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Archivio Giugno 2013

“Giungla sull’asfalto” all’Orto botanico di Torino

     È anche il titolo (Giungla d’asfalto) di un famoso film del 1950 con Marilyn Monroe, diretto da John Huston, ma in questo caso mi riferisco alla quasi omonima mostra aperta ancora fino al 18 luglio prossimo, all’Orto botanico di Torino. Sono esposte foto e piante spontanee delle città italiane. Sono descritti i fattori che permettono a queste piante di nascere, crescere e svilupparsi in ambiente urbano, sui marciapiedi, nelle fessure dell’asfalto, nei tombini, sui monumenti e sui muri. C’è un particolare riferimento ai licheni utilizzati spesso come bioindicatori della qualità dell’aria.

Sede: Orto Botanico di Torino | Viale Mattioli, 25  | Torino
Mostra: “Giungla sull’asfalto. La flora spontanea delle nostra città”

Orario:  sabato 15 – 19 | domenica e giorni festivi 10 – 13 e 15- 19 

 

Per informazioni: www.ortobotanico.unito.it

L’edizione di cinque anni fa, articolata in sette sezioni: http://www.giunglasullasfalto.com/iniziative/la-mostra.html

     Nelle foto proposte, ho ripreso alcune piante che crescono nelle fessure dell’asfalto, nei tombini, sui marciapiedi, per le strade di Torino . Un marciapiede con l’asfalto sgretolato dalle radici di un pioppo bianco che è stato poi abbattuto.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Due importanti riconoscimenti all’Etna e al Monviso

     L’Etna, il vulcano più alto d’Europa e uno dei più conosciuti al mondo, ieri, giorno del solstizio d’estate, è stato riconosciuto dall’UNESCO patrimonio dell’umanità. Perché è uno dei vulcani più documentati al mondo, con scritti risalenti anche a 2700 anni fa, e perché è una destinazione privilegiata per la ricerca e per l’istruzione. Nelle motivazioni si legge anche che “la sua notorietà, la sua importanza scientifica e i suoi valori culturali e pedagogici sono d’importanza mondiale”. Sull’Etna ho già scritto in questo blog: L’Etna, le Eolie e il MarsiliL’Etna dà spettacolo.

     Invece del Monviso non ho mai scritto ed è il momento di farlo, perché anche questa superba montagna, visibile da tutta la pianura piemontese, meno di un mese fa ha avuto un riconoscimento particolare.  È stato designato nuova Riserva della Biosfera nazionale e transfrontaliera, nel programma UNESCO “Man and Biosphere”.  Transnazionale perché sono interessati il Parco del Po Cuneese e il Parco francese del Queyras ,con la riserva gemella “Mont Viso”.

     Questa designazione è stata accompagnata da una condizione: la  sottoscrizione di un accordo di cooperazione tra lo stato italiano e quello francese, che dovrà essere presentato dai Ministeri competenti, entro il prossimo novembre 2013.

Nel mondo sono state definite 621 riserve della biosfera, di cui solo 9 in Italia:

         Il Programma “Man and Biosphere” – MaB UNESCO, è nato negli anni settanta con lo scopo di migliorare il rapporto tra uomo e ambiente e ridurre la perdita di biodiversità sul nostro pianeta. Il Monviso era già una delle montagne simbolo del Piemonte e delle Alpi, d’ora in poi sarà anche un simbolo di turismo sostenibile, conservazione della biodiversità, corretta gestione del territorio e cooperazione trasnazionale.

Per saperne di più: http://www.unesco.org/new/en/natural-sciences/environment/ecological-sciences/man-and-biosphere-programme/

http://www.unesco.it/cni/index.php/scienze-naturali/biosfera

L’immagine da satellite della Sicilia, con l’Etna in eruzione, è tratta da: http://taglidotme.files.wordpress.com/2013/04/

 

Progetti Human Connectome e Brain

     Ormai le tracce della prova d’italiano dell’Esame di Stato 2013 sono pubbliche e la prova si è conclusa. Il tema scientifico (tipologia B, realizzazione di un saggio breve o articolo), ha per titolo : «La ricerca scommette sul cervello». Negli allegati c’è il riferimento al progetto “Brain”, illustrato dal presidente degli USA Barack Obama pochi mesi fa e a cui ha destinato un finanziamento di 100 milioni di dollari.

     Brain per molti aspetti è la prosecuzione di Human Connectome Project, varato nel 2010 negli USA dal National Institutes of Health. Qual è lo scopo? Mappare in cinque anni i circa 100 miliardi di neuroni del cervello umano e le loro connessioni. Gli obiettivi sono ambiziosi. Troppo ambiziosi probabilmente, perché se è possibile attraverso le più avanzate tecniche computerizzate di imaging tracciare una mappa di tutti i neuroni del cervello, è molto improbabile che si riesca a fare altrettanto per le migliaia di miliardi di connessioni che coinvolgono circa 1.400 grammi di materia cerebrale.

Intanto la raccolta di dati continua e il progetto prevede una spesa di 40 milioni di dollari in cinque anni.

     Finora la scienza conosce abbastanza bene le singole aree del cervello e, in linea generale, i compiti a cui sono adibite. Ad esempio si sa che l’emisfero cerebrale sinistro è costituito da un’area associativa frontale, un’area del linguaggio e la corteccia motoria nel lobo frontale. Nel lobo parietale sono presenti una corteccia somatosensoriale, un’altra area del linguaggio, un’area associativa somatosensoriale, un’area della lettura e un’area del gusto. Nel lobo occipitale ci sono un’area associativa visiva e una della vista. Invece nel lobo temporale ci sono le aree di udito, olfatto e associativa uditiva.

     Si sa anche come avviene la trasmissione del segnale nervoso: normalmente i neuroni mantengono un potenziale di riposo mediante la loro membrana cellulare, quando inizia la trasmissione del segnale nervoso, in risposta ad uno stimolo, si ha una variazione del potenziale di membrana. La propagazione del potenziale, diventato ormai d’azione, lungo la membrana dell’assone determina la trasmissione del segnale.

È anche ben conosciuto il meccanismo con cui avviene la comunicazione tra un neurone e l’altro o tra un neurone e una cellula effettrice del corpo: attraverso le sinapsi.

     Ci sono due tipologie fondamentali di sinapsi: quelle elettriche e quelle chimiche. Le prime avvengono in quelle parti del corpo dove bisogna mantenere costanti gli stimoli e le relative contrazioni muscolari: nel cuore e lungo il tubo digerente. Le sinapsi chimiche invece sono caratterizzate dalla conversione del segnale elettrico, costituito dal potenziale d’azione, in molecole di neurotrasmettitore (ad esempio acetilcolina) che oltrepassa la fessura sinaptica e giunge ai recettori postsinaptici. Qui il segnale può essere riconvertito in potenziale d’azione e continuare oppure può essere elaborato da eventuali interneuroni e decodificato producendo l’effetto desiderato.

     Con la mappatura completa dei100 miliardi di neuroni e delle loro connessioni si vuole arrivare alla comprensione di tutti quei processi biologici che sono alla base di razionalità, emozioni, pensieri, creatività, disturbi cerebrali e psicologici di ogni tipo. Un’impresa ardua, che per essere realizzata richiederà tempi molto più lunghi, maggiori investimenti e conoscenze e strumentazioni di cui ancora non disponiamo. Di sicuro però lo Human Connectome Project rappresenta un passo importante.

Il mio non è pessimismo nei riguardi delle possibilità umane ma semplice realismo: non è pensabile arrivare, in questi e nei prossimi anni, a comprendere definitivamente le funzionalità (e le malattie connesse) di un organo complesso come il cervello, che nei vertebrati è il risultato dell’evoluzione di centinaia di milioni di anni. È una grande sottovalutazione del potere dell’evoluzione biologica e comportamentale.

     Intanto l’Human Connectome è stato uno stimolo per ulteriori ricerche sul cervello anche in Europa  che ha risposto quest’anno con un progetto simile (Human Brain Project) ma decennale, che dovrebbe concludersi entro il 2023 e di cui sentiremo parlare certamente nei prossimi anni.

Per approfondire: http://www.humanconnectome.org/

http://en.wikipedia.org/wiki/Human_Connectome_Project

http://it.wikipedia.org/wiki/Human_Brain_Project .

In questo blog: Sostanza bianca e sostanza grigia; apprendimento, questione di connessioni.

L’immagine, frutto di analisi strumentali ed elaborazioni al computer, è tratta da: http://www.traumaticbraininjury.net/files/2013/01/brain-color.jpg

L’intero testo della prova di italiano di oggi, con i documenti allegati, si può prelevare qui.

In questo blog riporto i documenti dell’ambito tecnico-scientifico.

ARGOMENTO: La ricerca scommette sul cervello.

DOCUMENTI

«“Se vogliamo realizzare i migliori prodotti dobbiamo investire nelle migliori idee”. Con queste parole il presidente americano Barack Obama illustra dalla Casa Bianca il lancio del progetto “Brain” ovvero una “ricerca che punta a rivoluzionare la nostra comprensione del cervello umano”. Lo stanziamento iniziale è di 100 milioni di dollari nel bilancio federale del 2014 e l’intento del “Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies” è di aiutare i ricercatori a trovare nuovi metodi per trattare, curare e perfino prevenire disordini cerebrali come l’Alzheimer, l’epilessia e i gravi traumi attraverso la definizione di “fotografie dinamiche del cervello capaci di mostrare come le singole cellule cerebrali e i complessi circuiti neurali interagiscono alla velocità del pensiero”. Tali tecnologie, spiega un documento pubblicato dalla Casa Bianca, “apriranno nuove strade all’esplorazione delle informazioni contenute ed usate dal cervello, gettando nuova luce sui collegamenti fra il suo funzionamento e i comportamenti umani”. L’iniziativa “Brain” (cervello) è una delle “Grandi Sfide” che l’amministrazione Obama persegue al fine di raggiungere “ambiziosi

ma realistici obiettivi per l’avanzamento della scienza e della tecnologia” in cooperazione con aziende private, centri di ricerca universitari, fondazioni e associazioni filantropiche al fine di assicurare agli Stati Uniti la leadership sulla frontiera della scienza nel XXI secolo.»

Maurizio MOLINARI, Obama, 100 milioni di dollari per “mappare” il cervello, “LA STAMPA.it BLOG” – 02/04/2013

«Il cervello umano riprodotto su piattaforme informatiche, per ricostruirne il funzionamento in linguaggio elettronico.

Obiettivi: trovare una cura contro le malattie neurologiche e sviluppare computer superintelligenti. È l’iniziativa Human brain project (Hbp), che la Commissione europea finanzierà attraverso il bando Fet (Future and emerging technologies). Hbp è stato scelto, insieme a un’altra proposta (progetto Graphene), in una lista di 6 presentate 3 anni fa. Il finanziamento Ue appena assegnato coprirà la fase di start up (circa 54 milioni di euro per 30 mesi), ma la durata prevista degli studi è di 10 anni, per un investimento complessivo pari a 1,19 miliardi. Al progetto, coordinato dal neuroscienziato Henry Markram dell’École Polytechnique Fédérale di Losanna – partecipano 87 istituti di ricerca europei e internazionali, di cui 5 italiani […]. Il progetto […] prevede di raccogliere tutte le conoscenze scientifiche disponibili sul cervello umano su un solo supercomputer. Mettendo insieme le informazioni che i ricercatori hanno acquisito sul funzionamento delle molecole, dei neuroni e dei circuiti cerebrali, abbinate a quelle sui più potenti database sviluppati grazie alle tecnologie Ict, l’obiettivo è costruire un simulatore dell’intera attività del cervello umano. Una specie di clone hi-tech. Un modello con 100 miliardi di neuroni – precisano gli esperti – permetterebbe di studiare possibili terapie per contrastare malattie come Alzheimer, Parkinson, epilessia e schizofrenia. Il patrimonio di dati, messi a disposizione su piattaforme avanzate, sarà offerto agli scienziati di tutto il mondo. L’intenzione di Human Brain Project, in pratica, è costruire l’equivalente del Cern per il cervello.»

“Il Sole 24 Ore Sanità” – 28 gennaio 2013 (http://sanita.ilsole24ore.com)

«Come che sia, abbiamo imparato più cose sul cervello e la sua attività negli ultimi cinque decenni che nei precedenti cinque millenni, anche se alcuni, soprattutto in Italia, non se ne sono ancora accorti. Il momento attuale è estremamente favorevole. Perché? Perché si è realizzata una convergenza pressoché miracolosa di tre linee di ricerca sperimentali illuminate da una linea di ricerca teorica, convergenza che ha fatto germogliare quasi all’improvviso una serie di studi e che ha prodotto una serie di risultati degni di essere raccontati. La prima linea di ricerca è rappresentata dalla cosiddetta psicologia sperimentale. Se si vuole studiare l’essere umano, è necessario porgere delle domande e ascoltare le relative risposte, dobbiamo insomma metterlo alla prova. In parole povere, occorre uno studio psicologico. Il fatto è che la psicologia sperimentale è molto lenta: per arrivare a una qualche conclusione ci vogliono decine di anni; se fosse rimasta l’unica linea di ricerca, ci avrebbe fornito indicazioni senz’altro preziose, ma saremmo ancora lì ad aspettare. Per fortuna, contemporaneamente si è registrata l’esplosione della biologia, soprattutto della genetica e della biologia molecolare e, un po’ più tardi, della neurobiologia. Lo studio del sistema nervoso e, in particolare, del cervello sono d’altra parte fondamentali per la comprensione approfondita delle facoltà mentali e psichiche. In un caso come nell’altro, si tratta di scienze né nuove né inattese. La terza linea di ricerca, invece, non era assolutamente attesa. È una linea relativamente nuova e come sbocciata dal nulla: un regalo del cielo o, meglio, della fisica moderna. In inglese questo campo di ricerca si chiama brain imaging o neuroimaging, in francese si chiama neuroimagerie, in italiano non ha ancora un nome.

Qualcuno parla di neuroimmagini, ma il termine rende poco l’idea. È comunque la più incisiva delle tre linee, quella che ha dato un vero e proprio scossone all’intero settore di indagine e gli ha impartito un’accelerazione inusitata. Parliamo della visualizzazione dell’attività cerebrale mediante l’uso di macchine, il cui nome è oggi a tutti familiare: tomografia ad emissione di positroni (PET), risonanza magnetica nucleare e funzionale (RMN e fMRI). Queste tecniche strumentali permettono di guardare dentro la testa di un essere umano vivo e vegeto, mentre esegue un compito.»

Edoardo BONCINELLI, La vita della nostra mente, Editori Laterza, Roma-Bari 2011.

«Forme di organizzazione centralizzata della ricerca, anche piuttosto complesse, sono note almeno dalla seconda metà del Diciannovesimo secolo. Il modello odierno di organizzazione e finanziamento della ricerca scientifica, caratterizzato dall’impegno diretto dello Stato, dalla pianificazione generale dell’impresa scientifica in funzione delle esigenze nazionali e dallo sviluppo della cooperazione internazionale, si definisce però nel periodo a cavallo delle guerre mondiali, per trovare una diffusione amplissima nel secondo dopoguerra. Nei successivi decenni, la complessità crescente dei

bisogni della società e lo sviluppo della ricerca hanno comportato una ridefinizione del modello organizzativo basato sul ruolo centrale dello Stato, aprendo all’ingresso di nuovi soggetti, come le industrie private e le associazioni dei pazienti.»

Fabio DE SIO, Organizzazione e finanziamento della ricerca, in RIZZOLI LAROUSSE, Novecento. La grande storia della civiltà europea, Federico Motta Editore, Milano 2008

 

I geni umani non sono brevettabili

     Finalmente è arrivata l’attesa decisione della Corte Suprema americana. I geni umani non sono brevettabili perché si tratta di prodotti naturali, invece sarà possibile brevettare geni artificiali, cioè modificati dall’uomo. Con questa decisione la Suprema Corte degli Stati Uniti ha dato torto ad alcune multinazionali (soprattutto la Myriad Genetics, resa famosa qualche settimana fa dal caso dei seni di Angiolina Jolie) che chiedevano il brevetto dei geni scoperti, per “recuperare” le centinaia di milioni di dollari di investimenti. 

     Se correttamente applicata, la sentenza renderà più semplice la ricerca genetica in tutti i Paesi del mondo. I geni umani sono circa 25.000 e solo negli USA l’Ufficio brevetti negli ultimi anni aveva concesso circa 40.000 protezioni riguardanti il DNA. Ora questi brevetti andranno rivisti e potranno essere protetti dal legislatore solo quei geni modificati, non quelli naturali.

     Ma cosa sono i geni? Sono unità biologiche presenti in tutte le cellule degli organismi e sono ereditabili. Nel loro insieme, i geni determinano tutte le caratteristiche dell’individuo. Queste unità costituiscono segmenti di DNA che occupano precise e definite posizioni di un cromosoma dette loci. Ciascun gene controlla la produzione di una proteina indispensabile per la costruzione di nuove cellule e per il funzionamento di quelle già esistenti. Ogni gene è formato da una specifica sequenza di nucleotidi che determina una particolare proteina.

     L’insieme di tutto il patrimonio genetico ereditario di un organismo vivente costituisce il genoma. I geni sono specifici dell’individuo (con l’eccezione dei gemelli omozigoti che hanno lo stesso patrimonio genetico e, eventualmente, dei cloni) e ogni specie vivente possiede un certo numero di geni comuni che ne caratterizzano l’aspetto, il metabolismo e le differenze comportamentali rispetto ad altre specie.

     L’esistenza concreta dei geni venne dimostrata solo nei primi decenni del secolo scorso, soprattutto con i famosi esperimenti di Morgan sulla Drosophila melanogaster. L’argomento geni e cromosomi è tanto vasto e in continua evoluzione che è l’oggetto di studio di una branca importantissima della Scienza: la genetica.

Approfondimenti sull’argomento si possono trovare in rete (http://it.wikipedia.org/wiki/Gene) o sul testo di biologia. Sulla sentenza della Suprema Corte USA, propongo un articolo del TGLa7 di ieri.  

Immagine tridimensionale di cromosomi e doppia elica di DNA con un locus genico evidenziato.

Luca Parmitano sulla Stazione Spaziale Internazionale

     L’astronauta italiano è stato portato sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) dieci giorni fa dalla navetta russa Soyuz, lanciata dal Kazakistan. Rimarrà in orbita intorno alla Terra per sei mesi, fino alla fine del prossimo novembre, tra 350 e 400 km d’altezza rispetto alla superficie terrestre, mentre la ISS viaggia alla velocità di 28.000 km/h. Quest’orbita viene definita LEO (Low Earth Orbit, orbita terrestre bassa) e ha un periodo di circa un’ora e mezza. Due anni fa sulla ISS c’era un altro italiano, Paolo Nespoli.

     Durante questi sei mesi, Parmitano, classe 1976, eseguirà una serie di esperimenti e il suo stesso corpo sarà un esperimento. In attesa di eventuali missioni umane per Marte, c’è bisogno di altre verifiche sugli effetti dell’assenza di gravità per lunghi periodi sul corpo umano. Parmitano è stato selezionato come astronauta ESA nel 2009 e dopo quattro anni di addestramento è arrivato il suo turno. Sarà il primo italiano a compiere una “passeggiata” extraveicolare nello spazio. Nella ISS è con i suoi compagni Fëdor Nikolaevic Jurcichin e Karen L. Nyberg. La sua missione è stata denominata “volare”, con riferimento alla celebre canzone di Modugno.

     Non aggiungo altro perché in rete ci sono molte interviste e videointerviste in cui Parmitano racconta se stesso e la sua missione.

     Quando è libero dagli impegni tecnici e scientifici, Parmitano segnala la sua esperienza sul blog: http://blogs.esa.int/luca-parmitano/?lang=it

Molti video di Parmitano e altri astronauti sono presenti sul canale TV dell’Agenzia Spaziale Italiana: http://www.asitv.it/canale/4/205 .

Consiglio anche: Come fa la ISS a rimanere in orbita?

L’immagine di Parmitano è ricavata da un video ESA, quella dell’ISS, l’unico avamposto umano fuori dal nostro pianeta, dalla NASA.

 

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Mercurio fotografato da Messenger

     La mappa della superficie di Mercurio risaliva a circa quarant’anni fa, al 1974 quando ad effettuare le foto del 45% della superficie di quel pianeta fu la sonda Mariner. Per conoscere per intero e meglio la superficie di Mercurio, la Nasa nel 2004 lanciò la sonda Messenger che è entrata nell’orbita di Mercurio nel 2011. Da allora ha eseguito migliaia di foto e riprese ad alta definizione dell’intera superficie di quel pianeta.

     Il progetto Mariner fu uno dei maggiori successi della NASA e degli USA durante la guerra fredda. In particolare la sonda Mariner 10 venne presentata al Presidente John F. Kennedy nel 1961 dal gruppo di William Pickering, direttore del Jet Propulsion Laboratory di Pasadena e tra il 1974 e il 1975 eseguì oltre 7.000 foto intorno a Mercurio, a Venere e alla Luna. Sapevamo già che la superficie di Mercurio è ricoperta da numerosi crateri come quella lunare. Messenger ci ha anche svelato che questi crateri sono mediamente meno profondi di quelli della Luna, a parità di diametro. Il motivo ancora non lo conosciamo. Da qualche anno Messenger ha anche determinato la composizione chimica dell’atmosfera molto rarefatta di Mercurio: ossigeno, sodio, idrogeno ed elio. Per la sua scarsa consistenza viene anche definita “esosfera”.

     Mercurio ha una distanza dal Sole che varia da 46 milioni di km a 70 milioni di km. Rispetto a quella degli altri pianeti, la sua orbita è molto inclinata rispetto al piano dell’eclittica: circa 7°. Il periodo di rotazione intorno al suo asse è di circa 59 giorni terrestri mentre quello di rivoluzione intorno al Sole è di 88 giorni. Dopo il declassamento di Plutone a “pianeta nano”, Mercurio con i suoi 4880 km di diametro è il pianeta più piccolo del Sistema solare.

     Messenger ha anche permesso di vedere strutture determinate da numerosi fenomeni vulcanici che hanno accompagnato la storia del pianeta. La sonda dovrebbe continuare a raccogliere dati fino all’esaurimento del carburante, per altri due anni circa, poi si schianterà sulla superficie di Mercurio. Nel 2015 però Messenger passerà il testimone ad una sonda europea, BepiColombo che sarà lanciata dall’ESA e arriverà intorno a Mercurio nel 2022.

     Il periodo migliore per osservare Mercurio dalla Terra, nelle ore serali,  è in questi  primi giorni di giugno, quando presenta la massima visibilità, nuvole permettendo.

L’immagine ottenuta dall’elaborazione di centinaia di foto, è stata rimpicciolita ed è  tratta da:

 http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2008/07oct_firstresults/