Mai più scarichi

E' stato presentato oggi 19 maggio 2009 a Tokyo il cellulare più ecologico presente sul mercato. Si tratta del Solar Hybrid 936SH, il primo cellulare prodotto dalla Sharp e messo in commercio da Softbank, il terzo gestore di telefonia mobile in Giappone, capace di ricaricarsi con l'energia solare.

Si tratta di un telefonino dotato di alcune celle fotovoltaiche poste sul coperchio capaci di fornire un minuto di autonomia in conversazione e due ore in stand-by con appena dieci minuti di esposizione ai raggi solari.

Il costo è decisamente modico, circa 300 €, e tra le altre caratteristiche, è completamente impermeabile all'acqua.

Dobbiamo dire grazie alla Luna?

La sua nascita risale a cinque miliardi di anni fa e fin da subito l'attrazione reciproca tra la Luna e la Terra è stata forte.
Almeno una volta al mese appare come una palla luminosa sospesa nel cielo della notte. Da sempre ha influenzato la vita dell'uomo, lo dimostrano le numerose credenze popolari che sono state tramandate fino ai giorni nostri. Con la luna piena pare che gli uomini possano assumere delle strane sembianze, trasfromandosi in licantropi, le gestanti tendano ad iniziare il travaglio oppure il favorire l'imbottigliamento del vino. Molte di queste credenze non hanno un granchè di scientifico, ma la Luna da sempre influenza il fenomento delle maree e, da una recente ricerca, sembra che grazie alle continue oscillazioni del livello del mare si sia potuta originare la vita. Lo sostiene Richard Lathe, biologo molecolare del Pieta Research di Edimburgo.

Secondo la teoria del ricercatore tre miliardi e mezzo di anni fa, data in cui si presume siano nate le prime forme di vita, le maree erano molto più frequenti vista la maggiore vicinanza tra Terra e Luna. Si stima che ci fosse una marea ogni due/sei ore e questo continuo oscillare del livello del mare provocava una diversa concentrazione salina lungo le aree costiere. Sappiamo che la vita è nata dall'aggregazione di singole molecole che si sono aggregate in lunghe catene che fungevano da matrice sulle quali si attaccavano altre molecole formando delle catene. Le doppie catene sono quelle che hanno formato gli acidi nucleici, Dna e Rna, che sono alla base di ogni forma vivente. Per Lathe, la differenza di salinità è stata la causa del disassociarsi e del riassociarsi delle molecole di Rna e di Dna.

La teoria lascia ancora dei dubbi alla comunità scientifca, ma non c'è dubbio che questa nuova scoperta ci fa sentire quanto straordinaria sia l'attrazione tra questi pianeti.

C'era una volta un muflone...L'origine della pecora svelata da un retrovirus

Una doppia elica di DNA all’interno dell’occhio di un vitello. Con questa immagine la rivista “Science” ha rappresentato la ricerca pubblicata sulla copertina del 24 aprile. Una data che Bernardo Chessa, ricercatore nel Dipartimento di Patologia e Clinica Veterinaria dell’Università di Sassari, non dimenticherà facilmente. A lui va il primato di essere stato il primo ricercatore sardo ad apparire sulla copertina della prestigiosa rivista americana.
Il merito di un traguardo così importante è l’originalità con cui Bernardo Chessa, in collaborazione con uno dei più importanti retro-virologi del mondo: il prof Palmarini della Glasgow University, ha condotto la sua ricerca ricostruendo la storia dell’addomesticamento della pecora. “In pratica”, dice Chessa, “abbiamo cercato di ricostruire alcuni aspetti della domesticazione della pecora attraverso lo studio dei retrovirus che hanno infettato questa specie animale nel corso di migliaia di anni. I retrovirus sono virus che hanno la capacità di integrarsi nel genoma della specie animale che infettano, si trasmettono orizzontalmente da un animale infetto ad uno non infetto come qualunque altro virus “esogeno”. Casualmente un retrovirus “esogeno” può anche integrarsi in cellule della linea germinale, da quel momento verrà trasmesso verticalmente, dal genitore alla prole, come qualunque altro gene. Durante l’evoluzione retrovirus endogeni hanno colonizzato il genoma di tutte le specie animali, uomo incluso. I retrovirus endogeni lasciano quindi una traccia indelebile nel corredo genetico dell’ospite infettato che sarà poi trasmesso alle generazioni future. “Nel genoma della pecora abbiamo individuato ventisette retrovirus endogeni” spiega Chessa “alcuni si sono integrati tra i cinque e nove milioni di anni fa, e sono comuni anche alla capra, altri si ritrovano solo nei progenitori selvatici degli ovini, mentre sei ERVs si sono integrati in tempi più recenti, sono quindi presenti solo nella pecora e non negli ovini selvatici. “Ho analizzato la presenza di questi sei retrovirus in 1362 campioni appartenenti a 133 diverse razze provenienti da tutto il mondo”, spiega il ricercatore, “partendo dal presupposto che se in due distinte pecore trovo lo stesso retrovirus endogeno, significa che queste sono filogeneticamente correlate, in altre parole hanno avuto un progenitore comune”. Le sorprese e le curiosità durante questo “viaggio” nel passato genetico dei progenitori delle pecore non mancano. “Abbiamo scoperto, tenendo conto anche dei dati archeologici, che le pecore, domesticate circa dieci mila anni fa in Medio Oriente, si sono da qui diffuse in Africa, in Asia, in Europa, dal bacino del Mediterraneo fino alle aree più a nord della Norvegia e della Finlandia, attraverso distinti episodi migratori. “Relitti” delle prime migrazioni sono i Mufloni di Sardegna e Corsica, le Soay, le Orkney e altre razze del nord Europa. Queste pecore primitive, che venivano allevate principalmente per popolare dei territori di caccia e favorire l’approvvigionamento di carne, sono state poi sostituite da pecore più “moderne” che presentavano probabilmente tratti maggiormente selezionati, forse la prima selezione da parte dell’uomo ha riguardato la produzione della lana”. Si scopre che i pastori Neolitici della prima migrazione mantenevano caratteri preistorici e non utilizzavano le pecore per sfruttare i prodotti secondari. Erano per lo più dei cacciatori e le diverse specie allevate non furono soggette ad allevamento intensivo. “Il nostro lavoro suggerisce che anche le pecore più “moderne” siano originarie del Medio Oriente, e da qui si sono poi diffuse in tutto il mondo”. Solo durante la seconda migrazione, si ha testimonianza dello sfruttamento della pecora anche per i caratteri secondari. La diffusione di queste specie ha interessato prima l’Asia sud occidentale per poi diffondersi in Europa, Africa e nel resto dell’Asia sud occidentale. Le prove di questa seconda migrazione sono presenti nelle razze attuali sparse tra l’Egitto, la Siria, Israele, l’Arabia Saudita e la Turchia attuale. Il manto di queste razze è più folto di quello delle razze appartenenti alla prima migrazione. Probabilmente una mutazione favorevole ha portato alla modificazione di questo carattere. Riconducibile alla caratteristica di queste pecore è la prima storia di abigeato raccontata nella leggenda di Giasone e degli Argonauti e del vello d’oro preso nella regione della Colchide, tra l’attuale Trebisonda, in Turchia, e la Georgia.
L’utilizzo dei retrovirus come marker genetici apre nuove frontiere per la ricostruzione di migrazioni che hanno interessato altre specie di animali. Inoltre la possibilità di poter riconoscere dal punto di vista genetico razze di pecore più primitive, in base agli ERVs presenti nel loro genoma, permette di capire meglio quali sono i pool genetici da conservare per il mantenimento della biodiversità. Non meno rilevante è che ben l’8% del genoma umano è costituito da EVRs e chissà che questo non possa portare a nuove scoperte sull’evoluzione umana.

L'inesorabile trascorrere del tempo

Capelli bianchi, caratteristica legata a persone sagge e mature. Ma è davvero così? Il mistero è presto svelato e in maniera del tutto scientifica: è l'inesorabile trascorrere del tempo.

La ricerca, condotta da un team di scienziati europei e pubblicata sul "Faseb Journal", dimostrata come l'aumento dei capelli bianchi sia legato produzione di perossido di idrogeno (la comunissima acqua ossigenata, o come scriverebbero i chimici, H2O2) da parte dei bulbi piliferi con l'avanzare dell'età.

I follicoli producono una piccola quantità di perossido di idrogeno, ma questa tende ad aumentare con il passare degli anni. L'acqua ossigenata tende a bloccare la sintesi della melanina, il pigmento che "colora" i nostri capelli, rendendoli prima grigi e poi bianchi.

L'aumento del perossido di idrogeno è causato dalla riduzione di un enzima (catalasi), che separa l'acqua ossigenata in acqua e ossigeno. I follicoli, insieme ad un altro enzima respopnsabile della presenza della melanina nei follicoli stessi, non riesce a contrastare i danni causati dal perossido di idrogeno col passare dell'età e una volta avviato questo meccanismo non resta che recarci dal parrucchiere per rimediare artificialmente a questo inconveniente. Oppure accettare "l'inesorabile trascorrere del tempo e il logorio che lo pervade".

Un esempio di bioinformatica: i microarrays.

Lo sviluppo dell'informatica negli ultimi decenni ha dato un contributo notevole alla ricerca scientifica, soprattutto per lo sviluppo e le analisi di ricerche che necessitavano l'archiviazione di una gran numero di dati, come quelli relativi al genoma umano.
Gli studi di genetica umana all'inizio potevano essere condotti solo su alcuni geni per volta, ma dopo che ne vennero individuati un gran numero, era necessario sviluppare delle tecnologie capaci di permettere l'analisi di geni su vasta scala.
Grazie alle nuove tecnologie informatiche nel 1996, sono stati messi sul mercato i microarrays, o DNA chip, che permettono lo studio dell'espressione genica. Mentre prima i ricercatori erano costretti ad analizzare un singolo gene per volta, con i “geni chip” hanno potuto effettuare l'analisi di migliaia di coppie di geni contemporaneamente. Una definizione più precisa di ciò che è un microarray è data da Schena (Scienze, 1995), il quale lo definisce come "un allineamento ordinato degli acidi nucleici, le proteine, piccole molecole, che permette l'analisi parallela dei campioni biochimici complessi".
Ma come è fatto un microarrays? Esso è costituito da numerose molecole di DNA (sonde), disposte in una griglia. Le dimensioni sono abbastanza ridotte, circa 2 cm, ogni sonda è costituita da una singola elica di Dna di un gene e tutte le sonde dei chip rappresentano la maggiorparte dei geni di un organismo. Il DNA chip sfrutta la stessa capacità del DNA della complementarità delle basi, ovvero l'appaiamento delle basi azotate, l'adenina (A) con la timina (T) e la citosina (C)con la guanina (G). Grazie a questa capacità i microarrays riescono ad identificare geni espressi o non espressi in un tessuto. I geni espressi vengono trascritti tramite mRNA (RNA messaggero) e dall'estrazione dell'mRNA viene ottenuta una molecola di cDNA marcata con un marcatore fluorescente. I cDNA vengono poi applicati al chip; quando il cDNA trova la sua base omologa si appaia, come farebbe una normale sequenza di DNA. Nel punto di appaiamento il microarray emette la fluorescenza e a seconda del colore che verrà emesso, si tratterà di un gene sano o di un gene malato. Questo è ciò che viene definito profilo di espressione del gene.
Le applicazioni dei microarrays sono numerose e di grande importanza, come ad esempio l'analisi dell'espressione genica, attraverso la quale si è riusciti a controllare i livelli di espressione dell'espressione dell'RNA utilizzando il cDNA, e della variazione del DNA.
Per quanto rigurda quest'ultima tecnica sono necessari però i microarray di oligonucleotidi, ovvero dei microarray che contengono oligonucleotidi o parti di genomi di alcuni esseri viventi. Questo tipo di microarray possono essere prdotti per deposizione piezoelettrica o per sintesi in situ.
La grandiosità dell'invenzione dei microarray sta soprattutto nel fatto di poter utilizzare un gran numero di dati contemporaneamente, come ad esempio lo studio di migliaia di geni per volta e non più di ogni gene singolarmente con una possibilità di errore piuttosto bassa. Persino il costo è piuttosto contenuto se si pensa al suo importante utilizzo, circa 1500 € per ogi applicazione.

"Più grande del cielo"...

Il 19 febbraio nell’aula 203 della Cittadella Universitaria di Monserrato il professor Giovanni Biggio, Professore Ordinario di Neuropsicofarmacologia dell’Università degli Studi di Cagliari, ha tenuto una lezione sul cervello per gli studenti del master in Comunicazione della Scienza.
Più grande del cielo, così parafrasando una poesia di Emily Dickinson, viene definito il cervello, organo fondamentale per le funzioni del nostro corpo. Costituito da miliardi di cellule chiamate neuroni, che a differenza di quanto si è sempre creduto, hanno capacità rigenerative, inizia a stupirci già dai primi attimi di vita. Esso raggiunge la maturità a 18 anni nelle donne e tra i 20 e i 21 negli uomini. Fondamentali per il suo sviluppo sono le modalità di attaccamento del bambino alla madre durante i primi anni di vita così come gli anni dell’adolescenza risultano essere cruciali per lo sviluppo fisiologico e per il raggiungimento di un buon equilibrio mentale. Un ambiente positivo familiare e scolastico favorisce un normale sviluppo delle facoltà mentali, mentre risultano deleterie le sostanze d’abuso quali alcool e droghe. Anche l’assunzione di piccole quantità di sostanze d’abuso, incluso l’alcol, può risultare deleterio per lo sviluppo del cervello e per la possibile insorgenza di patologia mentale in soggetti geneticamente predisposti. Infatti, ricerche scientifiche dimostrano che l’uso di queste sostanze, anche in piccole dosi, può essere determinante per lo sviluppo di patologie mentali nell’adolescenza, nell’età adulta e nel periodo senile. I soggetti portatori di specifici polimorfismi genici sono particolarmente vulnerabili agli effetti di queste sostanze e più facilmente possono andare incontro a psicopatologia.
L’insorgere di ansia, depressione e altre patologie più gravi, come la schizofrenia possono essere curati non solo con l’ausilio di farmaci, ma con un approccio terapeutico multidisciplinare di tipo psicologico, ambientale, psichiatrico e farmacologico. Anche gli ormoni, come ad esempio il testosterone e il cortisolo giocano un ruolo fondamentale nella funzionalità del cervello. Banditi alcool e sostanze d'abuso ciò che giova maggiormente al cervello sono stimoli positivie un ambiente sano.

Le nuove metodologie di indagini come la Risonanza Magnetica, hanno dato un quadro generale delle modificazioni che avvengono nei neuroni e dei cambiamenti morfologici del cervello dei pazienti affetti da depressione. Come dice Biggio: "Alla base c'è un fenomeno fisiologico che naturalmente tende a manifestarsi in età avanzata: le cellule sono meno trofiche e meno capaci di elaborare segnali troppo intensi e sofisticati. Spesso una riduzione del volume dell'ippocampo, dell'amigdala e della corteccia cerebrale, strutture che hanno un ruolo sia in ambito emozionale che cognitivo, viene descritta nel cervello dei depressi. Come la fisioterapia dopo un incidente muscolare, i farmaci di nuova generazione agiscono sui fattori trofici e riescono a migliorare il trofismo dei neuroni, stimolando la formazione di nuove connessioni tra nuovi e vecchi neuroni e stimolando la produzione di nuovi neuroni".

Il segreto quindi è allenare il nostro cervello così come un atleta fa coi suoi muscoli.

Quattro buoni metodi per imparare a insegnare Scienza

Quante volte vi siete chiesti come mai capire le materie scientifiche sia così difficile? E’ sempre colpa della vostra scarsa propensione verso quelle materie, oppure è anche colpa dei professori e degli scienziati che salgono in cattedra?
Bene, rincuoratevi e non crediate che il vostro quoziente intellettivo sia inferiore rispetto alla media, ma prendetevela pure con professori e scienziati che non hanno mai fatto alcuno sforzo per rendere certi argomenti alla portata di tutti.
Il primo vero problema nasce dal fatto che agli studenti non venga mai chiesto di porsi in maniera critica di fronte ai fatti che accadono in natura, ma essi devono semplicemente memorizzare dei dati e delle formule senza chiedersi il perché le cose accadano.
Una serie di esperti appartenenti alla U.S. National Academies hanno stabilito nel “Insegnare scienza nelle scuole: Imparare e insegnare scienze in gradi K-8”, che per insegnare la scienza occorre raggiungere quattro obiettivi: sapere, usare e interpretare le spiegazioni scientifiche del mondo naturale, capire la natura e il suo sviluppo, preparare gli studenti a valutare e a creare prove e spiegazioni scientifiche, e infine, partecipare in modo produttivo ai discorsi scientifici.
John A. Moore, in qualità di scienziato e di insegnante, ha sottolineato il fatto che la scienza ha un modo speciale per farci capire come và il mondo e se adulti e studenti non riescono a capirlo la colpa risiede nel metodo di insegnamento durante i corsi di scienza. Una “colpa” che ricade anche sul mondo del lavoro. Le industrie si lamentano continuamente del fatto che sia studenti del college che laureati non sono capaci di lavorare in maniera soddisfacente in quanto incapaci di avere come caratteristiche la capacità di risoluzione dei problemi in maniera logica. La causa di questa mancanza và ricercata nel metodo di approccio ai problemi; problemi di semplice risoluzione vengono spesso ingigantiti con la ricerca di complicate risposte. Secondo Moore è shockante sapere che per molte persone di cultura elevata non c’è differenza tra la spiegazione scientifica o non scientifica di determinati fenomeni, come per esempio per l’evoluzione.
Il più grosso errore fatto dagli insegnanti di scienza è quello di pensare che la scienza non sia una materia che può essere verificata indipendentemente ed in maniera logica, ma di pensare che sia una forma di verità comunicata dagli scienziati.
Come intervenire allora per migliorare questa situazione? Moore suggerisce innanzitutto di modificare il metodo di valutazione e di far intervenire attivamente gli studenti in discussioni scientifiche. Inoltre, lo sviluppo di un progetto nazionale, per quanto riguarda gli Stati Uniti, per migliorare la qualità della valutazione e dell’insegnamento delle quattro discipline scientifiche definite dalla National Academies. Il mondo ha urgentemente bisogno di una ridefinizione del modo di insegnare scienza.
Questa soluzione, anche se studiata per gli Stati Uniti, dovrebbe essere utilizzata anche negli altri paesi e finalmente la scienza non verrebbe più vista come dogma, ma come una serie di eventi naturali che possono essere spiegati attraverso indagini e logica.