Skip to main content

Autore: Valentina Palmieri

L’origine delle specie, Editoriale Scienza

di Valentina Palmieri

Se pensate che della storia di Darwin sapete già tutto, dovete assolutamente dare un’occhiata all’ ultima novità illustrata di Editoriale Scienza “L’Origine delle Specie”.

Più di 60 pagine in un formato da collezione vi racconteranno moltissimi nuovi dettagli sui viaggi del naturalista più famoso e vi spiegheranno le teorie nate dalle sue scoperte estremamente audaci. Sì, perché parliamo di un’epoca (metà Ottocento) in cui si pensava che tutto fosse prestabilito da un volere divino. Anche la moglie di Darwin, Emma, era molto religiosa e dovettero trovare dei compromessi sulle loro convinzioni così diverse sull’origine dell’uomo.

Emma Darwin

Quel capoccione di Darwin formulò la teoria dell’evoluzione delle specie per selezione naturale, e spiegò anche come tutte le specie derivino da un antenato comune.

Darwin era sicuramente uno che amava annotare cose, e collezionare sassi, e anche resti di animali morti. Intraprese un lungo viaggio sul brigantino Beagle: nel suo viaggio visitò le isole di Capo Verde, le isole Falkland (o isole Malvine), la costa del Sud America, le Isole Galápagos e l’Australia. Il brigantino è un veliero, quindi Darwin ha attraversato mezzo globo trainato da vele.

Noi che tentiamo di andare da Roma Termini alle Galapagos

Non sapremmo raccontare mai in maniera chiara come gli autori Anna Brett e Nick Hayes delle scoperte di Darwin, dei piumaggi e delle danze di selezione sessuale degli uccelli tropicali, e delle piante carnivore acchiappamosche.

Per questo ci soffermeremo solo su alcune chicche del libro, ovvero

  • quando esprimete un desiderio soffiando su uno di questi non fate nient’altro che un gran favore a quel furbo del Tarassaco che non volendo competere con altre piante, sfrutta il vento per riprodursi;
  • il cane amatissimo dal re Carlo II, il King Charles Spaniel ha perso l’olfatto da cacciatore inconsapevolmente a causa della selezione “artificiale” del popolo che amava copiare i gusti del re e che voleva lo stesso cane in casa
  • la struttura del nostro occhio è simile a quella del polpo, e possiamo dedurre, confrontandoci con altre specie, i passaggi dall’antenato comune ad oggi.

Il libro riporta tantissimi altri esempi, come la storia della falena delle betulle, che dimostra come le azioni dell’uomo influenzino la natura. La falena delle betulle infatti possedeva le ali bianche per mimetizzarsi al meglio sui tronchi di alberi coperti da licheni ed evitare uccelli predatori. Alcune falene però potevano nascere completamente di colore nero. Con la rivoluzione industriale del 1800, la fuliggine ricoprì i tronchi e i licheni sugli alberi morirono, di conseguenza solo le falene nere riuscivano a mimetizzarsi e a sopravvivere. Così il colore delle falene fu selezionato per le generazioni successive all’arrivo delle fabbriche.

Le azioni dell’uomo sull’ambiente quindi influenzano il processo di selezione naturale e siamo tutti interdipendenti. Come riportato recentemente dal botanico Stefano Mancuso, la fortuna economica dell’Inghilterra sarebbe dipesa direttamente dai bombi. Questa affermazione parte da una delle osservazioni di Darwin (poi estesa dai biologi tedeschi Ernst Haeckel e Carl Vogt): i topi, spiega Darwin, sono tra i principali nemici dei bombi perché mangiano le loro larve e distruggono i loro nidi. Nutrendosi di topi, i gatti aumentano le possibilità di sopravvivenza dei bombi, che, a loro volta, impollinano i trifogli, che poi nutrono le mucche da carne che forniscono la carne per nutrire i marinai, permettendo così alla marina britannica di rappresentare il pilastro dell’impero inglese.

Pervasi dello spirito d’osservazione di Darwin, con libro illustrato e taccuino alla mano, vi invitiamo ad indagare la biodiversità intorno a noi, perché dipendiamo da questa più di quanto si possa immaginare.

Intervista scientifica al Ricercatore

Come ti chiami?

Francesca La Carpia

Dove ti trovi adesso?

New York City

In 4 righe ci dici cosa studi?

Il ferro è un elemento molto importante sia per le cellule del corpo umano che per virus e batteri. La mia ricerca tenta di capire come la quantità di ferro (se troppa o troppo poca) sia in grado di modificare la comunità di microrganismi, conosciuta come microbioma, che vivono in simbiosi con il nostro corpo. Per il trattamento di alcune patologie è necessario un regime cronico di trasfusioni di sague, le quali, pur essendo terapie salvavita, introducono una quantità maggiore di ferro contenuto nei globuli rossi. Nello specifico ci interessa capire la correlazione tra l’eccesso di ferro causato da trasfusioni croniche e gli effetti collaterali causati dal ferro durante procedure terapeutiche in cui le trasfusioni sono necessarie, con o senza la mediazione del microbioma.

Quali prospettive apre, anche a lungo termine, per la conoscenza e quali applicazioni ha il tuo progetto?

Le trasfusioni croniche sono una procedura standard in pazienti che ricevono trapianto di midollo osseo, per esempio. L’eccesso di ferro associato a trasfusioni in questi pazienti è stato più volte associato a un ridotto successo del trapianto stesso. Il nostro studio potrebbe essere in grado di elucidare i meccanismi coinvolti nel cattivo esito di trapianto e sviluppare nuove terapie in grado di incrementare o garantire il successo di un così importante intervento terapeutico. 

La cosa più bella del tuo lavoro?

Creatività, studio costante, dinamicità e sfide quotidiane nel cercare di intepretare i risultati degli esperimenti e generare nuove ipotesi.

Tra 5 anni farai ancora questo?

Spero di si

La tua scrivania ordinata o disordinata?

Tutto molto disordinato tranne le note digitali.

A scuola cosa ti piaceva studiare?

Biologia

Il tuo hobby?

Viaggiare, leggere, musei, film.

Il posto preferito della città?

Il mio quartiere, Harlem, e in particolare le scale dell’appartamento dove abito.

Ci consigli un libro e un film in cui si parla di scienza?

Film:

  1. Don’t look up (severo ma giusto)
  2. Ironman, il film originale (lo sapevate che iron man e’ uno scienziato)

Libri:

  1. Il gene egoista (Dowkins R.)
  2. Diario di un’apprendista astronauta (Cristoforetti S.)

Intervista scientifica al Ricercatore

Come ti chiami?

Riccardo Torelli

Dove ti trovi adesso?

A Roma

In 4 righe ci dici cosa studi?

Come microbiologo clinico, mi occupo del rapporto di convivenza tra l’uomo e i microrganismi, spesso molto utile ma che a volte può diventare problematico…come tutte le convivenze del resto!

Quali prospettive apre, anche a lungo termine, per la conoscenza e quali applicazioni ha il tuo progetto?

Per il bene della comunità ci sarà sempre bisogno di qualcuno che studia i microbi che rappresentano un tassello fondamentale dell’ecosistema Terra che deve essere preservato.

La cosa più bella del tuo lavoro?

Il fatto che coincida con una passione.

Tra 5 anni farai ancora questo?

Spero di si.

La tua scrivania ordinata o disordinata?

Vergognosamente disordinata!

A scuola cosa ti piaceva studiare?

Non mi piaceva studiare

Il tuo hobby?

La musica

Ci consigli un libro e un film in cui si parla di scienza? “Ballando nudi nel campo della mente” fantastico libro di Kary Mullis (inventore della PCR) e “Funghi fantastici” docufilm di Louie Schwartzberg.

Il sistema immunitario, o meglio “la trama da soap opera dell’immunità”

di Valentina Palmieri

Sedetevi comodi con una bella cesta di popcorn, questo articolo parla di una questione spinosissima, ovvero del funzionamento del sistema immunitario. Ed è una vera soap opera.

La soap opera (ora fiction o serie tv) deve il suo nome alle pubblicità di saponi che intervallavano gli episodi, ed è nata negli Stati Uniti negli anni ’30 come un dramma radiofonico o televisivo. La più lunga vanta ben 18262 puntate in un arco di più di 50 anni. Ecco, pensate che trama complicatissima.

Nulla in confronto al sistema immunitario. Ad esempio, ecco uno schema di quello che succede quando avviene un trauma sulla pelle:

Fonte https://www.nature.com/articles/nri2622

E questa è solo la pelle!

Il sistema immunitario è composto da cellule e organi in tutto il corpo, ne fanno parte alcune cellule del sangue, le mucose, i linfonodi, la milza, il midollo osseo, le tonsille, il timo…

Il sistema immunitario è il nostro sistema di difesa da attacchi esterni come batteri e virus.

Se il sistema immunitario non funziona propriamente si sviluppa un’infezione. Altri “malfunzionamenti” possono essere reazioni eccessive delle cellule immunitarie che portano ad allergie o malattie autoimmuni (il sistema si scatena contro il nostro corpo).

I libri di immunologia vengono costantemente aggiornati con nuove scoperte e per questo la trama diventa sempre più arzigogolata.

Ma vediamo i concetti cardine, gli attori protagonisti del sistema immunitario.

  1. L’ANTIGENE

Ne abbiamo sentito parlare sicuramente, perché tutti siamo stati a fare un tampone antigenico.

Un antigene è una molecola riconosciuta come estranea o potenzialmente pericolosa dal sistema immunitario.

Per esempio, la proteina S del SARS-CoV-2 è un antigene. Ma anche un lipide, un carboidrato, un acido nucleico di un batterio possono essere antigeni.

L’antigene è il nemico della soap opera.

2. L’ANTICORPO

Se l’antigene entra nel nostro corpo, il sistema immunitario organizza una risposta complessa e specifica in grado di creare anticorpi, proteine a forma di Y complementari all’antigene. Antigene a forma di pallina? Anticorpo a forma di conca. Antigene triangolare? Anticorpo con uno spigolo vuoto.

Paz-ze-sco.

Esistono delle cellule (linfociti B) che sono delle perfette stampanti in 3D di forme di Y con estremità complementari agli antigeni.

I batteri le studiano tutte e noi taaac pronti.

Se vuoi scoprire con la tua classe come il nostro sistema immunitario riesce a creare anticorpi tutti diversi leggi la nostra zine n.1 e inviaci una mail e partecipa alla nostra escape box a scuola.

3. GLI ANTIBIOTICI E I VACCINI i co-protagonisti buoni.

Da non confondere per le loro funzioni, si possono comunque considerare entrambi co-protagonisti buoni. Se batman non sa che completo indossare alla serata dei ricconi, arriva Alfred, co-protagonista buono.

Gli antibiotici vengono prescritti dal medico e sono dei farmaci specifici per batteri per aiutare il nostro sistema immunitario a rispondere ad un’infezione. Non hanno efficacia sui virus.

Se il vostro pro-pro-pro-zio a cena dice che ha curato il COVID con l’antibiotico ditegli che è una falsità e che non ha visto tutte le puntate della soap dell’immunità.

Se vuoi scoprire come nella Storia abbiamo curato le infezioni, leggi qui.

I vaccini sono invece interventi preventivi. Ancora non esiste l’infezione, siamo sani, ce la caviamo benissimo… non sempre…in casi specifici, per microorganismi particolarmente aggressivi, ovvero nei casi in cui l’eventuale infezione potrebbe essere pericolosa per la nostra vita o potrebbe creare danni tissutali a lungo termine, o potremmo essere noi pericolosi per i nostri parenti, utilizziamo i vaccini.

I vaccini servono a preparare il nostro sistema immunitario in caso di arrivo di antigeni particolarmente difficili da combattere o pericolosi.

4. L’IMMUNITA’ INNATA e SPECIFICA

Diciamo che siete l’antigene e che non siete stato chiaramente invitato alla festa, chi lo vorrebbe un potenziale killer a una festa. Per esempio, in Stranger Things succede abbastanza spesso che il demogorgone, quell’essere rosa a forma di fiore assassino, voglia entrare nella scuola o nel centro commerciale con intenzioni bellicose.

Allora Mike, Lucas e Dustin si attrezzano per creare delle difese contenitive (diciamocelo, senza quella coi poteri, le difese con le fionde.. sono piuttosto limitate…).

Anche noi abbiamo delle difese all’ingresso del nostro corpo, come la pelle, alcune cellule che in maniera aspecifica ingeriscono patogeni, gli enzimi in grado di distruggere alcune molecole di microorganismi. Ci siamo attrezzati bene e tutto questo si chiama collettivamente immunità innata. L’immunità innata è veloce, piuttosto aspecifica (dove coglio coglio), ripetitiva, non si inventa cose nuove, risponde sempre allo stesso modo. Può essere risolutiva e in ogni caso è d’aiuto per l’immunità specifica.

L’immunità specifica o acquisita è invece definita adattativa perché si adatta al tipo di infezione. È altamente specifica perché nella sua squadra ha gli anticorpi e risponde con maggiore forza a esposizioni successive alla prima, quindi ha una memoria, che è lo scopo dei vaccini, far sviluppare una memoria al nostro corpo.

Avremmo tanto altro da dirvi su questa soap, ma essendo una soap…. Ci vediamo alla prossima puntata.

La Green Fluorescent Protein e la medusa di Zio Alfio

di Valentina Palmieri

Ma no! Noi la guardiamo da lontano! Guardiamo la sua GFP, scoperta più di 50 anni fa!

Nel 1962, il Dr. Shimomura stava studiando la proteina equorina dell’Aequorea victoria e si accorse che l’equorina si illumina di blu in presenza di calcio. Questa emissione di luce si chiama bioluminescenza, perché la luce viene generata da reazioni chimiche all’interno di un organismo biologico. Succede anche in alcune alghe, batteri, nelle lucciole!

Hai ragione, l’equorina si illumina di blu, mentre la medusa è di colore verde. Questa stranezza portò Shimomura alla scoperta della proteina che cattura la luce blu della equorina e restituisce la luce verde che vedi adesso. La chiamò green fluorescent protein (GFP) o proteina fluorescente verde.

La fluorescenza è la capacità di catturare la luce e poi restituirla, spesso ad un energia e quindi ad un colore diverso.

La scoperta della GFP ha portato ad una rivoluzione nella biologia. Negli anni, infatti, gli scienziati hanno imparato a creare delle proteine fuse con la GFP.

In altre parole, tu sai che le proteine vengono dal DNA che si trasforma in RNA che permette la sintesi della proteina. Ce ne sono migliaia e migliaia nel nostro corpo. Ora metti che tu non sai a cosa serve una proteina, la chiameremo la proteina CHENNESO.

CHENNESO è “scritta” sul nostro DNA ma non si sa che cosa faccia o dove si trovi, sappiamo solo che c’è dalla lettura dei geni.

Fondendo la GFP con CHENNESO succede che quest’ultima si illumina di verde all’interno del corpo. Questo tipo di procedimento sperimentale genera una proteina chimerica (la chimera infatti è un mostro leggendario della mitologia formato con parti del corpo di animali diversi).

Quindi utilizzando un organismo come quelli studiati in laboratorio, ad esempio C. elegans, se fondi la proteina CHENNESO con la GFP potrai seguirne la localizzazione all’interno di C. elegans.

E così sono state colorate tantissime proteine, singole cellule e interi tessuti come il cervello, topi e piante fluorescenti. Ad oggi abbiamo anche versioni di GFP di vari colori come la CFP, la proteina fluorescente ciano e la RFP, la rossa.

La bioluminescenza viene utilizzata in molti campi, un’azienda francese che si chiama Glowee ha persino creato delle lampade utilizzando un batterio luminescente (Vibrio fischeri) che vive in simbiosi con i calamari.

Approfondimenti:

Se vuoi vedere la bioluminescenza di un calamaro gigante eccoti il video di National Geographic

Se vuoi saperne di più sulle luci dell’oceano e su tante luci che si illuminano di notte ti suggeriamo il libro illustrato Luci nella notte (Camelozampa).

Quanta scienza c’è in Nano!

di Valentina Palmieri

Non capita spesso un albo illustrato come Nano tra le mani.

Nano (Editoriale scienza, Gennaio 2022) è tanto incredibilmente attuale dal punto di vista della ricerca scientifica quanto prezioso nei dettagli artistici.

Ma andiamo per gradi. Questo albo parla di nanotecnologie, e lo fa partendo dagli atomi, entità piccole che compongono oggetti nella nostra casa: la vasca, la finestra, le posate, ma anche il nostro corpo. Tutto questo è fatto di atomi. Quanto è grande un atomo? Circa 0,1 nanometri, 0,0000000001 metri.

Riuscite a immaginarlo?

Mettiamola così, se ingrandissimo un palloncino pieno di elio alle dimensioni della Luna, un singolo atomo sarebbe grande come la testa di uno spillo.

Ora nel 2004 due signori dai nomi impronunciabili* hanno fatto un esperimento da Nobel con un rotolino di scotch. A partire da un blocco di grafite (l’interno delle matite) hanno letteralmente fatto una ceretta, strappandone uno strato alla volta con lo scotch. In questo modo hanno ottenuto un materiale, anzi un nanomateriale, che si chiama grafene (e che sicuramente avrete sentito nominare). Il grafene è spesso solo un atomo, insomma è la versione sottiletta della matita, se la matita fosse fatta di formaggio.

Appena scoperto, il grafene ha fatto impazzire tutti gli scienziati con le sue proprietà. Ma non vi diciamo altro, perché cosa si può fare con il grafene e quali strumenti si usano per studiarlo, lo spiega la Dott.ssa Jess Wade, dell’Imperial College di Londra in questo interessantissimo albo illustrato

Le sue parole sono accompagnate dai colori sgargianti, le piante rampicanti e le provette di Melissa Castrillon, così brava che senza accorgercene ci fa rimpicciolire ed entrare da (nano)spettatori nelle sue tavole illustrate.

*Andrej Gejm e Konstantin Novosëlov dell’Università di Manchester

Easter egg

C’è un easter egg nel nostro sito, la costante di Avogadro è nascosta in una delle pagine, sai dirci dove?

Quiz dei giganti

Chi ha ispirato il motto del portale della letteratura scientifica google scholar “Sali sulle spalle dei giganti?”
Newton, Gulliver o Curie?  
E dove si trova a Roma questo gigapiede?

L’idrofobicità e i fiori di loto

di Valentina Palmieri

Le fobie sono una cosa seria eh, sono paure irrazionali, che si tratti di paura di parole lunghe, dei ragni o del colore giallo!
E se non lo avete già intuito dal titolo, esiste anche l’“idrofobicità”, la paura dell’acqua.

Ma stavolta non si tratta di una paura che riguarda le persone, ma addirittura le molecole!

Andiamo per gradi. Le molecole non sono nient’altro che un gruppetto di atomi. Lo zucchero che mettiamo nel caffè, per esempio, è una molecola e si chiama saccarosio. Le molecole possono essere sciolte in acqua o possono essere “insolubili” in acqua. Ad esempio, le sostanze oleose, come l’olio e i grassi, si isolano in piccole gocce cercando di interagire il meno possibile con le molecole d’acqua (che asociali). Per questo i grassi sono sostanze idrofobiche.

Più in generale si utilizza il termine idrofobico per indicare la proprietà di materiali di non trattenere acqua sulla loro superficie.

Mettiamo ad esempio che avete appena indossato un paio di scarpe nuovissime di tela color salmone e mentre le sfoggiate in classe, vi accorgete che sta iniziando il temporale del secolo e che non arriverete mai a casa con lo stesso colore rosa ai piedi. Ci sarebbe una soluzione: uno spray. Esistono infatti gli spray “impermeabilizzanti” che non fanno altro che creare una patina idrofobica e proteggere dall’acqua la superficie delle scarpe nuove (o di qualsiasi indumento).
Anche lo strato esterno delle mascherine è un esempio di materiale idrofobico, cosicché le goccioline di acqua (come quelle degli starnuti del vicino nella metro A) non vengano assorbite dal tessuto.

L’idrofobicità è anche poetica se pensate alle perfette gocce di rugiada sulle foglie.

In natura in effetti esistono superfici dette superidrofobiche (livello supereroe della paura dell’acqua) come le ali di alcune farfalle, le foglie di verza, di cavolo e di loto.
L’effetto loto o lotus effect si riferisce proprio alla capacità delle foglie di loto di repellere le gocce d’acqua generando una autopulizia: mentre le gocce d’acqua scorrono via dalla superficie delle foglie di loto, trascinano con sé polvere e particelle. Questo è possibile perché le foglie di loto sono rivestite da minuscoli cristalli di una cera idrofobica. E questa è anche la ragione per cui il loto è simbolo di purezza in molte filosofie orientali.
E siccome gli scienziati sono molto bravi a copiare la natura sono state sviluppate numerose applicazioni dell’effetto loto: ci sono vele per barche, vernici per tetti e vernici antifuliggine per cucine, tessuti antimacchia e addirittura finestre di grattacieli. Ma infatti furbo il loto, chi sale a pulire al 50esimo piano altrimenti?

Quiz solare

In quanto tempo la luce del sole arriva sulla terra? 8 secondi 8 minuti 8 ore 8 giorni?