Grand Prismatic Spring

Oggi è la prima domenica dell'estate. Il caldo è devastante e, per essere sicuri che le temperature non scendano, andiamo a spiare quello che succede nello Yellowstone Park.

Come sapete, lì ha sede la sorgente calda più grande degli Stati Uniti, oltre ad essere la terza in dimensioni su tutto il globo. I suoi colori ricordano quelli dell'arcobaleno ed è il motivo per cui i geologi, negli anni Settanta, la definirono "prismatica".

Mi piacerebbe impostare questo articolo su alcune delle domande più frequenti che una persona inesperta sulla materia potrebbe porsi.

Grand Prismatic Lake

Nucleare e ambiente: due parole che non vanno molto d'accordo

Come al solito, farò una breve introduzione al post. In questo caso, vorrei farlo spiegandovi cosa sono i rifiuti radioattivi.

Si definisce rifiuto radioattivo ogni materiale derivante dall'utilizzo pacifico dell'energia nucleare contenente isotopi radioattivi di cui non è previsto il riutilizzo. Lo scarto di combustibile nucleare esausto derivante dalla fissione nucleare nel nocciolo o nucleo del reattore nucleare a fissione rappresenta la forma più conosciuta di rifiuto radioattivo, oltre che una delle più difficili da gestire in virtù della sua lunga permanenza nell'ambiente; ma anche altre attività umane portano alla produzione di questo tipo di rifiuti (es. applicazioni mediche, di ricerca, industriali...).

Durante il funzionamento del reattore, gli atomi del "combustibile" vengono progressivamente scissi tramite il processo a catena di fissione nucleare: il materiale viene man mano trasformato in altri elementi e/o isotopi e in questo modo rilasciano energia termica. Questa viene "asportata" dal reattore e utilizzata da una macchina termica per azionare meccanicamente una turbina accoppiata ad un alternatore. È in questo modo che si produce elettricità nelle centrali elettronucleari.

I prodotti di scarto di questi procedimenti hanno un pauroso impatto ambientale.

Il nuovo inventario dei rifiuti radioattivi rende evidente l'urgenza di un unico deposito nazionale definitivo per i rifiuti ad attività bassa e media e di uno temporaneo per quelli ad alta attività

Recita Le Scienze, in uno dei suoi recenti articoli. Cosa significa?

3. Gli appuntamenti del Venerdì: Claudia

Benvenuti al terzo episodio della rubrica del venerdì, che ha lo scopo di dare voce a voi lettori! Il tema del giorno si distacca leggermente dai soliti trattati qui. Di solito tendiamo a parlare di qualcosa di inorganico. Quello che vogliamo far emergere oggi è l’effetto che fa a Claudia la musica. Anche a lei abbiamo posto dieci di domande. Di seguito, l’intera intervista. Buona lettura!

1. Ciao, Claudia! Come prima cosa, vorremmo che tu ci parlassi un po’ di te.

Mi chiamo Claudia e ho 27 anni. Sono calabrese e, nella vita, sono studentessa universitaria di ingegneria informatica, ma attualmente sto studiando per un concorso nell’Arma. La mia aspirazione è diventare poliziotta e lavorare nell’ambito informatico. Nel tempo libero amo suonare e lo strumento che preferisco è il pianoforte che suono da 23 anni. Dedico anche le mie giornate alla lettura e mi piace molto la botanica. Mi piace tutto ciò che è arte e mi affascina la chimica.

2. Leggi riviste scientifiche? Perché?

Ogni tanto leggo riviste scientifiche, perché mi piace sapere e conoscere quello che accade sia nel campo scientifico ambientale sia didattico.

3. Ti piace ascoltare musica? Hai dei generi preferiti?

Sì, ascolto molto la musica. Forse è l’unica cosa che faccio di più. Il mio genere preferito è il Rap, ma quando si tratta di comporre qualcosa al piano mi baso su artisti classici come Beethoven o Chopin, posso dire che ascolto vari generi musicali dipende dalla giornata. Passo da musica classica al rock improvvisamente!

Tasti di un pianoforte

4. Cosa stimola particolarmente la tua percezione uditiva? Melodie tendenzialmente tristi, allegre o altro?

Posso dire che ascolto molta musica triste perché rispecchia molto il mio stato d’animo.

5. In un recente studio condotto da Bevil Conway è stato dimostrato che per apprezzare la musica e comprendere il linguaggio parlato è necessaria una capacità spiccata di percepire l’altezza dei toni armonici ed è propria della corteccia umana. Sei informata in merito? Cosa ne pensi?

No, non sono informata in merito.

6. Forse stiamo toccando un tema a te caro, parlando della musica, e proprio per questo vorremmo sapere se, per te, è più importante un approccio scientifico o sentimentale al tema, o, perché no, entrambi. Raccontaci le tue esperienze!

Per me è importante un approccio sentimentale, mi faccio trasportare molto dalla musica e quando suono non penso a niente.

Fantasia con spartiti e strumenti musicali

7. Hai mai provato a suonare e/o cantare? Ti ha divertita?

Si mi piace suonare e cantare, ho pubblicato su Youtube la mia prima canzone ufficiale in francese. Il mio canale Youtube si chiama Nuvolibeats e quando riesco a produrre buona musica mi faccio conoscere online. Attualmente sto lavorando ad un progetto e fra qualche mese esce il mio primo video musicale.

8. Sei consapevole delle analogie tra il cervello di un macaco e il nostro? Secondo te, da che cosa dipendono?

Credo che il cervello di un macaco in alcune parti sia uguale a quello dell’uomo. Credo che il macaco sia molto intelligente: capiscono molto le scimmie quando siamo a contatto con loro. Credo che il cervello sia un mistero.

9. Dopo questa intervista, proverai ad informarti meglio sull’argomento trattato? Il nostro scopo è stimolare la curiosità di tutti i nostri lettori, te inclusa!

Sì, certo, volentieri!

10.        Ultima domanda: ti andrebbe in futuro di collaborare con noi? Hai qualche progetto che vuoi condividere con tutta la community? Fai un saluto a tutti!

Mi piacerebbe molto collaborare con voi! Ciaoooo!

Foto di un macaco

Ringraziamo Claudia per aver speso qualche minuto con noi. Si è dimostrata una ragazza molto altruista e fedele ai valori dell’amicizia. I due progetti che ha deciso di condividere sono di due ragazzi che si stanno impegnando per lasciare, chi in un modo, chi nell’altro, una traccia nella vita delle persone. Da loro dovremmo prendere esempio tutti quanti: dietro una grande iniziativa, affinché possa andare bene, deve esserci sempre una grande collaborazione – un po’ come la storia del grande pennello…

Pertanto, vi invito anche io a dare un’occhiata ai due nuovi talenti: Rossella e Mathias Rat Photography, e ovviamente anche al canale YouTube di Claudia!

Buona serata a tutti!

Proteine per la resistenza alla siccità

Buona giornata a tutti. Oggi vorrei commentare con voi un articolo di Le Scienze in cui mi sono imbattuta poco fa. Parla di una proteina che ha lo scopo di creare resistenza alla siccità nelle piante. Leggere questa cosa mi ha sorpresa molto perché potrebbe sul lungo termine cambiare letteralmente i metodi di coltivazione. Ultimamente sto studiando l'impatto dei metalli pesanti nelle aree agricole del Mediterraneo, ecco perché ho una propensione verso questi temi: non fateci caso!

Anche se ho problemi di deformazione professionale, trovo molto interessante questa faccenda della proteina scoperta e vorrei aiutare anche chi è meno dentro la materia a capire di che si tratta.

Foglie inspessite da un eccesso di anidride carbonica nell'aria

Lo scenario che ci si immagina prevede piante di riso e grano resistenti alla siccità regolando il flusso di ioni calcio nell'organello che si occupa della fotosintesi.

Vi butto giù subito le prime tre definizioni:

Lo ione è un atomo o un gruppo atomico dotato di carica elettrica, positiva o negativa a seconda che abbia perduto o acquistato uno o più elettroni rispetto alla configurazione di sistema elettricamente neutro. Il nome deriva dall’inglese ion, tratto dal greco ἰόν «andato», con allusione al movimento da un polo all’altro. Uno i. si indica con il simbolo chimico dell’atomo o del gruppo atomico, portante in alto a destra tanti + o − quanti sono gli elettroni perduti o acquistati o anche tali segni preceduti o seguiti dal numero indicante gli elettroni.

 Un organello è ogni struttura differenziata che si trovi negli organismi unicellulari o in una cellula, e che abbia una propria funzione.

(Prima di leggere questo articolo nemmeno io sapevo cosa fosse un organello!) 

La fotosintesi clorofilliana è il processo biochimico che sta alla base della sopravvivenza delle piante: mediante questo fenomeno infatti la luce solare viene catturata attraverso la clorofilla e trasformata in energia chimica, indispensabile per sintetizzare le molecole di glucosio e liberare ossigeno. Vediamo più nel dettaglio come funziona.

Adesso possiamo passare in (quasi) tutta tranquillità alla proteina di cui si parla su Le Scienze.

L’organello deputato alla fotosintesi si chiama cloroplasto ed è fondamentale non solo per la vita delle piante, ma ha anche il ruolo di sensore delle condizioni ambientali avverse.

Come il mitocondrio, anche il cloroplasto necessita di interloquire con il nucleo per concertare quelle risposte, fisiologiche o indotte, che permettono alle cellule e all’organismo intero di crescere e riprodursi. Questo processo si chiama “segnalazione retrograda”: l’organello segnala al nucleo che è avvenuta una variazione nelle condizioni esterne e così la cellula può regolare i geni che permettono un’adeguata risposta. Come il cloroplasto riesca a comunicare con il nucleo è ancora in gran parte ignoto.

Lo ione calcio (Ca2+) è noto per la sua funzione di messaggero intracellulare, non solo negli animali ma anche nelle piante. I cloroplasti contengono un'alta concentrazione di ione calcio, anche se per lo più in forma complessata e non libera. Si ritiene che i cloroplasti fungano da accumulatori dello ione calcio, che al momento appropriato viene rilasciato nel citoplasma. Tuttavia, le proteine canale responsabili di tali spostamenti rimangono a tutt’oggi sconosciute.

Non so quanti di voi sanno come sia fatta in linea generale una cellula, ma per comprendere questo paragrafo vi darò una rapida idea delle sue componenti.

Schema di una cellula

Come si può evincere dalla figura in alto, i mitocondri sono elementi che appartengono alla cellula, immersi nel citoplasma, proprio come di cloroplasti. Facciamo finta che i cloroplasti siano al posto dei mitocondri: stan no accumulando una certa quantità di ioni di calcio. Raggiunta una certa soglia, si svuotano nel citoplasma. Come questo avviene? Ancora non si sa.

I ricercatori hanno identificato una nuova proteina che appartiene alla famiglia MCU (uniporto di calcio del mitocondrio) e chiamata cMCU. Questa proteina di membrana funge da canale ionico che media il flusso di ioni calcio nel cloroplasto in vivo. Utilizzando tecniche di biochimica e biofisica, i gruppi delle prof.sse Ildikò Szabò e Laura Cendron (Dipartimento di Biologia dell’Università di Padova) hanno caratterizzato le proprietà strutturali e la localizzazione intracellulare di questa proteina nella “pianta modello” Arabidopsis thaliana (pianta autunnale comunemente detta “arabetta”). Utilizzando dei saggi in vitro ed un modello batterico hanno dimostrato la capacità di cMCU di veicolare il trasporto dello ione calcio.

Quella che è stata scoperta è, dunque, una proteina a cui hanno dato il nome di cMCU. Il suo scopo è quello di controllare il flusso di ioni calcio all'interno dei cloroplasti (quelli che sostanzialmente prima abbiamo paragonato ad un vaso che, man mano che si riempie si inclina, finché l'angolo non è sufficiente a farla svuotare nel citoplasma). Le proprietà di questa proteina sono state testate su una pianta chiamata volgarmente arabetta e con dei saggi in vitro e un modello batterico hanno visto come la cMCU funge da trasportino degli ioni calcio.

Fiori di arabetta

I fiorellini in foto sicuramente li avete visti da qualche parte: sappiate che è stata usata questa pianta per l'esperimento.

Per chi non ha mai messo piede in un laboratorio biologico (quindi, per quelli come me!) può essere utile sapere cosa sia un saggio in vitro e un modello batterico.

La locuzione latina in vitro significa sotto vetro ed è usata per indicare fenomeni biologici riprodotti in provetta e non nell'organismo vivente.

In foto, invece, vi riporto un esempio di un modello batterico.

Modello batterico ad anse

Devo ammettere che vedere questo modello batterico mi ha fatto discretamente schifo, comunque andiamo avanti.

1. Gli appuntamenti del Venerdì: Mattia

Ciao ragazzi. L’articolo di oggi è un po’ diverso dagli altri: si tratta di una intervista. La nostra “vittima” risponderà a dieci domande. Sarà lei stessa a parlarvi di sé, e di cosa la ha avvicinata alle materie scientifiche che, ancora oggi, studia appassionatamente! Si chiama Mattia ed è uno dei nostri lettori più accaniti.

Ø  Ciao Mattia, di cosa ti occupi nella vita?

Ciao, Veronica! Sono uno studente che, se tutto va bene, entro settembre sarà laureato in scienze naturali. Se invece la domanda è rivolta più ad altre attività che faccio o a ciò che farò in futuro, posso risponderti che cerco di fare un po’ di divulgazione anche se sono alle prime armi con una pagina seguita da 630 persone circa, diciamo un buon allenamento se voglio buttarmi nella professione di divulgatore scientifico (oltre alla carriera accademica).

Ø  Da quanto tempo le materie scientifiche sono oggetto dei tuoi studi?

Se inteso come corso di studi, sono 5 anni che studio in quanto ho frequentato prima scienze geologiche per poi passare a scienze naturali, che sono due buoni percorsi per arrivare a fare il paleontologo. Ho scelto la seconda via per motivi di formazione. Se inteso anche come studio non universitario, i miei primi ricordi in assoluto sono rivolti verso i dinosauri. Dall’età di due anni ho incominciato a giocarci, a tre anni incominciavo a classificarli in base al bacino (saurischi ed ornitischi) ed ho letto a quell’età La straordinaria storia della vita, uno dei libri più belli di Piero e Alberto Angela, oltre a guardare già i loro documentari. Quindi, dopo tutto quello che ho scritto, posso tranquillamente dirti che studio scienze da quando ho memoria.

Ø  Cosa ti appassiona di loro?

Amo i dinosauri perché sono animali straordinari dove basta un piccolo nuovo ritrovamento per far diventare obsolete le vecchie ricerche. Pensiamo che i dinosauri siano solo quelle bestie giganti alla Jurassic Park, eppure è così variegato questo mondo che non esistono libri a sufficienza per parlarne per bene. Fino a qualche tempo fa nessuno pensava ad animali a vita acquatica come Spinosaurus Aegyptiacus o al fatto che stiano trovando tantissime piume e penne, a testimonianza del fatto che molti dinosauri erano adornati, un po’ come gli uccelli moderni, che sono i loro parenti più prossimi, con piumaggi. Siamo passati da animali visti come grossi e stupidi lucertoloni ad animali complicati dal punto di vista sociale e morfologico, e questo non fa che meravigliarmi ogni giorno. A tal proposito consiglio la lettura “Ascesa e caduta dei dinosauri” del famoso paleontologo Steve Brusatte che vi sconvolgerà. Purtroppo per loro, forse, mi dedicherò in futuro allo studio dei mammiferi ed alla loro evoluzione, perché anche loro hanno tante sorprese in serbo.

Ø  Segui notizie di attualità a tema scientifico?

Si, ogni giorno. Oltre al mio campo di studi, leggo e mi informo sempre sulle ultime notizie scientifiche perché la scienza ha tanti rami, rami che spesso puoi anche collegare tra di loro. Una cosa che mi ha letteralmente sconvolto ed emozionato è stato vedere l’immagine del primo buco nero, a solo un anno di distanza dalla morte di Stephen Hawking. Ultimamente, anche se lo faccio da tempo, seguo e cerco di vedere le varie opzioni che ci sono dal punto tecnologico per ridurre i consumi, per ridurre l’inquinamento e tutto ciò che riguarda la salvaguardia del nostro pianeta. Clima e biodiversità dovrebbero essere i temi più trattati.

Ø  Perché scienze naturali e non, ad esempio, biologia o scienze geologiche?

È il dubbio che ho avuto all’inizio dell’iscrizione all’università perché voglio diventare un paleontologo dei vertebrati. Purtroppo per quanto riguarda questa affascinante disciplina non c’è un percorso ben specifico e le strade da prendere sono due di solito: scienze geologiche o scienze naturali. Ho scelto di proseguire con scienze naturali perché avevo la necessità di capire tanto dal punto di vista biologico e perché, tra l’altro, è la biologia (paleobiologia) che ti porta ad un buono studio di quella che era la vita del passato ma, senza, geologia, non capisci in quale strato si trova il fossile, la sua fauna e la sua paleoecologia. Ultimamente, grazie al mio professore, mi sto appassionando anche molto alla paleobiogeografia che fa capire come un animale ci sia finito lì, dove è stato scoperto, e tutto questo cambia anche la geografia in generale ed anche il contesto geologico. Con tutti i ritrovamenti di dinosauri in Italia, ormai, siamo riusciti a capire che non era sommersa ma era ricca di isolotti dove questi animali si spostavano, migravano. Insomma, un percorso come scienze naturali mi dava le basi sia biologiche sia geologiche per affrontare questo percorso. Ma le frontiere della paleontologia sono ormai tante, si fanno studi anche con il DNA dove è possibile e questa è una rivoluzione in quanto si riesce a capire anche come erano fatti internamente certi animali (di certo non possiamo farlo con i dinosauri perché troppo antichi, ma delle ultime faune durante le glaciazioni, per esempio), e questi studi e tecniche sconvolgono anche l’evoluzione umana. Fino a 20 anni fa si pensava che i nostri cugini Neanderthal fossero solo una nostra brutta copia, ora si sa che si accoppiavano con i Sapiens ed una parte del loro genoma è conservato dentro di noi, per scoprire anche altre popolazioni del genere Homo che si accoppiavano con noi, cosa impossibile da fare con solo lo studio dei fossili. Vorrei solo che gli aspiranti paleontologi che leggono questo post non si facciano influenzare: scegliete voi la strada migliore per voi in base alle vostre preferenze, costruitevi il vostro futuro e non fatevi influenzare.

Ø  Riviste scientifiche? Ce ne consigli qualcuna?

Assolutamente National Geographic, ma c’è anche Ligabue Magazine che da anni fa ottima divulgazione con spedizioni che partono tutte dall’Italia.

Ø  Hai progetti a tema scientifico in programma o in corso?

La mia pagina Appesi ad un phylum, che saluto. Scherzi a parte, ho in mente tanti progetti ed il primo a cui tengo di più è l’evoluzione, il perno di questo progetto. L’evoluzione è molto criticata, ancora non è accettata completamente e si cerca di infangarla senza nessuna buona ragione. Nei vari complottismi degli ultimi decenni, l’evoluzione viene sempre schernita nonostante sia una teoria scientifica valida ed un dato di fatto. L’evoluzione è cambiamento e non miglioramento, non funziona come una scala dove c’è un punto di arrivo ma sono tanti processi, casuali, che ti portano ad avere le caratteristiche che hai oggi. Ancora è difficile parlare di mutazioni perché la gente cerca ancora di andare contro Darwin, quando in fin dei conti lui ha solo gettato le basi per l’evoluzione e lui, come affermava, non riusciva a capire la trasmissione dei caratteri, infatti la genetica è arrivata decenni dopo con Mendel. Per non parlare dell’evoluzione umana, lì ne ho viste di tutti i colori. Il mio progetto è di far capire questa materia tanto ostica quanto meravigliosa, in quanto noi siamo frutto di questo meccanismo e per questo consiglio anche libri divulgativi scritti dal grande biologo evoluzionista e paleontologo S.J. Gould.

Ø  Cosa ti ha spinto ad accettare questa intervista e a renderti disponibile a risponderci pubblicamente?

Il fatto che ami le interviste e che mi piace confrontarmi e partecipare ad eventi stimolanti come questo.

Ø  Sappiamo che hai pubblicato un ebook, HOMO NEANDERTHALENSIS: COSÌ SIMILE A NOI. Cosa ti ha indotto a scriverlo? Parlacene un po’!

Diciamo che è la continuazione del progetto citato prima, e soprattutto perché l’evoluzione umana viene vista come la cosa più brutta che possa esistere alla pari della peste nera quasi, dove la gente ha in mente solo concetti databili al ‘900 come nel discorso fatto prima da Darwin. Si prende quel concetto e lo si trasforma in realtà, una verità che non è tale. Mi piace far capire che la scienza non è verità, ma diciamo una continua ricerca della realtà che non potremo mai assaggiare completamente perché le teorie scientifiche sono modelli che simulano la realtà, e dove altre teorie scientifiche (altri modelli supportati da dati, esperimenti, ecc…) possono soppiantare quelle vecchie e magari assorbire molti concetti nella nuova versione. È stato così con la moderna evoluzione portata avanti da Gould. La scienza è in continuo cambiamento, ed è per questo che i miei professori di paleontologia dei vertebrati, di antropologia fisica e paleoantropologia ogni anno devono modificare le slide per i loro corsi per via delle varie scoperte che sconvolgono e fanno riscrivere da capo concetti che magari non avevano subito cambiamenti da anni, magari facendo cambiare totalmente strada. NEANDERTHALENSIS: COSÌ SIMILE A NOI nasce dal fatto che il nostro caro cugino è davvero così simile a noi, sia fisicamente, sia culturalmente che biologicamente: aveva un grande intelletto e poteva pensare in modo astratto, come scoperto in molte grotte in Spagna. Si adornava con piume ed ossa, si coloravano con l’ocra come scoperto nelle nostre grotte di Fumane oltre ad avere certe caratteristiche morfologiche che soppiantavano quelle del Sapiens. Un bel miscuglio di caratteristiche che permettevano una resistenza al freddo ed ai ghiacci delle ultime glaciazioni a differenza del longilineo Sapiens che si trovava in svantaggio su tutti i fronti, come anche nella caccia. Avete i capelli biondi? Avete i capelli lisci e gli occhi chiari? Avete la pelle chiara? Sono tante le caratteristiche trasmesse dal nostro cugino grazie ad accoppiamenti avvenuti nel medio oriente, e che senza questi geni (di cui alcuni persi), forse non saremmo qui. Viviamo in mezzo a scoperte fantastiche che riguardano noi, e purtroppo la scienza viene vista come un qualcosa di pericoloso. Ultimamente sto scrivendo sul concetto di razza, sul perché non esiste all’interno della popolazione umana dal punto di vista biologico. Purtroppo la strada è dura.

Ø  Ultima domanda: hai consigli su come migliorare i contenuti di Spiccioli di Scienza? Ti piacerebbe pubblicare con noi qualcosa qualche volta?

Da migliorare nulla, anzi. Apprezzo tanto il lavoro di Veronica perché scrivere non è facile, e quando ciò che leggi è piacevole, potresti anche scrivere la lista della spesa e leggerla senza annoiarti. Sono aperto a future collaborazioni, ed anche la mia pagina è aperta in qualsiasi momento a Spiccioli di Scienza.

Mattia è un ragazzo molto intraprendente, dalle mille passioni. Autore di HOMO NEANDERTHALENSIS: COSÌ SIMILE A NOI, gestisce su Facebook la pagina Appesi ad un phylum. Anche questa, come il suo autore, è degna di nota e consigliamo a tutti voi di seguirla e di leggere i contenuti che ogni giorno Mattia pubblica e che, ovviamente, sono di vostro interesse!