Scienza Facile

Blog di curiosità e divulgazione scientifica. Le Scienze Naturali per tutti. – E' un'idea di Stefano Rossignoli – Benvenuti!

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Davide Bertè 28 gennaio 2011

Gideon_MantellGideon Mantell, nato il 3 febbraio 1790, era figlio di un piccolo commerciante ma discendente di una nobile famiglia decaduta e nutrì fin dall’infanzia una passione per i fossili.

Le cave del Sussex (Inghilterra meridionale) furono i primi luoghi in cui cominciò a raccogliere ammoniti. A diciassette anni, dopo la morte del padre, venne mandato a Londra per studiare medicina.

Qui ebbe modo di conoscere James Parkinson (che più tardi divenne famoso per la scoperta del morbo che ancora oggi porta il suo nome) che era un appassionato geologo e metteva in discussione l’età della Terra (all’epoca ritenuta di poche migliaia di anni).
Gideon Mantell, una volta laureatosi, fu preso a tempo pieno dal mestiere di medico di campagna ma nel poco tempo libero studiava la geologia della regione.

La professione medica gli permise di avere un buon sostegno economico che gli consentì di sposarsi e comprare una grande casa in cui tenere la sua collezione di fossili sempre più grande.
Presi accordi con la cava di Cuckfield (Cretaceo Inferiore), si faceva spedire i fossili che venivano ritrovati dagli operai; da questa cava cominciarono a uscire ossa gigantesche e poi il dente di un grosso rettile… non si aveva idea di che cosa potesse trattarsi; l’unico rettile fossile di grandi dimensioni conosciuto all’epoca era l’Ichthyosaurus (scoperto nel 1811), ma il ritrovamento di piante tropicali associate alle ossa gigantesche faceva pensare a un ambiente totalmente diverso. Mantell si trovava di fronte a qualcosa di completamente nuovo: un gigantesco rettile vegetariano! Nulla di simile era mai stato scoperto in precedenza e non si sapeva come interpretare il reperto…
Nel 1821 conobbe Charles Lyell, il famoso geologo, che lo mise al corrente che nel frattempo a Londra era stato esposto un fossile di un rettile gigantesco trovato da Buckland e che Georges Cuvier, a quel tempo la massima autorità nel campo dell’anatomia comparata, aveva dato il suo parere favorevole. Incoraggiato dalle recenti scoperte nel 1822 diede alle stampe Fossili delle South Downs in cui descriveva le lucertole fossili che aveva ritrovato. Pochi mesi dopo l’uscita della sua opera presentò il suo dente fossile alla Geological Society ma venne liquidato dagli “esperti” come di scarso interesse e interpretato come il dente di qualche pesce gigante. Mantell, che aveva una formazione da autodidatta non godeva del prestigio necessario per essere ascoltato seriamente.
Aiutato dall’amico Lyell fece un ulteriore sopralluogo alla cava che avvalorò le sue ipotesi; presentò quindi una lettera alla Geological Society in cui affermava con rinnovata convinzione di avere scoperto resti fossili di grandi rettili erbivori e carnivori. Ma quando Cuvier visionò il dente che Mantell aveva trovato lo determinò come un incisivo di rinoceronte (un grosso errore, come vedremo…). Mantell si ritrovò senza riconoscimenti, ad avere speso molti soldi per i cavatori che gli fornivano i fossili, il suo libro era in perdita e ad avere sprecato molte notti nello studio dei fossili: un brutto colpo.

Iguanodon e MantellTuttavia, senza lasciarsi scoraggiare dall’ostracismo della scienza ufficiale, continuò i suoi studi e nel 1824 diede il nome al gigantesco rettile vegetariano che aveva ritrovato e lo chiamò Iguanodon (=denti da iguana). Lo stesso anno uscì Ricerche sulle ossa fossili di Cuvier in cui l’autore ammetteva il suo errore precedente: Mantell era adesso pienamente rivalutato e gli venne offerto di far parte della Geological Society.
Nel 1829 ipotizzò per primo l’esistenza di un’Età dei rettili precedente all’Età dei Mammiferi. Come si può ben immaginare la sfere ecclesiastiche non furono proprio entusiaste…
L’anno seguente in una cava venne scoperta una nuova lucertola gigante, lavorando di notte per estrarla dalla roccia (Gideon Mantell di giorno continuava a praticare la professione di medico) scoprì una nuova specie che chiamò Hyleosaurus.
Nel 1834 il ritrovamento di uno scheletro parziale di Iguanodon diede nuovo supporto alle teorie di Mantell, prosegui la lettura…

Davide Bertè 10 gennaio 2011

Evo-Devo è un acronimo che sta per Evolutionary Developmental Biology -biologia evolutiva dello sviluppo- ed è la scienza che si occupa di studiare il processo di sviluppo che dalla cellula uovo porta all’organismo finito.
Tutte le cellule di un organismo contengono lo stesso DNA, cioè hanno la stessa informazione genetica, eppure durante lo sviluppo si differenzieranno e alcune diventeranno cellule muscolari, altre scheletriche e così via… Come ciò sia possibile, quali siano le cause che regolano il differenziamento e i tempi di sviluppo, è campo di indagine dell’Evo-Devo.

Mutazioni teratologiche

Agli albori di questa scienza ci si doveva basare essenzialmente sull’osservazione di alcune, sporadiche, mutazioni teratologiche (=mostruose) che avvenivano spontaneamente in natura.
Alterazioni nei tempi di sviluppo ed errori nell’informazione genetica portavano alla nascita di organismi con gravi mutazioni.
Famosa è la mutazione del moscerino della frutta, Drosophila melanogaster, nota come antennapedia: gli individui che la presentano hanno delle zampe sulla testa al posto delle antenne! Questo mise in evidenza che gli organismi sono composti da parti metameriche, ripetute in serie, che sono omologhe tra loro e che si differenziano solo per differenze nei tempi di sviluppo (un’antenna non sarebbe altro che una zampa modificata).
Era necessario, per affrontare il problema, conoscere bene i meccanismi di sviluppo embrionale. Il premio Nobel Hans Spemann fece vari esperimenti tagliando cellule uovo per vedere a quale punto dello sviluppo si originavano determinate strutture e se c’erano differenze tra le varie parti di una cellula uovo. Si scoprì che nella cellula uovo ben presto si sviluppa una polarità che guida lo sviluppo; si diede il via allo studio della geografia dell’uovo.

La genetica

Si rendeva necessario, dopo i primi e necessariamente grezzi esperimenti, un approfondimento della questione. prosegui la lettura…

Alfred Russel Wallace

A.R.Wallace – scansione dal libro ‘Darwin 1809-2009’ di Niles Eldredge

Davide Bertè 5 gennaio 2011

L’8 gennaio 1823, 188 anni fa, nasceva in Galles Alfred Russel Wallace. Ma chi era costui?
Si tratta di uno degli studiosi più importanti (e sottovalutati) di sempre. Basti dire che senza di lui forse non ci sarebbe la teoria dell’evoluzione… Ma procediamo con ordine.
Figlio di una famiglia di ceto medio, ottavo di nove figli, non godeva certo dei privilegi di un Charles Darwin (che proveniva da una famiglia benestante). Nel 1847 si imbarcò, insieme all’amico Bates, per l’Amazzonia, dove trascorse circa 14 anni raccogliendo insetti da vendere in Europa a ricchi collezionisti. Qui cominciò a osservare che le specie presentano varietà differenti in varie località… Durante il viaggio di ritorno un incendio alla nave su cui viaggiava causò la perdita di gran parte del materiale raccolto e degli appunti presi.
In seguito Wallace si recò nell’arcipelago malese. Qui si ammalò e rimase bloccato a Ternate. Durante il periodo della malattia cominciò a scrivere un articolo in cui faceva delle riflessioni basate su un saggio di Malthus (Saggio sul principio di popolazione) e sulle sue osservazioni.
Nel 1856 Wallace, che nel 1855 aveva già pubblicato un saggio dal titolo Sulla legge che ha regolato la comparsa di nuove specie, cominciò una corrispondenza con il ben più famoso Charles Darwin in Inghilterra. Darwin all’epoca non aveva ancora pubblicato nulla sulla teoria dell’evoluzione, ma aveva già cominciato, in privato, a lavorarci.
Ricevuto il manoscritto di Wallace, con la richiesta di presentarlo alla Società Linneana, notò con sconcerto che conteneva delle idee molto simili a quelle su cui stava lavorando lui stesso. Gli amici Joseph Hooker e Charles Lyell, che erano al corrente del suo lavoro, gli consigliarono di far uscire, contemporaneamente, una nota congiunta. prosegui la lettura…

 

 

Davide Bertè 4 gennaio 2011

Spesso, parlando di evoluzione a chi non ha studiato questa materia, mi sento porre domande come:“Ma se l’uomo discende dalla scimmia allora perchè le scimmie non si sono evolute tutte in uomini?”.

C .Darwin

C .Darwin dal libro 'Darwin 1809 2009' di Niles Eldredge

Questa domanda deriva da alcuni errori, purtroppo abbastanza comuni, nell’interpretazione della teoria darwiniana.

Bisogna chiarire infatti che il termine “evoluzione” non è affatto sinonimo di “progresso”, come spesso viene utilizzato.

Darwin nell’Origine delle specie infatti non utilizzò mai tale termine ma parlò sempre di “discendenza con modificazione” (potete verificarlo voi stessi andando a leggere l’opera in questione!).

A questo punto sorge spontanea la domanda: ma se Darwin non ha mai utilizzato tale termine, com’è che la teoria ha finito per chiamarsi così?

Il termine “evoluzione” venne diffuso da Herbert Spencer nel suo libro Principles of Biology (1864). Il termine ottenne un grande successo ma risultò ambiguo: sembrava indicare che tutte le creature fossero disposte lungo una scala Naturae lineare che, partendo dagli organismi più semplici, porta a quelli più complessi.

A un primo esame questo potrebbe sembrare corretto, poiché possiamo constatare che da semplici organismi monocellulari sono derivate creature multicellulari molto complesse. Eppure pensate ai parassiti: sono perfettamente adattati al loro ambiente e possono avere cicli anche molto complessi che prevedono il passaggio da più ospiti ma per far questo hanno dovuto perdere molti organi di senso (a che servirebbe a una tenia o verme solitario, che vive dentro un intestino, avere gli occhi?).

corallo-della-vita

Il corallo della vita. Il primo albero evolutivo di Charles Darwin - Roba da pelle d'oca - Dal libro 'Darwin 1809 2009' di Niles Eldredge

La tenia è perfettamente “evoluta” in quanto si è bene adattata al suo ambiente.
Inoltre spesso si è tentati di volere vedere un fine, uno scopo, nell’evoluzione degli organismi (l’uomo). Ormai però la ricerca paleoantropologica ha messo bene in evidenza che in passato hanno convissuto nello stesso periodo più specie di ominidi (per le savane africane, si aggiravano un tempo pure Australopiteci e Parantropi e il genere Homo era rappresentato da più specie contemporaneamente). Homo sapiens, quindi, non si troverebbe al termine di una scala di progresso, ma sarebbe semplicemente l’ultimo ramoscello di un rigoglioso cespuglio evolutivo.

 

In Natura infatti, per quanto un organismo possa essere bene adattato, non è mai perfetto; esso si porta dietro molte strutture che sono dei vincoli storici, strutture che erano utili ai suoi antenati e che condizionano le direzioni in cui si può evolvere. Tali strutture talvolta possono essere cooptate verso nuove funzioni  (exaptation) come per esempio i polmoni sono diventati una vescica natatoria (per la storia completa rimando al saggio di S.J. Gould Piena d’aria calda dal volume ‘Otto piccoli porcellini’).

Ma allora, tornando alla nostra domanda iniziale, qual’è la risposta? Il motivo è che le scimmie attuali, come noi, sono il risultato di un lungo cammino, sono ben adattate al loro ambiente e hanno sviluppato ottime strategie per sopravvivere, anche se diverse da quelle di un gruppo di australopitecine che un giorno si alzarono in piedi e divennero bipedi.