Se vi siete chiesti a lungo chi sia nato prima, tra l’uovo e la gallina, mettetevi seduti e state ad ascoltare. Tanto tempo fa, in Madagascar, viveva l’Aepyorni, o uccello-elefante, l’uccello più grande mai esistito sul pianeta, alto tre metri e pesante mezza tonnellata: era così grosso che con una sola delle sue uova ci potevi fare trenta frittate. Poi sull’isola arrivò l’uomo. E l’Aepyorni si estinse, forse perché la sua carne era troppo gustosa e per i cacciatori era una preda molto ambita. Forse. Ma chi lo sa.

Adesso, mille anni dopo, un gruppo di scienziati provenienti da tutte le parti del mondo ha preso quel che resta di un guscio di un suo uovo. Lo ha studiato a lungo e, finalmente, dopo tanti tentativi ne ha estratto il Dna. Ecco che l’Aepyorni è tornato fra noi, anche se sottoforma di una lunga sfilza di quattro lettere ripetute. Presto potremmo capire se davvero la sua estinzione sia stata colpa nostra e della nostra golosità. Potremmo anche usare la stessa tecnica su altri uccelli estinti di cui conosciamo lo scheletro ma non il genoma (e lo scheletro possiamo anche comprarcelo on line), e già gli scienziati hanno cominciato a farlo con il mitico moa, un altro struzzo gigante che non aveva le ali. E potremmo forse dire di aver risolto, almeno in parte, l’antico dilemma: tra l’uovo e la gallina non si sa chi sia nato prima, ma di sicuro, nel caso degli antichi uccelli del Madagascar, è rinato prima l’uovo. Un uovo tanto grande da farci trenta frittate.

(Photo: JANE MINGAY, From Telegraph.co.uk)

Un lungo articolo di Nature è dedicato al maggior istituto per il sequenziamento genomico del mondo: il BGI, o Beijing Genomics Institute. La Cina sta facendo passi da gigante nella scienza mondiale, e sta investendo milioni e milioni di renminbi in ricercatori, centri di eccellenza, istruzione secondaria. Il BGI è uno dei suoi fiori all’occhiello, con 130 bioinformatici (spesso giovanissimi), un totale di 1.500 persone impiegate (in crescita) e un numero impressionante di pubblicazioni di alto livello.

Negli ultimi anni dal BGI sono usciti il genoma del cetriolo, del panda gigante, la prima sequenza completa di un uomo dell’antichità e ora, pubblicato ancora una volta da Nature, un poderoso studio di metagenomica della flora batterica intestinale. Prima aveva sequenziato riso, pollo, baco da seta, un corona virus… L’occupazione principale del BGI è sequenziare il genoma di qualsiasi essere vivente, sempre più velocemente e su scala sempre più massiccia. Tra gli obbiettivi c’è il sequenziamento dei genomi di 10.000 batteri e 1.000 piante e animali per creare un albero della vita basato sul dna.

Ma come? Trasformando la genetica in un’attività industriale. Ultimamente il BGI si è dotato di 128 macchine sequenziatrici Illumina HiSeq 2000, le più veloci del mondo, ognuna delle quali può coprire fino a 25 miliardi di basi al giorno. Quando saranno tutte funzionanti, il BGI sarà in grado di sequenziare 10.000 genomi umani in un anno: un numero sino a ora impensabile.

Ma lo stesso direttore del centro di ricerca, il professor Wang Jun, ammette che il BGI "ha i muscoli ma non il cervello": sequenziare genomi a tutto spiano non basta, senza una visione scientifica di lungo periodo o senza il collegamento con industria farmaceutica, medicina, o altri laboratori di ricerca. Per ora il centro sta cercando di diventare un fornitore di servizi per chi ha bisogno di sequenziamenti. La forza bruta da sola non basta.

Su Nature News la settimana scorsa si è parlato di scrambled eggs… uova strapazzate. Eh già, dato che il nuovo studio pubblicato proprio su Nature parla di tre galline che sono "letteralmente metà maschio e metà femmina". La ricerca dimostra che negli uccelli il sesso è determinato in modo molto diverso da quello dei mammiferi. Infatti i ricercatori scozzesi (del Roslin Institute, quello della pecora clonata Dolly) e sudafricani hanno scoperto che praticamente tutte le cellule del corpo delle galline studiate avevano una propria identità sessuale.

Invece nei mammiferi il sesso dell’organismo è determinato principalmente dagli ormoni sessuali: le cellule sono in partenza "neutrali" e indistinguibili dal punto di vista sessuale. Durante lo sviluppo, la combinazione di cromosomi XX o XY causa la produzione di ormoni femminili o maschili, che finiscono col far assumere a tutte le cellule del corpo caratteristiche più o meno femminili o maschili.

Nel caso delle tre galline, tutto nasce da un lavoratore di un allevamento che ha notato questi esemplari con caratteristiche particolari che le fanno definire "ginandromorfe", cioè con forma mista maschile e femminile. Nell’immagine a fianco (dal Roslin Institute) una delle galline, con il lato bianco maschile e quello rosso femminile.

Gli scienziati hanno così scoperto, analizzandone le cellule, che le parti da gallo erano costituite quasi solo da cellule maschili normali, quelle da gallina da cellule femminili. Ma tutte le cellule dell’organismo erano state sottoposto, durante lo sviluppo, agli stessi ormoni: quindi, ecco la conclusione, il sesso di ogni cellula deve essere stato determinato dalle sue caratteristiche cromosomiche, e lo hanno verificato con un esperimento in cui hanno sottoposto tessuti maschili a ormoni femminili e viceversa, senza riscontrare cambiamenti.

Questa scoperta, sottolineano gli autori, dimostra una fondamentale differenza tra mammiferi e uccelli. Ma del resto anche i marsupiali e i moscerini della frutta hanno caratteristiche diverse dalle nostre, da questo punto di vista.

Donne e scienza, un binomio che sempre più spesso viene sottolineato da istituzioni internazionali. È il caso del premio Unesco "For women in science 2010", in collaborazione con… L’Oreal, che viene assegnato alle cinque ricercatrici che si sono distinte per i risultati ottenuti nel campo biomedico. Una per ogni continente: Africa, Asia-Pacifico, Nord America, Europa e America Latina. Ognuna ha vinto una borsa di studio di 100.000 dollari.

Andando in ordine di continente incontriamo Rashika El Ridi, egiziana, che ha lavorato a un vaccino contro la schistomiasi, una malattia tropicale che colpisce duecento milioni di persone. Poi Lourdes Cruz, filippina, per la scoperta di tossine di una lumaca marina che potranno essere usate come terapia del dolore e per studiare il funzionamento del cervello. La statunitense Elaine Fuchs (foto) per la scoperta di alcune cellule staminali coinvolte nello sviluppo e riparazione della pelle. La francese Anne Dejean-Assémat per la scoperta di alcuni meccanismi molecolari che sono alla base di tumori epatici e alcuni tipi di leucemia. Infine per l’America Latina Alejandra Bravo, messicana, per la scoperta dei meccanismi di azione di una tossina batterica efficace come insetticida ecologico.

Il premio è pensato per promuovere non solo la scienza al femminile, ma l’eccellenza nella ricerca svolta da donne. Anche nella scienza, come in molti altri settori dell’economia e della società, si parla infatti di "soffitto di cristallo": in molto paesi le discriminazioni sulla carta non esistono, e ai piani più bassi tra uomini e donne vige la parità. Ma quando si tratta di dirigenti, posizioni di prestigio e di responsabilità (e stipendi) maggiori, qualcosa di invisibile impedisce alle donne di arrivare.

Sul sito del premio potete trovare un profilo e un’intervista con ognuna delle cinque vincitrici

Le mamme sono sempre pronte a battersi per garantire la salute dei loro piccoli, vale anche per le femmine di coleottero stercorario. Secondo uno studio pubblicato su Proceedings of the Royal Society B. infatti, le femmine di Onthophagus sagittarius (un tipo di scarabeo stercorario) sviluppano un grosso corno in fronte apposta per scontrarsi tra loro, quando si tratta di contendersi cibo fresco per deporre uova e per poter alimentare la prole.

Mentre il corno dei maschi serve per battersi con i rivali e ottenere l’accoppiamento con la femmina, il corno delle femmine era rimasto fino ad oggi un mistero. Ma la sua utilità è stata evidente a Nicola Watson e Leigh Simmons della University of Western Australia che hanno filmato gli scontri titanici di queste piccole madri agguerrite. I ricercatori hanno allevato i coleotteri in laboratorio e contato il numero di piccoli in diverse circostanze. Quando femmine di diverse dimensioni si trovavano a fronteggiarsi per il cibo le più grandi avevano la meglio e producevano più uova. Messe vicino invece due femmine della stessa dimensione era sempre la femmina col corno più grande ad ottenere il cibo e ad avere una prole più numerosa.

Un’altra spiegazione possibile per la permanenza di questo corno poteva essere il suo richiamo estetico per i maschi, ma in un articolo degli stessi ricercatori pubblicato su Behavioral Ecology si dimostra che dall’osservazione degli esemplari non sembra che i maschi preferiscano le femmine più cornute rispetto alle altre.

Alcune vacche sviluppano corna pronunciate per difendere i vitelli, mentre alcune antilopi hanno femmine cornute perché partecipano alle lotte territoriali. In entrambi i casi si tratta di versioni simili alle corna dei rispettivi maschi. Non è così per le coleottere. Come è possibile vedere nella foto, il maschio a sinistra presenta due corna ai lati della testa, mentre la femmina, a destra, nel corso dell’evoluzione ha sviluppato in maniera indipendente un unico corno al centro, simile a quello di un rinoceronte.

Dave Ernst, Katie McGhee e Alison Bell, biologi dell’Università dell’Illinois (USA) studiano il comportamento di alcuni pesci spinarelli quando mettono un finto predatore nell’acquario. Hanno parlato dei loro esperimenti alla rivista The Scientist, definendoli come rilevamenti della personalità dei pesci, ed è scoppiato un putiferio tra i biologi che si occupano di etologia.

Secondo le osservazioni di Alison Bell i pesci che hanno avuto cure parentali sono più cauti di quelli cresciuti in incubatoio. Tra le caratteristiche che i biologi vogliono indagare ci sono anche l’aggressività nei confronti dei simili, la propensione esplorativa, la socialità e il livello di attività. Il dibattito nasce intanto dalla terminologia, Renée Duckworth, evoluzionista dell’Università dell’Arizona (USA) non parla di personalità: "Penso che evochi troppo qualcosa di umano", per evitare antropomorfizzazioni si scelgono altre parole quali temperamento o variabilità o tratti comportamentali. Al di là della terminologia bisogna poi distinguere cosa si debba definire come personalità, cioè comportamenti riproducibili che si trasmettono geneticamente.

Una volta identificati questi tratti comportamentali la cosa più complessa è capire a cosa servano in natura. Per esempio Renée Duckworth  ha studiato come la scelta di un habitat cambia la morfologia della popolazione di due specie di uccelli americani molto simili. Quando i passeri azzurri (Sialia mexicana) colonizzano una zona spingono la popolazione presente di passeri della montagna (Sialia currucoides) ad andarsene. Sono i più aggressivi a lasciare il gruppo e ad andare a colonizzare nuove zone, ma questi non sono molto bravi come genitori e cure parentali, ne risulta una prole esigua. Dopo qualche anno quindi i passeri cacciati, più dolci coi piccoli e con più prole, ritornano per riprendersi il posto in virtù del fatto che sono in numero maggiore, e la storia ricomincia. Il legame tra l’aggressività e la cura parentale è indispensabile per mantenere questo equilibrio.

Ma lo studio di questi comportamenti da solo non basta: secondo la biologa Judy Stamps (Università di Davis, California) infatti, bisogna considerare fisiologia e comportamento insieme. L’animale più esplorativo potrebbe essere semplicemente quello più veloce a fuggire o con il migliore udito. I soggetti con un metabolismo più accelerato e maggiori necessità di cibo potrebbero poi risultare i soggetti più coraggiosi o aggressivi per una maggiore motivazione. Per saperne di più leggi gli interventi di numerosi biologi su The Scientist.
 

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.

È una di quelle questioni su cui potremmo discutere per ore. Ma che cosa sono le nostre ore rispetto ai milioni di anni che ci separano dalla sua soluzione? Stiamo parlando dell’estinzione dei dinosauri, avvenuta 65 milioni di anni fa per cause sconosciute. Adesso un grande studio condotto da un gruppo di scienziati di tutto il mondo potrebbe aver trovato la dimostrazione dell’urto con il famoso meteorite, capace di scombussolare l’equilibrio terrestre e di far scomparire i grandi rettili che fino ad allora avevano popolato il pianeta.

Gli scienziati portano come prova l’analisi dei risultati di vent’anni di ricerche geologiche e paleontologiche e dicono di averci finalmente messo una pietra sopra: i dinosauri si sono estinti per un gigantesco impatto avvenuto nell’odierno Yucatan, la cui conseguenza è stata la scomparsa di metà delle specie che scorrazzavano allora sulla superficie della Terra e la vittoria dei mammiferi, che da allora sono diventati i padroni del pianeta. Il meteorite sarebbe stato grande 10-15 chilometri e il suo urto con il suolo avrebbe liberato un’energia di più di un miliardo di volte superiore a quella che ha distrutto Hiroshima e Nagasaki. Infatti ancora oggi si può vedere il cratere, del diametro di 180 chilometri e circondato da una faglia di 240 visibile dallo spazio, e nelle rocce di mezzo pianeta si possono trovare le prove di quello spaventoso urto. Per chi allora c’era, ne sono seguiti incendi, terremoti, maremoti e spostamenti di terreno. Il fumo e la polvere si sono sollevati e hanno riempito velocemente l’atmosfera, facendo sprofondare il pianeta in una lunghissima notte fredda e buia, che avrebbe dato il colpo di grazia a molte specie allora viventi. Poi sono arrivati i piccoli mammiferi, sono cresciuti di numero e di dimensioni, e poco tempo fa uno di loro ha cominciato ad alzare la testa. E adesso che cosa fa? Si mette a fare ipotesi sull’origine del suo successo, cercandola, da vero presuntuoso, tra le stelle.

Sono al mondo da un giorno o due. Dormono, piangono, mangiano: non sembrano molto presenti. Però accendete lo stereo, mettete su un po’ di musica e provate a immaginare: quello che succede nel vostro cervello di individui adulti (o quasi) è esattamente quello che avviene anche nel loro. Come dire che noi uomini nasciamo attrezzati per capire la musica e che, se ci piace (e ci piace!) è perché fa parte della nostra biologia, non della nostra tradizione culturale.

Gli affitti sono alle stelle? Cercate un appartamento a due passi dal cielo blu? Ecco l’occasione che fa per voi: le lune di Saturno sono ospitali e offrono a tutti un comodo soggiorno con tutti i comfort e un ampio parcheggio. Lo dice la sonda Cassini, che ha mostrato la presenza di acqua sulla superficie di Enceladus.

Le nuove immagini della sonda Cassini (scattate a novembre ma appena rese pubbliche) hanno infatti rivelato più di trenta getti di acqua e di vapore che zampillano da fessure vicino al polo sud del satellite Enceladus e per più di venti di questi è stata una prima internazionale. Inoltre, mappe all’infrarosso hanno mostrato che nelle loro vicinanze la temperatura è di -73°: se non proprio gradevole, molto migliore di quanto stimato in precedenza, visto che si pensava che fosse di almeno venti gradi più bassa. Secondo gli astronomi della Nasa, questo sarebbe soprattutto la prova di una cosa che si sospettava da tempo, cioè che l’interno di Enceladus è ospitale ed è non si può escludere che nasconda nuove forme di vita.   

Se lo dice Cassini, c’è da fidarsi. Gira intorno a Saturno e alle sue lune dal 2004 e si è avvicinato alle superfici dei satelliti scattando le fotografie più dettagliate mai viste finora. Grazie a quelle all’infrarosso ha potuto riconoscere le origini degli zampilli d’acqua e metterle in relazione con le scabrosità della superficie (quelle che si vedono in questa foto, tra gli ultimi scatti di Cassini resi pubblici dalla Nasa). Mentre con la macchina fotografica nello spettro del visibile, per un po’ Cassini deve chiudere, perché la Enceladus sta per sprofondare in quindici anni di oscurità.