La brexit geologica

A partire dal 29 Marzo il Regno Unito ha intrapreso ufficialmente il processo per la separazione dall’Unione Europea. Vari ricercatori hanno però messo in evidenza una “Brexit”molto più antica, iniziata circa mezzo milione di anni fa!

Riscostruzione dell’istmo che collegava la Gran Bretagna all’Europa durante una glaciazione di mezzo milione di anni fa (da BBC News)

In quel periodo, nel bel mezzo delle ere glaciali, la Gran Bretagna si trovava connessa all’Europa attraverso una sottile lingua di terra (istmo), tra la città inglese di Dover e quella francese di Calais. A Nord di questo collegamento era collocato un imponente lago glaciale, posto alla base della grossa calotta di ghiaccio che copriva il Mare del Nord e gran parte dell’Europa.

Circa 450.000 anni fa, il lago avrebbe iniziato a tracimare, inviando grosse quantità d’acqua a schiantarsi contro l’istmo, indebolendolo. Successivamente, circa 150.000 anni fa, una seconda esondazione catastrofica ne avrebbe provocato la completa distruzione. Gli eventi che avrebbero prodotto tali fenomeni non sono ancora chiari. I ricercatori ritengono che parti della calotta glaciale possano essere collassati nel lago, provocando delle inondazioni che avrebbero scavato un percorso per l’acqua e creato cascate a partire dalla dorsale dell’istmo. Diversi eventi sismici, che sono caratteristici di questa regione ancora oggi, potrebbero averlo ulteriormente indebolito.

La combinazione di questi fenomeni avrebbero provocato il collasso del rilievo, rilasciando così un’enorme inondazione. Le evidenze di tutto ciò si trovano sul fondale marino dell’attuale stretto di Dover dove diverse indagini, tra cui quelle effettuate durante la progettazione e costruzione del cosiddetto Chunnel o Tunnel della Manica, hanno evidenziato numerose strutture morfologiche e sedimentarie. Tra queste sono degne di nota le grosse depressioni circolari, prodotte con molta probabilità dalle cascate che dall’istmo si riversavano nella zona depressa posta a ovest, attualmente riempite da sedimenti, e le imponenti valli incise lungo lo stretto, larghe fino a 10 km e indice di grandi fenomeni alluvionali.

I ricercatori dovranno ora comprendere meglio i tempi con cui si è manifestata questa “Brexit geologica”, attraverso perforazioni sul fondale dello stretto di Dover e l’analisi dell’età dei sedimenti. Il progetto è davvero complicato in quanto quest’area è molto trafficata e caratterizzata da elevate escursioni di marea.

Di F. Mu.

Fonti e Approfondimenti:

OGM o non OGM: questo è il problema!

Un pubblico non specializzato alla domanda “cos’è un OGM?” probabilmente risponderebbe che è un organismo che ha subìto una manipolazione genetica, che è stato “geneticamente modificato”. La risposta è corretta, ma solo parzialmente e pecca di imprecisione: non tutti gli organismi geneticamente modificati sono OGM!

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Con la realtà virtuale nella testa dei robot

Quanto siamo vicini al futuro rappresentato nel film “Il mondo dei replicanti” (in cui l’umanità, comodamente seduta sul divano di casa, vive, interagisce e lavora per mezzo di androidi dalle fattezze in tutto e per tutto umane)? Le ultime innovazioni nel campo della robotica sembrano dimostrare che manca poco.

Un gruppo di ricerca dell’MIT ha recentemente pubblicato un lavoro in cui viene presentato un nuovo sistema per telecomandare un robot a distanza. Il punto di forza dell’approccio proposto sta nell’utilizzare tecnologie dai costi contenuti: un visore per la realtà virtuale già in commercio (l’Oculus Rift), sensori di movimento utilizzati per i videogiochi (Razer Hydra), programmi di controllo per robot esistenti ed il trasferimento dei dati via internet. Concettualmente, il sistema si basa sul modello mentale dell’homunculus, eredità del pensiero filosofico di Cartesio.

Secondo la teoria dell’homunculus, le nostre funzioni esecutive sarebbero governate da un piccolo essere, l’omuncolo appunto, situato all’interno del cervello, che osserverebbe la realtà come se assistesse ad una rappresentazione teatrale (da ciò l’espressione “teatro cartesiano”). Se da un lato questo modello è assolutamente inadeguato a descrivere l’intelligenza umana, d’altra parte ricalca molto bene la condizione di un robot telecomandato. Applicare il modello dell’homunculus al robot Baxter permette di svincolare la presenza fisica dell’uomo dalle attività produttive, sfruttando per la prima volta le capacità di entrambi al meglio. Infatti, i sistemi di telerobotica sviluppati finora sono molto specializzati: richiedono la riproduzione dello spazio di lavoro e l’imitazione dei movimenti. Tali limitazioni sono decisamente costose, complicate e scomode per gli operatori: un braccio robotico, banalmente, ha giunture e snodi che si comportano diversamente da quelli del braccio umano. Attraverso la stanza di controllo nella realtà virtuale, invece, si disaccoppiano gli stimoli e le reazioni dei due soggetti, permettendo all’uomo di sentirsi come se fosse all’interno del robot (condizione non ovvia nel caso dei sistemi fondati su mappature più semplici).


Ad esempio, nel caso del modello elementare “a pilotaggio(1) l’utente pilota il robot attraverso un elemento quale una tastiera, o un mouse, non avvertendo assolutamente la propria presenza nello spazio di lavoro. L’operatore quindi non “sente” né “vede” ciò che percepisce il robot.

L’esperienza di essere immersi e co-localizzati con il robot è introdotta dal modello “ad imitazione(2) che presenta, tuttavia, le limitazioni accennate in precedenza, dovute all’incongruenza tra le forme dei corpi dei due soggetti.

Più complesso dei precedenti è il modello “ciber-fisico(3) che introduce il concetto di spazio virtuale. Ciò è reso possibile rappresentando, all’interno di un computer, copie virtuali del robot, dell’utente e dello spazio di lavoro. Nonostante sia utilissimo per far apprendere ai robot azioni ripetitive, manca purtroppo della capacità, tipicamente umana, di adattarsi qualora le condizioni mutino nel tempo.

Il modello dell’homunculus (4 vedi anche il video al seguente link) combina il meglio dei tre metodi appena descritti: lo spazio nel quale si trova l’utente viene replicato nella realtà virtuale che a sua volta definisce l’area di funzionamento del robot. L’uomo è quindi libero di muoversi senza influenzare lo stato della macchina.

La posizione delle braccia, ad esempio, è rappresentata nella stanza di controllo da sfere colorate che l’operatore può scegliere di manipolare oppure no (vedi fig. a lato). Inoltre due telecamere ad alta definizione, poste nella testa di Baxter, creano una visione stereoscopica (ovvero da due punti di vista diversi) dello spazio di lavoro. Tale visione è quindi usata dalla corteccia visiva dell’uomo per ricostruire la tridimensionalità, come nel caso della comune visione binoculare. Questo stratagemma evita costose simulazioni grafiche. Una volta accoppiato ad altre videocamere sulle mani del robot, consente di raggiungere risultati mai ottenuti prima: il 100% di successo in attività del tipo “raccogliere e piazzare”, “assemblare”, “graffettare”.

Sistemi robotici di questo tipo potranno permettere agli uomini di lavorare in condizioni che al momento vengono considerate proibitive, sia dal punto di vista ambientale che della sicurezza. Inoltre, la riduzione dei costi e la possibilità di pilotare il robot da centinaia di chilometri di distanza, semplicemente collegandosi ad internet, aprono anche agli operai la strada del lavoro remoto.

di U.M.M.


Fonte:

Jeffrey I Lipton, Aidan J Fay, and Daniela Rus. Baxter’s Homunculus: Virtual Reality Spaces for Teleoperation in Manufacturing. arXiv. Mar. 3, 2017 (open-access): https://arxiv.org/abs/1703.01270

Video pubblicato dall’MIT: https://www.youtube.com/watch?v=4a-W3Od5-t8

L’età dell’oro per l’Astronomia. Letteralmente!

Da quando il progetto LIGO/Virgo sulla rilevazione delle onde gravitazionali ha iniziato a funzionare, non ha mai smesso di stupire gli astronomi con continue scoperte di grandissima importanza. Quest’ultima però, annunciata il 16 Ottobre 2017, le supera davvero tutte.

Alessandra Corsi, radioastronoma al Texas Tech University di Lubbock e cofirmataria del primo documento ufficiale rilasciato dal team di LIGO/Virgo, ha definito questo evento come un “grande regalo da parte della natura […] Un evento che cambia la vita.” Vediamo cosa è successo.

La rilevazione dell’evento

Il 17 Agosto alle ore 12:41 tempo universale, i due rilevatori LIGO di Hanford, Washington e Livingston, Louisiana insieme al rilevatore Virgo di Pisa, Italia hanno rilevato un segnale assolutamente anomalo e stupefacente.

Image credit: Karan Jani/Georgia Tech
 

Mentre i quattro eventi gravitazionali precedentemente rilevati avevano una durata di massimo pochi secondi, questo è durato 100 secondi. Inoltre le frequenze delle onde gravitazionali degli eventi precedenti si misuravano in decine di cicli al secondo, mentre per questo sono state rilevate frequenze che arrivavano a migliaia di cicli al secondo. Si tratta quindi di un evento molto “squillante” dal punto di vista gravitazionale, con in più qualcosa di completamente nuovo che ora capiremo insieme.

Due stelle di neutroni si scontrano

Analizzare una tale abbondanza di dati ha permesso di desumere che in questo caso non si trattava di buchi neri che spiraleggiavano uno verso l’altro, ma bensì di più “leggere” stelle di neutroni di 1,1 e 1,6 masse solari rispettivamente.  Per avere un idea delle grandezze in gioco, il primo evento gravitazionale rilevato da LIGO il 14 Settembre 2015, GW150914, aveva coinvolto due buchi neri ambedue di circa 30 masse solari.

Ma non finisce qui, perché lo scontro è stato osservabile come un lampo luminoso durato per giorni in un evento chiamato “kilonova”, nome che indica la superiore potenza esplosiva rispetto ad una nova. L’osservazione diretta in questo caso è stata possibile perché le stelle di neutroni sono composte dalla massa barionica (ovvero da materia vera e propria, come le stelle o i pianeti) più densa in assoluto nell’universo, talmente densa che le stelle che si sono fuse avevano un diametro stimato di circa 20 chilometri), al contrario dei buchi neri che invece sono completamente oscuri in quanto assorbono anche la luce.

Arriva l’astronomia “multimessaggero”

Questo evento, che porta il nome di GW170817, è passato alla storia per diverse ragioni. La più importante è che con questa scoperta, la quinta epocale nel giro di due anni dall’inizio del progetto LIGO/Virgo, si può tranquillamente affermare che l’era dell’astronomia “multimessaggero” è partita eccezionalmente bene, confermando come il metodo scientifico è ancora l’unico valido. Ha confermato previsioni che risalivano a 100 anni fa e siamo sicuri che le sorprese non sono certo finite qui. Si tratta di un’astronomia che coniuga le osservazioni elettromagnetiche come quelle dei telescopi ottici, delle antenne radio dei satelliti a raggi x con le rilevazioni delle onde gravitazionali. Oggi possiamo vedere e ascoltare il nostro Universo come mai ci è stato possibile e siamo pronti a scommettere che ci saranno sorprese incredibili ad attenderci la fuori.

Kilonova e sintesi dei metalli più pesanti del ferro

Brian Metzge

Importantissimo è anche il fatto che sia stata confermata l’esistenza delle kilonova, oggetti teorizzati sin dal 1990 ma mai osservati direttamente. Brian Metzger, un fisico teorico della Columbia University, ha giustamente paragonato questa scoperta a una tenda che all’improvviso si alza e mostra quanto il gruppo di fisici si era avvicinato alla realtà dei fatti.

L’esistenza delle kilonova è fondamentale nella fisica nucleare per confermare o smentire le ipotesi sulla formazione di metalli più pesanti del ferro nell’universo: metalli come l’oro, l’argento, il platino, il rutenio o il neodimio. I fisici nucleari avevano ipotizzato che questi atomi si formassero in eventi chiamati r-process (rapid neutron capture process) all’interno delle stelle più vecchie ma con una mole di dati a disposizione come questa, avranno di che lavorare parecchio per confermare le loro teorie.

Ora sapete da dove viene l’oro del vostro anello, che probabilmente è più vecchio del nostro pianeta!

L’origine dei gamma-ray burst brevi

A differenza della fusione di buchi neri che ha permesso di scoprire le onde gravitazionali, questo evento è stato osservabile simultaneamente anche nello spettro del visibile e nello spettro delle onde radio, oltre che attraverso le onde gravitazionali.

Il Fermi Gamma Ray Space Telescope e lo Swift Space Telescope hanno rivelato dei lampi gamma di breve durata (short Gamma-Ray Burst, sGRB). Dodici ore dopo la rilevazione delle onde gravitazionali (alle ore 23.33 del tempo universale, 10 ore e 52 minuti dopo che l’onda gravitazionale era arrivata sulla terra), l’osservatorio cileno di Las Campanas guidato da Charles Kilpatrick, un postdoc dell’università di Santa Cruz, ha notato un nuovo punto luminoso in una fotografia della galassia NGC4993. In uno scambio di messaggi online scrisse, incredibilmente calmo “ho scoperto qualcosa”: era l’emissione nel visibile dell’evento di fusione delle due stelle di neutroni che poi fu chiamato GW170817.

Il ruolo del nostro paese

Vogliamo sottolineare con ben più di una punta di orgoglio il ruolo dell’Italia in questo progetto di collaborazione scientifica internazionale. L’interferometro Virgo è affiliato al progetto LVC: LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration, fondato nel 1997 dal fisico sperimentale Barry Clark Barish, che nel 2016 ricevette il premio Enrico Fermi “per i suoi fondamentali contributi alla formazione delle collaborazioni scientifiche LIGO e LIGO-Virgo e per il suo ruolo nell’affrontare aspetti tecnologici e scientifici impegnativi la cui soluzione ha portato alla prima rilevazione delle onde gravitazionali “.

Virgo, oltre ad essere situato nel comune di Cascina, frazione Santo Stefano a Macerata (PI), gode della presenza di 8 tra ingegneri e fisici

L’interferometro VIRGO a Cascina, in provincia di Pisa. (Creative Commons CC0

dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), oltre che di altri 272 esperti provenienti dal Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) in Francia; dal Nikhef in Olanda; dall’MTA Wigner RCP in Ungheria; dal gruppo POLGRAW in Polonia; dall’Università di Valencia in Spagna; e dall’European Gravitational Observatory.

La presenza italiana nell’LVC si fa sentire anche tramite Adalberto Giazotto, fisico dell’INFN e “padre” di Virgo, che nel 2001 propose una rete mondiale di interferometri e di utilizzarli come una single machine operante in sinergia. Altrettanto orgogliosi sono Fernando Ferroni e Antonio Masiero, rispettivamente presidente e vicepresidente dell’INFN, quest’ultimo  anche presidente di ApPEC, il consorzio che coordina la ricerca europea in fisica delle astroparticelle.

Molti sono anche gli italiani sparsi per il mondo che collaborano a questo enorme ed ambizioso progetto del quale dobbiamo andare giustamente fieri! Non ci stancheremo mai di ribadire che la nostra nazione non è solo fucina di stantii stereotipi ma anche di eccellenze in campo scientifico, di ricerca e innovazione e soprattutto di entusiasmo e incrollabile fiducia nel futuro.Altre considerazioni preferiamo non farne, vogliamo rimanere in un ottica di realistico ottimismo e guardare alle nostre giovani leve che stanno per sperimentare un nuovo, entusiasmante modo di guardare ed ascoltare il nostro meraviglioso Universo.

Carl Sagan

Riecheggiano potenti le parole di Carl Sagan: “Da qualche parte, qualcosa di incredibile è in attesa di essere scoperto”.

Possiamo starne certi che la strada è solo agli inizi ma non abbiamo paura!

 
[Andrea Grossi]

Il futuro dell’alimentazione è la carne artificiale?

Ogni anno vengono macellati a scopo alimentare oltre cento miliardi (avete letto bene) di animali, la maggior parte dei quali è pollame. L’allevamento è una delle attività umane con il maggiore impatto ambientale: oltre metà delle coltivazioni terrestri è infatti destinato produrre foraggi e mangime per gli allevamenti, con enorme pressione verso territori vergini (che vengono convertiti a nuove coltivazioni, con danni ad animali e popolazioni) e danno ambientale diretto (deterioramento del suolo, elevato consumo di acqua…).

Per finire, la richiesta di carne è più che raddoppiata negli ultimi 50 anni, e -complice l’aumento della popolazione umana e il miglioramento delle condizioni di vita umane in molte aree del globo- aumenterà ancora nei prossimi anni.

Immagine grande: fiasche di coltura per la produzione in piccola scala di un hamburger artificiale. (C) New Harvest, http://www.new-harvest.org/ Immagine piccola: rappresentazione artistica della coltivazione in vitro

È dunque evidente che il sistema degli allevamenti potrebbe giungere al collasso. Una risposta sempre più diffusa all’aumentata consapevolezza del problema è l’incremento di persone che sposano diete vegetariane, che resta tuttavia un fenomeno di nicchia e poco influente a livello globale.

Ma se fosse possibile produrre carne…senza animali?

La carne artificiale è ottenuta tramite colture cellulari, in laboratorio. Cellule staminali vengono fatte crescere a formare un tessuto con caratteristiche del tutto simili al tessuto animale. L’idea che fosse poco efficiente allevare un intero animale per usarne solo alcune parti a scopo alimentare era stata evidenziata già da Winston Churchill nel 1931, ma i primi passi avanti nella produzione di carne artificiale si sono avuti alla fine degli anni 90, quando è stato depositato il primo brevetto per la produzione in vitro di tessuti ingegnerizzati. Nel 2013 a Londra ha avuto luogo la prima dimostrazione pubblica, un hamburger è stato cotto e poi assaggiato da un critico, che ha affermato che “il sapore è quello della carne”.

Da allora l’interesse per la carne artificiale è enormemente lievitato, per via delle enormi ricadute etiche ed ambientali che un simile prodotto ha, ma anche per la possibilità di produrre a costi enormemente inferiori. La possibilità di “creare” da cellule ingegnerizzate permette inoltre di stabilire a priori la composizione in termini di nutrienti (proteine, grassi…) per offrire un prodotto del tutto bilanciato con le necessità nutrizionali umane.

La procedura di produzione, sebbene ancora grezza, è semplice: si parte da cellule staminali di muscolo animale e le si fa crescere in una coltura usando un’impalcatura tridimensionale per “guidare” la crescita e la forma della massa cellulare (un compito che nell’organismo è svolto dalla matrice extracellulare). Una volta iniziato il processo, le cellule ingegnerizzate continuano a replicarsi all’infinito, producendo teoricamente 50 mila tonnellate di carne a partire da una singola cellula dopo due mesi di coltivazione.

Vi sono ancora alcune questioni da risolvere: la carne “vera” non è fatta solo da cellule muscolari ma anche da cellule lipidiche, fondamentali per dare alla carne il “gusto” a cui siamo abituati e le qualità organolettiche necessarie ad una cottura tradizionale. Inoltre, ad oggi il liquido in cui le cellule vengono coltivate contiene componenti di origine animale, quindi, finché non saranno trovate soluzioni alternative, anche la produzione di carne artificiale avrebbe comunque una certa dipendenza (sebbene molto inferiore) dall’allevamento.

Voi assaggereste un hamburger coltivato in laboratorio?

Di S. M.

Approfondimenti

Ciclo mestruale in provetta

L’apparato riproduttore femminile è un sistema formato da organi e tessuti quali ovaio, tube di Falloppio, utero e cervice che svolgono funzioni diverse. Tra queste c’è la regolazione degli ormoni sessuali. L’interazione tra tessuti e ormoni è così complessa che nessuno fino ad ora era riuscito a ricreare in vitro (in laboratorio) le stesse condizioni che avvengono in vivo (nell’organismo). Nessuno fino al 2017.

Schema del dispositivo (dall’articolo orginale pubblicato su Nature Communictions, vedi sezione “Fonti”)

I ricercatori dell’università di Chicago e di Cambridge hanno utilizzato la recente tecnica chiamata “organo su chip” per studiare il tratto riproduttivo femminile che consiste in un microsistema fisiologico formato da un chip di silicio in cui vengono inseriti dei microframmenti di tessuti o cellule immerse in un fluido. Sul chip si possono inserire cellule di tessuti diversi che sono collegati tra loro mediante microcanali dotati di sensori che analizzano ciò che li attraversa.

In questo caso sul chip sono stati inseriti tessuti di ovaio di topo e di tube di Falloppio, endometrio (la membrana che riveste l’utero), cervice e fegato di origine umana. Nel corso dell’esperimento, in un mese, sono stati registrati i picchi di estrogeni e progesterone tipici del ciclo mestruale umano.

Ora i biologi sperano di poter ricreare oltre le interazioni ormonali anche quelle che permettono al sistema riproduttivo di sostenere il feto e l’influenza su di esse del sistema immunitario.

Questa tecnologia potrebbe incidere sulla scoperta di nuovi farmaci per trattare i disturbi dell’apparato riproduttore femminile e potrebbe portare allo sviluppo di nuove strategie anticoncezionali.

Di G. M.

Fonti:

Il cervello non ha rughe

Di Erika Salvatori

“Il cervello non ha rughe: se continua a lavorare sodo, si rinnova continuamente, anche dopo gli 80 anni e, a differenza di altri organi, può persino migliorare”: non potremmo usare parole migliori di queste della grande scienziata Rita Levi Montalcini per introdurre il concetto di plasticità sinaptica, la capacità del cervello di modificare la sua struttura e funzionalità a seconda dell’esperienza.

Per molti anni l’apprendimento e la memoria sono stati considerati argomenti di psicologia più che di biologia. In tempi più recenti si è invece scoperto come dietro questi fenomeni si celino complessi meccanismi cellulari e molecolari: quando apprendiamo qualcosa, il nostro cervello subisce un riarrangiamento strutturale e funzionale, più o meno duraturo, che coinvolge le sinapsi, ossia i punti di contatto tra neuroni che servono a propagare gli impulsi nervosi.

Il modello più noto di plasticità sinaptica è quello del “potenziamento a lungo termine” e del suo opposto “depressione a lungo termine”, che si fonda sulla pionieristica ricerca dello psicologo canadese Donald Hebb. Entrambi i meccanismi sono mediati dai recettori per il neurotrasmettitore glutammato, una molecola segnale che viene rilasciata dal neurone pre-sinaptico e provoca una risposta eccitatoria nel neurone post-sinaptico. Quando il glutammato si lega al proprio recettore NMDA, questo si attiva e consente l’ingresso di calcio nel neurone post-sinaptico. Il calcio modula una serie di processi biochimici e molecolari, alcuni dei quali alla base della funzionalità della sinapsi stessa, come la sintesi di neurotrasmettitore o di ulteriori recettori e cambiamenti nella velocità di conduzione degli stimoli nervosi o nella taglia o numero delle cosiddette “spine dendritiche”, piccole protrusioni ricoprenti i dendriti, che si propagano a partire dal corpo del neurone.

Gli stessi recettori e modulatori intervengono in entrambi i processi di potenziamento e depressione: a cambiare è il tipo di stimolazione pre-sinaptica (e dunque la quantità di calcio in ingresso nel neurone post-sinaptico): più precisamente una stimolazione ripetuta ed intensa determina un aumento della funzionalità della sinapsi, mentre una stimolazione a frequenza più bassa ne determina una riduzione.

Il potenziamento a lungo termine è collegato non solo ai processi di apprendimento e memoria, ma anche, in alcune sue manifestazioni anomale, a diverse patologie e alla dipendenza da stupefacenti ed è perciò molto studiato nell’ambito delle neuroscienze.

“Tieni allenato il tuo cervello” è dunque molto più che uno slogan da pubblicità di giornali enigmistici: le esperienze che facciamo, le nozioni che apprendiamo contribuiscono a rinforzare e rimodellare i nostri circuiti cerebrali permettendoci, come la Montalcini ci ha insegnato, di mantenere una sorprendente lucidità anche fino a 100 anni!

 

Per approfondire:

Esoscheletri: quanto siamo vicini all’armatura di Ironman?

L’esoscheletro, detto anche “wearable robot”, non è altro che un sostegno elettromeccanico esterno, mosso e guidato a partire dalla forza propria dell’individuo. Questo sistema è tuttavia in grado di fornire forza e resistenza sovraumane all’indossatore, assistendolo in tutti i movimenti tramite vari sistemi di trasmissione.

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Geni neanderthaliani: un’eredità non silente

di Simone Gastaldon

L’era genomica, iniziata nel 2001 con il completamento del sequenziamento del genoma umano, ha aperto nuove strade alla ricerca sulla storia evolutiva degli organismi. Il campo della genomica da allora ha visto avanzamenti tecnici continui, e nel 2010 si è riusciti ad ottenere una prima “bozza” (poi migliorata) del genoma dell’Homo Neanderthalensis, una specie umana estinta vissuta tra i 200.000 e i 40.000 anni fa. Nel 2010 inoltre si aggiunge un nuovo “parente” al nostro albero evolutivo, con la scoperta dell’Homo di Denisova, vissuto tra i 70.000 e i 40.000 anni fa.

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Ergotismo, funghi allucinogeni e credenze popolari

Ergot (in francese “sperone”) è il nome comune dato al fungo Claviceps purpurea, parassita di circa 400 specie vegetali appartenenti alla famiglia delle graminacee, in particolare della segale. Questo fungo si caratterizza per la formazione di strutture (gli sclerozi) simili a cornetti che conferiscono alla pianta infetta il nome di “segale cornuta“.

Attorno all’anno 1.000 sulle Dolomiti e lungo tutto l’arco alpino si raccoglieva segale per vivere; il grano dell’epoca non riusciva a crescere in quota e quello nero tedesco era il pane quotidiano dei montanari. A quel tempo non si sapeva, ma la segale usata per produrre il pane era spesso contaminata da Claviceps purpurea. Il fungo produce delle sostanze (alcaloidi) psicoattive derivate dall’acido lisergico e strutturalmente omologhe all’LSD; esse vengono sintetizzate dal fungo per evitare che d’inverno gli animali mangino lo sclerozio, una struttura fondamentale per la sopravvivenza del fungo stesso.

Gli alcaloidi assunti in dosi acute causano visioni, delirio e violenti fenomeni psichedelici nei mammiferi; buona parte della letteratura storiografica dell’Alto e Basso Medioevo sulle follie collettive e demoniache di interi villaggi (specie in Francia, Germania ed Olanda ma anche in seguito in America settentrionale) ha la sua causa scientifica in panificazioni operate con farine fortemente contaminate da Claviceps purpurea.

Corpo fruttifero di C. purpurea all’interno di una spiga si segale (Di Rasbak – Opera propria, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=295119)

Invece, se assunti in forma cronica all’interno di farine leggermente inquinate, gli alcaloidi della segale cornuta determinano uno stato di intossicazione, detto ergotismo, caratterizzato da una progressiva degradazione del sistema circolatorio periferico che provoca spasmi dolorosi, crisi convulsive e talvolta anche forme di cancrena. Nel contesto culturale dell’epoca queste manifestazioni erano interpretate come la punizione divina per i peccati commessi.

Ai tempi delle Crociate, le reliquie di Sant’Antonio Abate furono traslate da Costantinopoli a Motte-Saint-Didier (attuale Saint-Antoine-l’Abbaye, vicino a Vienne in Francia); la devozione principale per il santo riguardava la guarigione dal cosiddetto “Fuoco di Sant’Antonio”. Nello sconforto, nel dolore fisico e nel terrore derivato da una malattia inspiegabile, gli abitanti delle montagne si aggrappavano alla Chiesa. I montanari intraprendevano un pellegrinaggio che diveniva una vera e propria epopea di settimane: a piedi o a dorso di mulo giungevano in Francia, lasciando i campi montani ed investendo i pochi risparmi.

Il numero dei malati che ricorrevano al santo taumaturgo era così elevato che si costruirono apposite strutture di accoglienza e venne impegnato l’ordine degli Antoniani per l’assistenza e la cura dei pellegrini. Tuttavia durante i giorni di cammino per giungere a Motte-Saint-Didier, la dieta dei pellegrini cambiava poiché in pianura iniziavano a nutrirsi di pane bianco, non più contaminato dal fungo. Il cambio di dieta continuava per tutti i giorni di permanenza e questo permetteva una graduale detossificazione dell’organismo; così i sintomi recedevano, le cancrene guarivano ed i dolori sparivano. Il Santo aveva compiuto il miracolo! In più, il potere taumaturgico della visita alla basilica ed alle reliquie di Sant’Antonio era rinforzato dalla conseguenza del ritorno ai pascoli in quota: la dieta era di nuovo ricca di pane nero contaminato e la malattia si manifestava ancora. La lontananza dalla Retta Via e la ricaduta nel peccato tornavano ad essere divinamente punite!

Così l’ergotismo prese il nome di “Fuoco di Sant’Antonio” e la Basilica del Santo deve buona parte della sua fama ad un fungo, ad un cereale ed alla scarsa conoscenza della loro relazione.

N.B.: Oggi con il nome “Fuoco di S. Antonio” si intende la riattivazione del virus della varicella (HZV) che colpisce un nervo e si manifesta con fenomeni cutanei localizzati lungo il decorso del nervo stesso. Compaiono gruppi di vescicole, simili a quelle della varicella, accompagnate da dolore vivo e alterata sensibilità.

Di A.A.

Approfondimenti: