ammette Kennet Hewitt in un’intervista su American Scientist: “I ghiacciai stanno diminuendo in molte parti del mondo, e molti report parlano di ghiacciai in via di estinzione in molte zone dell’Himalaya, ma non nel Karakorum. La copertura di ghiaccio in questa zona è diminuita del 10% nel Ventesimo secolo, ma fino alla fine del 1960 le variazioni erano minime”.
Anche la NASA ha pensato di ripescare immagini del passato per studi di climatologia, infatti sono state recuperate fotografie aeree eseguite dal satellite Nimbus II, del settembre 1966. Il risultato è un mosaico dato dalla copertura di nuvole e calore radiante in partenza dalla superficie del pianeta. L’immagine risultante è la più vecchia e dettagliata del globo terrestre dallo spazio. Leggi la news su Science.
Il principe azzurro è sempre più difficile da trovare, anche perché sono sempre meno i rospi maschi da baciare e trasformare in principi. La colpevole sembrerebbe essere l’atrazina, una sostanza chimica comunemente utilizzata come erbicida. Secondo uno studio pubblicato su PNAS questo mese, infatti, l’atrazina ha il potere di trasformare i rospi maschi in femmine.
Tyrone Hayes, biologo dell’Università di Berkeley (California), ha messo 40 rospi della specie Xenopus laevis in una soluzione acquosa contenente atrazina in percentuale così bassa da permetterne negli Stati Uniti l’uso potabile. Dopo tre anni trenta rospi maschi risultavano chimicamente castrati, quattro di loro invece sono diventati femmine: si sono accoppiati con i maschi restanti e hanno prodotto uova. Già nel 2002 lo stesso Hayes aveva visto una tendenza all’ermafroditismo nei rospi messi a contatto con l’atrazina.
Questa sostanza stimola la produzione di aromatasi, una proteina che a sua volta promuove lo sviluppo di estrogeni e quindi induce le gonadi maschili a trasformarsi in ovaie. Tutti i rospi utilizzati avevano un patrimonio genetico ZZ, che per loro equivale al nostro XY. Gli studi sull’atrazina sono stati condotti fin dalla sua scoperta negli anni Novanta, evidenziando da subito un’interferenza della sostanza con il sistema endocrino. Da allora però si sono susseguiti studi che condannano la sostanza alternati ad altri che la assolvono.
Secondo Werner Kloas, biologo della Humboldt University di Berlino, i rospi di Hayes potrebbero aver subito l’effetto non dell’atrazina, ma dei residui di bisfenolo A (BPA), composto chimico derivante dal contenitore di plastica in cui sono stati allevati. Nel 2008 lo stesso Werner Kloas ha pubblicato uno studio sull’atrazina non registrando particolari effetti nocivi. Ma Hayes difende la sua tesi : "L’atrazina incrementa l’aromatasi e la produzione di estrogeni nei pesci rossi, negli alligatori, nelle tartarughe e nei ratti. Non è solo un problema da rane".
Al contrario di quello che avviene negli Stati Uniti, l’Unione Europea ha vietato l’utilizzo dell’atrazina per la sua capacità di contaminare le acque, riscontrando che indirettamente rende gli animali più sensibili a parassiti potenzialmente mortali. Insomma se fatichiamo a trovare il principe azzurro non possiamo nemmeno incolpare l’atrazina, almeno non in Italia. Leggi la news su Scientific American.
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