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Ma questa crema solare …. come dobbiamo sceglierla?

30 Giu

Sempre alla nostra sezione:

– Hai domande o dubbi?

va il merito, ma ovviamente tutto il merito va a voi che rendete questo blog vivo ed interessante, di aver richiamato da una nostra cara lettrice una nuova interessantissima domanda. Questa volta però, vi preannuncio che l’argomento scelto è molto complesso nella sua apparente semplicità, oltre ad essere assolutamente in linea con il periodo dell’anno. Come potete leggere, la domanda riguarda le creme solari e tutte le leggende che girano, non solo in rete, e che da sempre abbiamo ascoltato.

Come anticipato, non è semplice cercare di trovare la giusta strada nella giungla di informazioni disponibili. Se provate a confrontare dieci fonti, troverete dieci versioni diverse: le creme solari devono essere usate. No, non devo essere usate. Il sole è malato. Il sole provoca il cancro. No, sono le creme che creano il cancro alla pelle. Insomma, di tutto di più, e non pensate di rifuggire nella frase: “mi metto sotto l’ombrellone”, perché, come vedremo, anche questo lascia filtrare alcune componenti dei raggi solari e, sempre scimmiottando quello che trovate in rete, vi può venire il cancro. Allora sapete che c’è? Me ne sto chiuso dentro casa fino a settembre! Va bene così? No, sicuramente non prendi il sole (e quindi non ti viene il cancro), ma non ti si fissa la vitamina D e quindi potresti soffrire di rachitismo.

Insomma, come la mettete la mettete, sbagliate sempre. Cosa fare allora? Sicuramente, in linea con il nostro stile, quello che possiamo fare è “andare con ordine” e provare a verificare quali e quante di queste affermazioni corrispondono al vero. Solo in questo modo potremo capire quale crema solare scegliere, come applicarla e quali sono i rischi che possiamo correre con l’esposizione al Sole.

Prima di tutto, non dobbiamo considerare i raggi solari come un’unica cosa, ma è necessario distinguere la radiazione che ci arriva. Questa suddivisione è essenziale perché l’interazione della nostra pelle con i fotoni emessi dal sole non è sempre uguale, ma dipende dalla lunghezza d’onda. Bene, in tal senso, possiamo distinguere la parte dei raggi solari che ci interessa in tre grandi famiglie, in particolare, per i nostri scopi, ci concentreremo sulla parte ultravioletta dello spettro, che è quella di interesse in questo campo.

La parte cosiddetta ultravioletta è quella con lunghezza d’onda immediatamente inferiore alla parte visibile. Normalmente, questa parte dello spettro viene divisa in UVA, con lunghezza d’onda tra 400 e 315 nanometri, UVB, tra 315 e 280 nanometri e UVC, tra 280 e 100 nanometri. Quando parliamo di tintarella o di danni provocati dalla radiazione solare, dobbiamo riferirci alla parte UV ed in particolare a queste 3 famiglie.

Bene, la componente più pericolosa della radiazione solare è quella degli UVC cioè con lunghezza d’onda minore. Perché? Sono radiazioni utilizzate come germicidi, ad esempio nella potabilizzazione dell’acqua, a causa del loro potere nel modificare il DNA e l’RNA delle cellule. Per nostra fortuna, questa componente della radiazione è completamente bloccata dallo strato di ozono che circonda la Terra. Di questo, e soprattutto dello stato di salute dello strato di ozono, abbiamo parlato in un post specifico:

– Che fine ha fatto il buco dell’ozono?

Per la parte più pericolosa dello spettro, quella degli UVC, possiamo dunque tirare un respiro di sollievo. Vediamo le altre due componenti.

Gli UVA, a causa della lunghezza d’onda maggiore, penetrano più a fondo nella pelle, promuovendo il rilascio di melanina e dunque l’abbronzatura. Che significa? Molto semplice, quando prendiamo il sole, la nostra pelle reagisce cercando di proteggersi autonomamente appunto rilasciando melanina. Questa sostanza serve a far scurire gli strati più superficiali della pelle appunto come protezione dai raggi. Riguardo ala dannosità? Su questo punto, purtroppo, non si ha ancora chiarezza. Per prima cosa, dobbiamo dire che l’esposizione crea meno danni a tempi brevi rispetto, come vedremo, a quella agli UVB. Questa componente però è una delle maggiori sospettate per i danni a lungo termine, connessi anche con l’insorgere di tumori alla pelle, e provoca un invecchiamento veloce della pelle. Gli UVA sono molto conosciuti da coloro che frequentano i centri estetici per sottoporsi alle “lampade”. Questi sistemi infatti hanno sistemi di illuminazione concentrati negli UVA appunto per promuovere un’abbronzatura rapida.

Per quanto riguarda gli UVB invece, si tratta della radiazione più pericolosa nell’immediato. Questa componente dello spettro solare infatti, è responsabile della classica “scottatura”, in alcuni casi vera e propria ustione, provocata da un’esposizione prolungata al Sole. Anche se potenzialmente dannosa, la radiazione UVB è comunque importante per il nostro organismo perché promuove la sintesi della vitamina D. Come è noto, in assenza di questo fondamentale processo possono insorgere casi di rachitismo, soprattutto in soggetti non ancora adulti.

Bene, abbiamo capito come è divisa la radiazione ultravioletta del sole e abbiamo finalmente capito a cosa si riferiscono tutti questi nomi che siamo soliti ascoltare o leggere riguardo la tintarella.

Passiamo dunque a parlare di creme solari. Cosa dobbiamo cercare? Perché? Quali sono i prodotti più indicati?

Ripensando a quanto scritto, viene evidente pensare che una buona crema debba proteggerci dagli UVA e UVB poiché per gli UVC ci pensa lo strato di ozono. Primo pensiero sbagliato! Quando acquistiamo una crema solare, che, come vedremo, offre una certa protezione, questo valore si riferisce alla sola componente B della radiazione. Perché? Semplice, come visto, gli UVB sono responsabili delle scottature immediate. Se ci proteggiamo da questa componente salviamo la pelle garantendo la tintarella. Questo è assolutamente falso, soprattutto pensando ai danni a lungo termine dati da un’esposizione troppo prolungata agli UVA.

Solo negli ultimi anni, sono comparse sul mercato creme con protezioni ad alto spettro. Fate bene attenzione a questa caratteristica prima di acquistare un qualsiasi prodotto. Una buona crema deve avere un fattore di protezione per gli UVA non inferiore ad 1/3 di quello garantito per gli UVB.

Ora però, anche seguendo quanto affermato, parliamo appunto di queste protezioni. Fino a qualche anno fa, ricordo benissimo gli scaffali dei negozi strapieni di creme solari con fattori di protezione, SPF cioè fattore di protezione solare, che andavano da 0 a qualcosa come 100. Già allora mi chiedevo, ma che significa zero? A che cosa serve una crema con protezione 0 e, allo stesso modo, protezione 100 o, come qualcuno scriveva “protezione totale”, significa che è come mettersi all’ombra?

Capite già l’assurdità di queste definizioni create solo ed esclusivamente a scopo commerciale. Fortunatamente, da qualche anno, è stata creata una normativa apposita per questo tipo di cosmetici aiutando il consumatore a comprendere meglio il prodotto in questione. Oggi, per legge, esistono solo 4 intervalli di protezione che sono: basso, medio, alto e molto alto. Questi intervalli, in termini numerici, possono essere compresi utilizzando la seguente tabella:

 

Protezione SPF

Bassa 6 – 10

Media 15 – 20 – 25

Alta 30 – 50

Molto alta 50+

Notiamo subito che sono scomparse quelle orribili, e insensate, definizioni “protezione zero” e “protezione totale”. Ma, in soldoni, cosa significa un certo valore di protezione? Se prendo una crema con SPF 30 è il doppio più efficace di una con SPF 15? In che termini?

Detto molto semplicemente, il valore numerico del fattore di protezione indica il tempo necessario affinché si creino scottature rispetto ad una pelle non protetta. Detto in questo modo, una SPF 15 significa che la vostra pelle si brucerà in un tempo 15 volte maggiore rispetto a quello che impiegherebbe senza quella crema. Dunque, anche con una crema protettiva posso scottarmi? Assolutamente si. In termini di schermo alla radiazione, il potere schermante non è assolutamente proporzionale allo SPF ma, come visto, solo ai tempi necessari per l’insorgere di scottature.

A questo punto, abbiamo capito cosa significa quel numerello che corrisponde al fattore di protezione, ma come fanno le creme a schermare effettivamente dai raggi solari?

Per rispondere a questa domanda, dobbiamo in realtà dividere la protezione in due tipi: fisico e chimico. La protezione fisica avviene in modo pressoché meccanico aumentando il potere riflettente della pelle. Per questo scopo, nelle creme solari sono presenti composti come il biossido di titanio e l’ossido di zinco, sostanze opache che non fanno altro che far riflettere verso l’esterno la radiazione solare che incide sul nostro corpo.

Primo appunto, secondo alcuni l’ossido di zinco potrebbe essere cancerogeno! Ma come, mi metto la crema per proteggermi dai raggi solari ed evitare tumori alla pelle e la crema crea tumori alla pelle? In realtà, come al solito, su questo punto si è fatta molta confusione, tanto terrorismo e si è corsi, per convenienza, a conclusioni affrettate. Alcune ricerche hanno mostrato come tessuti cosparsi di molecole di ossido di zinco e sottoposti ad irraggiamento UV possano sviluppare radicali liberi che a loro volta reagiscono con le cellule modificandone il DNA. Questo processo può portare alla formazione di melanomi, per la pelle, e di altri tumori, per le altre cellule. Ora, si tratta di studi preliminari basati su valori di irraggiamento più alti rispetto a quelli che normalmente possono derivare da un’esposizione, anche prolungata, anche nelle ore centrali della giornata, al Sole. Detto molto semplicemente, questi studi necessitano di ulteriori ricerche per poter definire margini di errore e valori corretti. Gli stessi autori di queste analisi preliminari si sono raccomandati di non male interpretare il risultato dicendo che le creme solari provocano il cancro alla pelle. In altre parole, si corrono più rischi non proteggendosi dal sole piuttosto che proteggendosi con una crema contenente ossido di zinco. Tra le altre cose, questa molecola è molto nota tra le mamme che utilizzano prodotti all’ossido di zinco per alleviare le ustioni da pannolino nei loro bambini.

Detto questo, abbiamo poi la protezione chimica. Come potete facilmente immaginare, in questo caso si tratta di una serie di molecole (oxibenzone, fenilbenzilimidazolo, acido sulfonico, butil metoxidibenzoilmetano, etilexil metoxicinnamato, ecc.) che hanno il compito di assorbire la radiazione solare e di cedere parte di questa energia sotto forma di calore. Perché possiamo trovare così tante molecole in una crema solare? Semplice, ognuna di queste è specifica per una piccola parte dello spettro di radiazione, sia UVA che UVB. Anche su queste singole molecole, ogni tanto qualcuno inventa storie nuove atte solo a fare terrorismo, molto spesso verso case farmaceutiche. Singolarmente, come nel caso dell’ossido di titanio, ci possono essere studi più o meno avanzati, più o meno veritieri, sulla pericolosità delle molecole. Anche qui però, molto spesso si tratta di effetti amplificati, ben oltre la normale assunzione attraverso la cute e, ripeto per l’ennesima volta, si rischia molto di più esponendosi al sole piuttosto che utilizzando creme solari.

Ennesima cavolata in voga fino a qualche anno fa e ora vietata: creme solari “water proof”, cioè creme resistenti completamente all’acqua. Ve le mettete una volta, fate quanti bagni volete e siete a posto. Ma secondo voi, è possibile qualcosa del genere? Pensate di spalmarvi una crema o di farvi un tatuaggio indelebile? Oggi, per legge, la dicitura water proof è illegale e ha lasciato spazio, al massimo, a “water resistant”, cioè resistente all’acqua. Una qualsiasi crema solare, a causa del bagno, del sudore, del contatto con il telo, tende a rimuoversi e, proprio per questo motivo, si consiglia di riapplicare la crema ogni 2-3 ore circa per garantire la massima protezione possibile.

Riassumendo, abbiamo capito che conviene, sempre ed in tutti i casi, utilizzare una crema solare protettiva, ma quale scegliere?

Molto brevemente, in questo caso, si deve valutare quello che è definito il proprio fenotipo. Come potete immaginare, si tratta di una serie di caratteristiche fisiche che determinano, in linea di principio, l’effetto dell’esposizione la Sole. Per poter determinare il proprio fenotipo, possiamo fare riferimento a questa tabella:

fenotipo

Ovviamente, per i valori più bassi (I e II) è consigliabile utilizzare una crema ad alto SPF, valore che può diminuire qualora fossimo meno soggetti a scottature ed ustioni.

Credo che a questo punto abbiamo un quadro molto più chiaro riguardo alla creme solari ed alla loro utilità. Ripeto, per l’ennesima volta, in ogni caso, proteggersi è sempre meglio che esporsi al sole senza nessuna protezione. Ultimo appunto, che vuole sfatare un mito molto diffuso, sotto l’ombrellone siamo comunque esposti alla radiazione solare. In primis, il tessuto di molti ombrelloni lascia passare buona parte dello spettro solare ma, soprattutto, la riflessione dei raggi solari, ad esempio ad opera della sabbia, raggiunge comunque un soggetto tranquillo e (falsamente) riparato sotto l’ombrellone. In genere, la riflessione dei raggi solari può incrementare, e anche molto, la quantità di radiazione a cui siamo esposti. Stando nell’acqua, ad esempio, abbiamo sia un’esposizione diretta ai raggi solari sia una indiretta dovuta ai raggi riflessi dalla superficie. Come potete immaginare questo amplifica molto l’esposizione.

Concludendo, utilizzate le creme solari ma, soprattutto, leggete bene le etichette prima di acquistare o, peggio ancora utilizzare, un qualsiasi prodotto. Ovviamente, qualsiasi prodotto diventa non efficace se unito alla nostra incoscienza. Se pensate di potervi spalmare una crema e stare come lucertole sotto il Sole dalle 10 del mattino al tramonto … forse questa spiegazione è stata inutile.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

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La prova regina per eccellenza

21 Giu

In questi giorni sta facendo molto discutere il caso di Yara Gambirasio e l’arresto di quello che sembrerebbe il presunto assassino. Mi rendo conto che la tematica non è delle più semplici ed in questa sede, come è la natura stessa del blog, non voglio entrare in discussioni riguardanti il caso in se ne tantomeno discutere giustizialismo o meno. Come sappiamo tutti, quello che ad oggi è identificato come l’assassino di Yara è stato identificato dopo una lunga e costosa inchiesta che si è basata notevolmente sul test del DNA e sulla comparazione di circa 18000 campioni prelevati da cittadini della zona con delle tracce biologiche rinvenute su un indumento della vittima.

L’identificazione del presunto assassino ha portato però una lunga coda di discussioni sulla certezza o meno della colpevolezza. Senza entrare nel merito della discussione sulle dichiarazioni rilasciate anche da esponenti di governo, il fulcro della questione è rappresentato dalla validità o meno, o meglio dalla precisione o meno, del test del DNA eseguito.

Per cercare di capire meglio la questione, proviamo a capire come vengono eseguiti questi test e se veramente ci sono margini di errore significativi tali da mettere in discussione l’impianto accusatorio per il sospetto.

Come anticipato, durante l’inchiesta sono stati prelevati circa 18000 campioni di DNA da altrettante persone che frequentavano luoghi di interesse per l’indagine e che potevano essere entrate in contatto in qualche modo con la vittima. Tra queste persone è stato identificato un notevole grado di somiglianza tra il campione rinvenuto ed un frequentatore di una nota discoteca della zona. Da qui si è poi risaliti a tre fratelli il cui DNA era ancora più somigliante alla prova e al loro padre, morto nel 1999, ma il cui DNA è stato estratto dalla saliva dietro un bollo della patente e confermato poi dalle ossa riesumate per le indagini. Come è noto, da qui si è passati ad identificare la madre dell’assassino che avrebbe avuto una coppia di gemelli illegittimi dal padre in questione. L’identificazione madre-figlio è sempre stata fatta mediante il test del DNA e nello specifico mediante la comparazione di quello che si chiama DNA mitocondriale, trasferito interamente da madre a figlio. A questo punto, proprio nel maschio della coppia di gemelli è stato identificato il presunto assassino di Yara.

Tutta questa storia sembra più la sceneggiatura di un film o di una serie poliziesca piuttosto che una normale indagine. Ovviamente, il costo di tutte queste procedure è stato elevatissimo. Ed ora? Dopo circa 4 anni, milioni di euro spesi, perché continuiamo ad avere dubbi? Questo è il tema che vorremmo affrontare per capire meglio il perché di tutta questa discussione dopo che il test del DNA viene da diverse fonti considerata la prova regina per la risoluzione di indagini rompicapo.

Come avrete letto e ascoltato, la certezza della corrispondenza tra la traccia rinvenuta sugli indumenti e il DNA del presunto assassino è del 99,99999987%, dunque la probabilità di errore è di uno su miliardi. Allora? Uno su miliardi sembrerebbe una certezza assoluta. In realtà, non è così. Cerchiamo di capire meglio.

Per rima cosa, come viene fatto il test del DNA? Come sappiamo, la molecola del DNA, la famosa doppia elica, è composta da catene lunghissime di basi che contengono tutte le informazioni necessarie a codificare l’essere umano. Se prediamo il DNA di due persone qualsiasi, non parenti, fratelli o altro, ma persone qualsiasi, questi sono identici tra loro per circa il 99.9%. Bene, questa quasi totalità identica è quella che si chiama “genoma umano”. La restante parte del DNA è composta da sequenze non codificate e che non entrano nella sintesi proteica. Proprio questa parte è formata da sequenze di coppie che si ripetono casualmente e la cui struttura è talmente arbitraria da potersi considerare un’evoluzione moderna delle classiche impronte digitali. Detto in altri termini, questa parte minore di DNA è diversa da individuo ad individuo ma è rappresentata non da sequenze a caso, ma da coppie che si ripetono un numero fisso di volte. Bene, analizzando questa parte del DNA, cioè contando quanti e quali coppie e quante volte si ripetono, è possibile effettuare il test del DNA per confrontare tra loro due campioni. Questa tipologia di analisi è la stessa che viene utilizzata anche per il test di paternità utilizzato per riconoscere o meno un figlio.

Detto questo, se consideriamo il numero elevatissimo di combinazioni possibili di queste sequenze, una volta confrontati due campioni e visto che questi hanno le stesse sequenza ripetute, arriviamo agilmente a probabilità di appartenenza che sfiorano il 100%. In altri termini, trovato un campione di DNA, la probabilità che questo appartenga ad una persona a caso piuttosto che a colui che viene identificato è una su miliardi di casi. Tra l’altro, si tratta di un test abbastanza semplice e che è possibile portare a termine nell’arco di un paio d’ore.

Detto questo, con le probabilità che abbiamo detto prima, dove sarebbe la possibilità di errore?

In realtà, è vero che la probabilità di errore è così bassa, ma si tratta solo della probabilità che due persone possano avere le stesse sequenze ripetute nella parte di DNA analizzato. Purtroppo, come la scienza ci insegna, si deve sempre tenere conto degli errori apportati nella misura.

Cosa significa?

Come detto, in questa tipologia di misura si contano, nel vero senso del termine, le sequenze ripetute. E se ci sbagliamo a contare? Questo in realtà potrebbe essere un problema. E’ vero che la sequenza del DNA in esame, per conoscenza i microsatelliti, sono una caratteristica quasi unica, ma alcuni laboratori dichiarano percentuali di errori anche fino al 2%, dunque infinitamente maggiore di quelle considerate, nell’identificazione delle sequenze. Ora, se confrontiamo il 2% con il zero virgola tanti zeri qualcosa visto prima, le cose cambiano decisamente verso.

Oltre a questo, c’è poi il problema della contaminazione dei campioni. Molti citato in questi giorni è il cosiddetto caso del fantasma di Heilbronn, un caso del 1993 in cui in numerosi omicidi in Germania venne rinvenuto lo stesso DNA appartenente ad una donna. Nei mesi successivi, lo stesso campione venne identificato anche in altri casi simili ma in paesi diversi. Da qui, come è ovvio, si pensò ad un caso di serial killer europeo autore di tantissimi omicidi. Il tutto si risolse poi nel nulla quando dopo qualche anno si capì che il DNA in questione apparteneva ad una operaia della ditta che forniva i campioni per i test a diversi paesi e che per errore era entrata in contatto con materiale dopo la sterilizzazione.

Ovviamente, quello del fantasma di Heilbronn è un caso limite, ma ci fa capire come le probabilità di errore sono sempre presenti e non si limitano alla sola precisione del test che, sbagliando, viene spesso citata da sola.

Detto questo, anche in termini giuridici, il test del DNA, in casi come questo, viene considerato come un forte indizio ma non come una prova schiacciante. Come potete capire, per poter chiudere definitivamente il caso è necessario ricostruire il tutto e inchiodare con certezza il soggetto identificato dal test con tutta una serie di altri indizi che rendono la cosa inattaccabile. Questa è la ricostruzione dell’impianto accusatorio a cui si sono appellati gli avvocati difensori di quello che, ad oggi, possiamo considerare il sospettato numero uno.

Solo per chiarire il tutto, insieme al test del DNA in questi giorni viene spesso citato il database dei cellulari che si sono agganciati alla cella telefonica del campo in cui è stato rinvenuto il corpo. Proprio nell’articolo precedente:

Tempeste solari e problemi ai telefoni?

abbiamo parlato di rete mobile parlando della zona coperta dalla cella intesa come stazione mobile. Anche su quest’altra prova a sostegno, gli avvocati difensori si sono appellati al fatto che la stessa cella copre sia il campo già citato, ma anche abitazioni in cui il sospetto poteva essere in quel momento perché di sua proprietà o di parenti stretti.

Dunque? Sicuramente la persona identificata ha un pesante e sospetto di colpevolezza ma, come visto, prima di poter dichiarare il caso chiuso, sarà necessario ricostruire molti altri dettagli che metteranno in correlazione l’assassino con la la vittima e, soprattutto, chiuderanno il caso con una perfetta ricostruzione di quanto accaduto. Divulgare notizie troppo velocemente, potrebbe solo complicare l’indagine e rallentare il lavoro degli inquirenti.

Restiamo dunque in attesa di seguire l’evolversi delle indagini anche se, per una accusa di colpevolezza, serve sempre il processo!

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

Sperimentazione animale

2 Gen

Sul forum di Psicosi 2012:

Psicosi 2012 forum

e’ nata una discussione molto interessante sulle conseguenze che le campagne di disinformazione e coinvincimento da parte di alcuni siti possono avere sulle persone. In particolare, il dibattito era incentrato sull’emotivita’ e su quanto il voler creare odio e complottismo puo’ sfociare in reazioni esagerate e fuori controllo. All’interno di questa discussione, si e’ poi arrivati al caso, molto discusso in questi giorni, della ragazza di Bologna che ha riacceso il dibattito sulla sperimentazione animale.

Per chi non fosse informato sui fatti, credo pochi se non altro per l’enorme eco mediatica che la notizia ha avuto,  una ragazza, per la precisione Caterina Simonsen, ha inizialmente pubblicato sul suo profilo facebook questa foto:

La foto su facebook che ha acceso il dibattito sulla sperimentazione animale

La foto su facebook che ha acceso il dibattito sulla sperimentazione animale

Come vedete, si tratta di un messaggio in cui si difende la sperimentazione medica animale grazie alla quale la ragazza e’ ancora in vita. Testuali parole, ne riparleremo tra poco, recitano: “senza la ricerca sarei morta a 9 anni”.

Per essere precisi, tale Caterina e’ affetta da quattro malattie rare: immunodeficienza primaria, deficit di proteina C e proteina S, deficit di alfa-1 antitripsina, neuropatia dei nervi frenici, abbinate al prolattinoma, un tumore ipofisario, e a reflusso gastroesofageo, asma allergica e tiroidite autoimmune. Come potete ben capire, il quadro clinico in questione non e’ assolutamente semplice. Diverse volte la ragazza e’ stata sul punto di morire ricoverata in terapia intensiva e anche in questi giorni si trova ricoverata in ospedale a causa di un aggravamento della situazione. Ad oggi, Caterina e’ costretta a passare quasi 20 ore al giorno collegata ad un respiratore e ad assumere moltissimi medicinali che le consentono di rimanere stabile.

Veniamo prima ai fatti, come e’ noto, questa foto ha scatenato le ire di molti animalisti e persone facenti capo ad associazioni per la difesa degli animali. Purtroppo, le ire sono sfociate in insulti anche molto gravi. Non sono mancati, per la precisione se ne contano una trentina, auguri di morte per Caterina, moltissimi incernierati intorno al concetto “se morivi a 9 anni non importava niente a nessuno”.

Piccola parentesi iniziale necessaria e doverosa, come piu’ volte chiesto e preteso anche su questo blog, quando si vanno a discutere argomenti delicati e contestati come questo, e’ normale che ci siano opinioni anche completamente discordanti. Questo pero’ non deve prescinedere da una dialettica “educata” e veicolata dall’umanita’ e dal buon senso. Augurare la morte a qualcuno perche’ ha un’opinione diversa dalla nostra significa tornare indietro di centinaia di anni. In un dibattito costruttivo, ognuno ha le sue motivazioni che puo’ esternare e che possono essere costruttive per gli altri. Probabilmente, alla fine, ognuno rimarra’ della sua opinione ma tutti avranno imparato qualcosa, se non altro avendo un quadro completo del pensiero e delle tesi dell’altro fronte.

Ora, lungi da me discutere o sensibilizzare sulla situazione di salute della ragazza in questione. Umanamente, e’ normale sentirsi vicini a persone in questo stato e, magari, voler sensibilizzare l’opinione pubblica facendo leva sul quadro clinico di Caterina. Questo pero’, a mio avviso, e’ sbagliato e, sempre mia opinione personale, non era nelle intenzione della ragazza stessa. Quanto accaduto deve invece innescare una discussione costruttiva su un tema molto delicato e che spesso lascia spazio solo ad estremismi piuttosto che ad una discussione scientifica seria. Come sapete, e come normale, esistono diverse associazioni in difesa o contro la sperimentazione animale, molto spesso pero’, si creano su questi temi partitismi fondamentalisti che puntano piu’ all’emotivita’ e alla sensibilita’ delle persone piuttosto che ad una discussione scientifica e costruttiva.

Detto questo, cerchiamo di fare il punto sulla sperimentazione animale cercando di capire pro e contro, e soprattutto l’utilita’ o meno, di questa tecnica in ambito medico.

Per prima cosa, parlare di sperimentazione animale non e’ del tutto completo. Si deve infatti distinguere tra sperimentazione di base e applicata. Nel primo caso, ci si limita ad un’osservazione, ad esempio del comportamento, per comprendere determinati aspetti. Nella sperimentazione applicata invece, alcuni animali vengono utilizzati come modelli attivi per comprendere una determinata caratteristica biologica o genetica di un’altra specie, molto spesso quella umana. Ovviamente, ma la distinzione era obbligatoria, quando parliamo di “sperimentazione animale” ci riferiamo alla ricerca applicata.

Bene, a questo punto le domande fondamentali a cui dobbiamo provare a dare una risposta sono essenzialmente due: e’ veramente utile la sperimentazione sugli animali? Esistono metodi alternativi? Come potete facilmente immaginare, i due fronti, favorevoli e contrari, danno risposte completamente discordanti che sono, rispettivamente, SI-NO e NO-SI.

Vediamo prima di tutto le motivazioni alla base di queste risposte partendo proprio dal fronte contrario alla sperimentazione.

In soldoni, il punto fondamentale portato dal fronte contrario e’ che la sperimentazione animale non porta risultati certi dal momento che e’ fatta, come e’ ovvio, su esseri viventi simili ma non esattamente uguali all’uomo. Detto in altri termini, quando si utilizza una determinta specie per studiare la genetica, provare farmaci o osservare il decorso di una malattia, si utilizza un essere che potrebbe non avere esattamente lo stesso comportamente o la stessa reazione dell’uomo. Generalmente, dal punto di vista del DNA, si utilizzano specie che hanno mappature uguali fino al 95% a quelle dell’uomo. Cosa significa questo? Semplice, quel 5% di differenza, in media e ovviamente per dare qualche numero, puo’ essere determinante in quel preciso studio, portando risultati completamente sballati e che poi non saranno identici sull’uomo. E’ vero questo? Assolutamente si, ed e’ normale che sia cosi’. Prendendo specie diverse, non possiamo certo aspettarci di avere un comportamento speculare al 100% se cosi’ fosse, avremmo non specie simili ma identiche.

Fate pero’ attenzione, come anticipato, parliamo di verosimiglianza a percentuali molto alte. E’ ovvio che per una determinata sperimentazione si prendano animali che, da quel determinato punto di vista, possano essere paragonabili con un’alta percentuale all’uomo. Ovviamente, analisi diverse prendono in esame specie diverse ma simili all’essere umano per un determinato aspetto.

Qual e’ dunque la conclusione del fronte contrario alla sperimentazione? Testare un protocollo sugli animali e’ un’inutile violenza dal momento che il risultato ottenuto non e’ univoco. In altri termini, e’ sempre necessaria una sperimentazione sull’uomo per valutare aspetti specifici che non e’ possibile predeterminare sull’animale. Esempio classico portato a sostegno: farmaci che al termine della sperimentazione devono essere tolti dal mercato perche’ danno vita a reazioni non attese e non osservate nella fase sperimentativa.

Questa conclusione e’ assolutamente fuorviante frutto dell’ignoranza dei protocolli. Rimaniamo, per semplicita’, sul discorso farmaci. Un medicinale, prima di essere immesso sul mercato, affronta un lungo protocollo sperimentativo che parte, generalmente, sull’animale passando poi ad una fase preliminare su soggetti volontari e poi, se tutto va bene, arriva nelle farmacie. Ora, come normale, anche nella fase di somministrazione volontaria si parla di un numero limitato di soggetti. Quella che viene fatta e’ una valutazione statistica degli effetti. Persone diverse, possono avere reazioni diverse. Durante la fase volontaria si studiano eventuali effetti collaterali e viene redatto il bugiardino. Alcune volte, dopo l’immissione sul mercato, proprio perche’ di fronte ad una statistica maggiore di casi, si possono manifestare controindicazioni con probabilita’ minori. In questo caso, come e’ normale, viene aggiornato il bugiardino includendo questi nuovi casi. Detto in parole molto semplici per capire il concetto, una casa farmaceutica mette in commercio un farmaco che salva la vita a molte persone. In un solo caso, questo farmaco ha una reazione allergica che crea danni ad un individuo. Toglialmo il farmaco dal mercato? Assolutamente no, quel prodotto e’ utile per tante persone per cui si aggiorna il bugiardino solo includendo quel caso specifico.

Lasciamo ora questo esempio per tornare alla discussione iniziale. Seguendo questo ragionamento, il fronte contrario alla sperimentazione sostiene che esistano metodi alternativi per verificare l’efficacia e le controindicazioni di un determinato prodotto. Ripeto, parliamo genericamente di prodotto solo per semplificare, il ragionamento va bene per farmaci, terapie, analisi, ecc. Quali sono i metodi alternativi? Primo tra tutti, la simulazione della risposta dell’organismo. Cosa significa? Ad oggi, abbiamo una conoscenza abbastanza avanzata anche solo del genoma umano e del comportamento biololgico-genetico dell’uomo. Sfruttando queste conocenze, e la possibilita’ di utilizzare calcolatori molto potenti, possiamo sostituire la sperimentazione sugli animali con una simulazione informatica della risposta.

Analizziamo questo aspetto. Come visto, uno dei punti cardine del fronte contrario e’ che la risposta dell’animale non e’ determinante per il risultato, e’ sempre necessaria una sperimentazione sull’uomo. Perche’? Come detto, e come normale, la percentuale di somiglianza non e’ e non puo’ essere 100%. Bene, secondo voi, una simulazione al computer puo’ essere identica alla risposta dell’essere umano? Come potete facilmente capire, la risposta e’ no. Facciamo, al solito, un esempio riduttivo ma utile alla comprensione. Al computer possiamo simulare, ad esempio, l’interazione di un farmaco con un organo bersaglio specifico. Prima di tutto, questo non e’ assolutamente corretto. Che livello di precisione possiamo ottenere? Supponiamo di simulare l’interazione di una molecola con i succhi gatrici, simulazione che comunque implica un calcolo lungo e attento. Bene, noi non siamo solo “succhi gastrici”. Magari, quella molecola puo’ avere effetti collaterali gravi sullo stomaco, oppure interagire dannosamente con un altro organo collegato allo stomaco o, anche, influire sulla circolazione mediante l’interazione con il sangue. Cosa significa questo? Se da un lato un animale puo’ essere simile al 95% con l’uomo, una simulazione, in quanto tale, avra’ una somiglianza, supponiamo anche piu’ alta del 95%, per un determinato aspetto dell’uomo. Tornado all’esempio visto, possiamo pensare ad un programma che simula anche al 99% il comportamento dei succhi gastrici, ma in quella simulazione stiamo ignorando lo stomaco, la digestione, il sangue, la circolazione, insomma, l’essere umano. Come potete facilmente rendervi conto, non possiamo pensare di simulare il comportamento e le reazioni dell’uomo completamente al 100%. Se cosi’ fosse, avremmo ridotto l’essere umano ad una semplice macchina.

Detto questo, capite bene l’assurdita’ del pensare che una simulazione possa essere paragonata all’uomo. Prima di tutto, per quanto avanzata, la nostra conoscenza medica non e’ assolutamente completa. Inoltre, per sua stessa definizione uan simulazione prende in esame aspetti specifici e ristretti di un particolare fenomeno. Senza contare poi eventuali errori di software che potrebbero portare risultati completamente diversi.

La sperimentazione animale porta sicuramente delle incongruenze che devono essere testate preliminarmente sull’uomo, ma questi errori possono essere ben piu’ ampi parlando di “metodi alternativi”. Punto di arrivo di questo ragionamento, ripeto personale ma supportato da considerazioni numeriche, e’ che, ad oggi, la sperimentazione animale e’ ancora fondamentale in ambito di ricerca medica. Praticamente tutti i farmaci e tutti i protocolli che utilizziamo, dall’influenza fino alle patologie piu’ gravi, vengono testati su animali all’interno dei centri di ricerca. Tutti quei fondamentalisti, non comuni cittadini che hanno un pensiero ma, ad esempio, gli autori dei commenti visti prima sul caso della ragazza di Bologna, dovrebbero essere consapevoli del ruolo della sperimentazione e del fatto che molti dei farmaci che utilizzano sono sicuri anche per questo motivo.

Prima di concludere, vorrei fare delle ulteriori considerazioni personali. Come premesso, cosi’ come avviene su molti altri aspetti discussi anche in questo blog, la creazione di fazioni fondamentaliste preclude la sana discussione costruttiva. Insultare la ragazza di Bologna augurandole la morte, non serve certo a spiegare le motivazioni della propria contrarieta’ alla sperimentazione animale. Dal mio punto di vista, se vogliamo parlare di umanita’ e rispetto per specie viventi, allora di dovrebbe parlare di allevamenti intensivi di animali da pelliccia. Se proprio vogliamo essere franchi, quelli sono sacrifici che possono essere eliminati utili solo per un mero vezzo estetico. Allo stesso modo, non possiamo paragonare la sperimentazione di un farmaco con quella di prodotti cosmetici. Come potete capire, esistono molte sfumature di questo aspetto che non possono essere unificate nascondendosi dietro all’ormai famosa espressione “no, senza se e senza ma”.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

Inquinamento e disturbi dell’uomo

31 Ott

Attraverso la sezione:

Hai domande o dubbi

un nostro caro lettore ci ha fatto una domanda molto complessa, ma estremamente affascinante. In sintesi la richiesta e’: esistono delle correlazioni certe tra inquinamento o modificazioni dei mangimi degli animali e disturbi nell’uomo? Con disturbi intendiamo patologie che vanno dall’aumento dell’insorgenza delle allergie fino ai tumori.

Come potete facilmente capire, questa domanda e’ molto complessa, soprattutto perche’ tocca moltissimi argomenti, non sempre chiari. Con questo intendo dire che, come di sovente accade, li dove ci sono interessi economici, non sempre la quantita’ di dati disponibili e’ cosi’ vasta. In questo poi ci dobbiamo mettere anche la cattiva informazione dilagante in rete, sia da un lato che dall”altro. Chi deve guadagnare da queste attivita’, dice che e’ tutto nella norma, chi invece le vuole combattere vede nero ovunque. In questo scenario, non e’ semplice trovre la giusta via che, il piu’ delle volte, e’ nel mezzo.

Fatta questa breve introduzione, cerchiamo di trovare noi il nostro equilibrio e le nostre risposte cercando il piu’ possibile di rimanere oggettivi.

Cominciamo dunque dal discorso inquinamento, sicuramente molto sentito e da cui nessuno di noi e’ esente. Se proviamo a cercare una correlazione con le allergie, troviamo, come anticipato, una giungla mediatica di opinioni in completo contrasto tra loro. Per prima cosa, vi siete mai chiesti cosa sono le allergie? Sappiamo che una grossa percentuale della popolazione soffre di qualche forma allergica. Senza andare a toccare le intolleranze alimentari, anche queste molto diffuse ma diverse di principio, quasi una persona su 3 soffre di reazioni allergiche a qualche agente che puo essere polvere, pollini di varia natura o altro.

Detto in maniera molto semplice, le allergie possono essere viste come un errore genetico del nostro sistema immunitario. In tal senso, in presenza di un allergene, quasi sempre del tutto innocuo per la salute, il nostro sistema immunitario ha una reazione eccessiva che provoca disturbi.

Come sapete bene, soprattutto se siete allergici a qualcosa, le reazioni che un individuo allergico ha vanno da un’eccessiva lacrimazione ad un gocciolmento del naso, fino anche a febbre. Detto in altri termini, e’ come se il nostro organismo provasse in modo eccessivo ad eliminare quella che viene riconosciuta come una minaccia.

Le allergie hanno origini diverse, molto spesso da ricercarsi in cause ereditarie. Questo discorso e’ facilmente comprensibile se pensiamo al discorso genetico del sistema immunitario. Fate pero’ attenzione, se uno dei genitori e’ allergico a qualcosa, puo’ nascere un figlio a sua volta allergico, ma non necessariamente allo stesso allergene.

La speculazione tra allergie ed inquinamento nasce anche vedendo i dati sulla popolazione. Negli ultimi 10 anni infatti, il numero di individui allergici, ad esempio in Italia, e’ passato dal 20 al 25%, con un incremento assolutamente non trascurabile. Proprio questo repentino aumento porta a considerare l’origine delle allergie nell’inquinamento.

Mi dispiace deludervi, ma studi clinici condotti hanno dimostrato come l’inquinamento non possa essere imputato come una causa delle allergie. Attenzione pero’, questo non lo toglie assolutamente dalla scena. Come anticipato, la reazione allergica di un soggetto puo’ essere piu’ o meno acuta. In tal senso, e’ come se ci fosse una scala di allergie intesa come sensibilita’ stessa all’allergene. Molte persone possono essere allergiche ad una sostanza e non accorgersene fino a quando non si trovano in presenza di una concentrazione elevata o in determinati stati sensibili. Proprio quest’ultimo caso ricade in realta’ sull’inquinamento.

La presenza di inquinanti nell’aria, dovuti agli scarichi delle automobili o alle industrie, provocano delle infiammazioni all’apparato respiratorio crescenti all’aumentare della concentrazione degli inquinanti. In queste condizioni, il nostro sistema respiratorio e’ piu’ sensibile alle sostanze contenute nell’aria dal momento che questa viene filtrata di meno. Capite dunque dove e’ da cercare la relazione tra inquinamento e allergie. Se una persona e’ poco allergica ad una sostanza, respirando aria inquinata crea la condizione affinche’ l’allergia si manifesti.

Sempre secondo gli studi condotti, ed in rete ne trovate a bizzeffe, l’aumento delle allergie e’ da ricercarsi in buona parte anche all’inquinamento, ma non come causa iniziale, piuttosto come fattore scatenante di una situazione pregressa.

Altra considerazione importante e spesso non conosciuta. I soggetti maggiormente esposti agli inquinanti dell’aria sono proprio i bambini. Poiche’ molte sostanze inquinanti hanno pesi specifici elevati, ad esempio le catene di benzene e i residui di combustione, tendono a depositarsi negli strati bassi piu’ vicini all’asfalto e alle marmitte. I bambini dunque, a causa della minor altezza da terra, risultano piu’ esposti a questi inquinanti. Oltre al pericolo oggettivo di questa esposizione, si registra negli ultimi anno un vero e proprio boom di allergie manifestate in eta’ infantile.

Sempre in questa ottica, l’inquinamento provocato da gas di scarico ha subito un notevole incremento a causa dell’aumento dei veicoli alimentati a gasolio. Motori di questo tipo emettono infatti molte piu’ molecole inquinanti rispetto ai motori a benzina, soprattutto come residui incombusti.

Detto questo, passiamo invece alla parte alimentare. Come richiesto nella domanda, in questo caso e’ doveroso fare un discorso piu’ ampio parlando di patologie in generale.

Come sapete bene, in questo contesto quello che negli ultimi anni ha fatto maggiormente discutere e’ l’utilizzo dei cibi geneticamente modificati sia negli alimenti direttamente consumati dall’uomo che nei mangimi degli animali.

Anche qui, purtroppo, il discorso non e’ semplice per via dei soliti interessi economici sempre presenti.

Forse faro’ saltare qualcuno dalla sedia ma, parere di ricercatore, non trovo assolutamente nulla di sbagliato nello studio e nell’utilizzo dei cibi OGM. Fate pero’ attenzione, per poter inserire nella nostra dieta cibi di questo tipo, e’ necessario fare una serie di studi approfonditi che spesso viene saltata o ridotta per entrare subito nel mercato.

Facciamo un esempio semplice, sappiamo che i pomodori sono commestibili e fanno anche bene. Perche’ lo sappiamo? Perche’ per secoli abbiamo mangiato i pomodori e li abbiamo anche studiati in dettaglio. Se ora prendo un pomodoro OGM in cui, sempre per fare un esempio, sono state eliminate delle proteine per vari motivi, quel pomodoro e’ uguale a quello naturale? Forse lo sara’ come sapore, ammettendo che i pomodori che compriamo ancora lo abbiano, ma dal punto di vista biologico, devo valutare bene quali conseguenze puo’ avere quella modifica genetica che abbiamo apportato.

L’esempio del pomodoro non e’ assolutamente casuale. Quando parliamo di cibi OGM abbiamo due casi separati. Alcune volte vengono inseriti nella catena genetica nuovi gruppi di aminoacidi per modificare o incrementare delle caratteristiche: crescita, sapore, dimensione, ecc. Altre volte invece, vengono eliminati dei pezzi di codice genetico per cambiare alcuni parametri. In tal senso, esistono dei pomodori OGM in cui un enzima viene sottratto per rallentare la maturazione e cambiare quindi il mese in cui questi frutti sono disponibili.

Capite bene che, in un caso o nell’altro, il cambiamento fatto a livello genetico deve essere controllato nei minimi dettagli soprattutto per quanto concerne l’influenza che questa modificazione puo’ avere sul consumatore, molto spesso l’uomo.

Come viene fatta la sperimentazione?

Si prende un alimento OGM e si fa la solita procedura. Si inizia, dove possibile, vedendo gli effetti che questo cibo ha su vari animali e poi si passa ad una sperimentazione sull’uomo. Dal punto di vista formale, la procedura e’ simile a quella che subisono i medicinali prima di essere inseriti sul mercato. Capite anche come questa procedura sia molto lunga, se non altro per la necessita’ di condurre un’analisi statistica con un campione sufficiente di casi.

A volte, in presenza di effetti di lieve entita’ o molto poco probabili, si procede comunque alla messa in commercio. Purtroppo, questo sistema, cosi’ come e’ strutturato, puo’ alimetare delle falle che portano a decisioni affrettate.

Come forse ricorderete, in passato si sono avuti diversi casi di alimenti OGM che presentavano delle conseguenze non banali anche nell’uomo. Per fare un esempio, ci sono almeno un paio di casi di soia o grano OGM prodotto dalla Monsanto che, in almeno due casi, provocavano ingrossamento del volume dei reni. Questo effetto era stato visto durante la sperimentazione, ma era stato ritenuto non statisticamente importante.

Mia considerazione personale. Quando si parla di cibo che deve essere consumato dall’uomo, lo “statisticamente importante” e’ un qualcosa non facilmente gestibile ma, soprattutto, non quantificabile. Dal momento che parliamo di cosa che vanno mangiate, forse la sperimentazione e la gestione dei risultati andrebbe fatta in modo piu’ scientifico basandosi su campioni sufficientemente grandi, e magari da espandere in caso di evidenza di qualche disturbo, e da piu’ di un organismo indipendente.

Ovviamente, a posteriori, i prodotti in questione sono stati ritirati dal mercato. Per tornare in tema, in questi casi si parlava di alimenti sia destinati al consumo da parte dell’uomo, sia per la produzione di mangimi per animali.

Come visto per l’inquinamento, anche in questa parte alimentare dobbiamo stare attenti alle considerazioni che facciamo. Cosi’ come visto in precedenza, non possiamo parlare di allergie provocate dalla presenza di qualche sostanza nel cibo. Piuttosto, dobbiamo considerare se ci sono inquinanti in grado di creare condizioni anomale in cui le allargie possono manifestarsi piu’ violentemente.

Ora pero’ fate attenzione, se dal un lato questo chiude il discorso allergie, lascia del tutto aperto quello di altre patologie. Cosi’ come visto, se ci sono sostanze in grado di creare un ambiente in cui le allergie possono manifestarsi, ci possono essere altre sostanze in grado di attaccare il nostro organismo in qualche forma.

Ovviamente, e’ impossibile fare degli studi mettendo in correlazione tutte le patologie con qualsiasi tipologia di cibo possiamo mangiare. Vero e’ pero’ che molti dei cibi che oggi mangiamo vengono trattati con prodotti chimici di qualche forma e questi possono poi essere direttamente ingeriti dall’uomo.

Da ricercatore, non posso che essere a favore di una sperimentazione e di una continua evoluzione anche in questo settore. Quello che pero’ maggiormente mi spaventa e’ il solito interesse economico che troppo spesso porta a fare considerazioni non oggettive.

Questo non significa demonizzare i prodotti chimici per l’agricoltura, i pesticidi, gli OGM o altre tecniche atte a migliorare la produzione di qualcosa. Questa affermazione e’ anche giustificabile se pensiamo al continuo incremento della popolazione ma soprattutto all’aumentato benessere, e quindi richiesta di cibo, da parte di paesi ormai emersi e con economie forti nel mondo.

Detto questo, ci sono correlazione forti tra quello che magiamo e respiriamo e l’aumento di patologie nell’uomo. Come visto pero’, alcune volte gli inquinanti non sono le cause ma i veicoli di creazione di ambienti affinche’ queste patologie possano manifestarsi. Non dobbiamo guardare alla ricerca in questi settori come alchimia o qualcosa di negativo, la cosa importante e’ sempre utilizzare la testa e ragionare piu’ con la scienza che con il portafoglio.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

Scozia: collage di mummie

27 Ott

Questa volta e’ proprio il caso di dire “BUONGIORNO”!

Sapete perche’?

In questi giorni, molti siti catastrofisti, come al solito pronti al copia/incolla senza ragionare e senza verificare le fonti, si sono lanciati in articoli bomba riguardanti l’archeologia.

Di cosa si tratta?

Come forse avrete letto, sembrerebbe che siano state completate le analisi di alcuni corpi ritrovati in una torbiera in Scozia, precisamente nel sito archeologico di Cladh Hallan. In particolare, l’interesse e’ stato suscitato dall’analisi del DNA condotto su due di questi corpi. Cosa e’ emerso di tanto strano? Al momento del ritrovamento, gli archeologici si sono subito accorti di qualcosa di strano, uno di questi corpi, appartenente ad una donna, mostrava una mandibola con dimensioni diverse rispetto al cranio. Alla luce di questa incongruenza, gli studiosi hanno eseguito l’analisi del DNA su tutti i pezzi ritrovati. Generalmente, queste analisi non vengono condotte in questo modo dal momento che si prelevano campioni da una singola parte per evitare danneggiamenti all’intero corpo. In questo caso invece, alla luce di questa apparente incongruenza, sono state eseguite le analisi su tutte le parti dei due corpi, precisamente un maschio ed una femmina.

Uno dei corpi di Cladh Hallan

Uno dei corpi di Cladh Hallan

Cosa e’ emerso?

Anche se sembra assurdo, i due corpi sono in realta’ un collage di pezzi di persone differenti, molte delle quali morte anche a centinaia di anni di distanza tra loro.

Come potete facilmente immaginare, alla luce di questo risultato, i siti catastrofisti si sono scatenati nuovamente. Secondo alcuni, le mummie Frankenstein, come sono state ribattezzate, sarebbero frutto di un antico rituale religioso. Altri ancora, come non poteva mancare questa spiegazione, hanno ipotizzato che le mummie fossero un’evidenza di esperimenti genetici condotti circa 3000 anni fa indovinate da chi? Ma certo, da colonizzatori alieni arrivati sulla nostra Terra e integrati, con teconologie all’avanguardia, in questi arretrati popoli.

Prima di parlare di questo ritrovamento, vorrei pero’ spiegare l’esordio di questo articolo.

Come detto, la notizia sembrerebbe di qualche giorno fa e cercando in rete potete facilmnete verificare questa informazine. Cosa c’e’ pero’ che non torna?

Semplice, provate a leggere questi articoli rispettivamente di Focus e National Geographic, non credo sia necessario dimostrare l’autorevolezza di queste testate:

Focus, mummie Frankenstein

National Geographic, mummie Frankenstein

Notato niente di strano? La notizia, come potete leggere all’inizio degli articoli, e’ di piu’ di un anno fa!

Questo dimostra nuovamente alcune certezze che spesso cerchiamo di far notare: molti siti catastrofisti, purtroppo molto seguiti sulla rete, non fanno altro che scopiazzare articoli in giro per la rete senza minimamente ragionare o verificare le fonti iniziali. Questo vale per qualsiasi notizia che trovate, sempre molto pubblicizzata e presentata con enfasi da scoperta sensazionale.

Detto questo, purtroppo, anche a distanza di un anno, non e’ stato possibile scoprire la reale origine di questi corpi. Molti archeologici sono pero’ d’accordo che si tratti di una forma di culto religioso o di legame tra famiglie. Come potete leggere negli articoli citati, i corpi originari da cui sono stati prelevati i pezzi non appartengono nemmeno alla stessa famiglia, oltre ad essere deceduti a distanza di secoli tra loro.

Secondo alcuni, questo rituale sarebbe servito per indicare legami di parentela acquisita tra persone diverse o per siglare una comproprieta’ di terreni o beni.

L’eccezionale stato di conservazione dei corpi e’ giustificato dal luogo del ritrovamento. Una torbiera offre un ambiente molto acido e privo di ossigeno. Queste caratteristiche rendono quasi assente la presenza di microorganismi in grado di attaccare i tessuti molli. Questa tecnica consente dunque di mummificare i corpi conservando i resti organici. Fate pero’ attenzione, il luogo del ritrovamento dei corpi era in prossimita’ della torbiera ma non ll’interno. Le caratteristiche chimico/fisiche viste per questo luogo, se da un lato consentono la conservazione dei tessuti organici a causa dell’ambiente acido non consentono una buona conservazione delle ossa. Molto probabilmente, i corpi sono stati tenuti un tempo sufficiente all’interno della torbiera e poi sono stati spostati prima di subire danni allo scheletro.

Personalmente, credo che questa pratica sia stata utilizzata per conservare in modo ottimale i resti di autorita’ del luogo. L’ipotesi sarebbe anche compatibile con altri ritorvamenti in cui e’ stato evidenziato come per conservare ottimamente i corpi, venissero aggiunti materiali non organici come bastoncini, erba, ecc. In fondo, quello che conta non e’ il corpo in se, ma il messaggio e l’immagine che questa autorita’ aveva sulle popolazioni.

 

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Levitazione acustica

7 Set

Qualche giorno fa, sono stati pubblicati i risultati di una ricerca davvero interessante. Credo sia il caso di analizzarli prima di tutto per la curiosita’ che possono innescare, ma soprattutto per le importanti applicazioni future che questi studi potrebbero avere.

Come forse avrete letto su diversi giornali, un gruppo dell’universita’ di Zurigo, guidato da un ricercatore italiano, e’ riuscito a creare il primo sistema di levitazione e movimentazione acustica.

Di cosa si tratta?

Detto in parole molto semplici, il suono altro non e’ che una successione di compressione e rarefazioni del mezzo in cui si muove, nel caso piu’ comune l’aria. Cioe’? Le onde sonore si propagano spostando l’aria e sono proprio queste vibrazioni quelle che noi udiamo e che fanno vibrare il nostro apparato uditivo. Infatti, come sapete, il suono non si propaga in un ambiente dove e’ stato fatto il vuoto proprio perche’ manca il mezzo per poterlo far camminare.

Il sistema di levitazione e movimentazione basato su onde sonore

Il sistema di levitazione e movimentazione basato su onde sonore

Molte fonti fanno un po’ di confusione nella descrizione dell’apparato sperimentale realizzato a Zurigo, fornendo informazioni poco chiare o in alcuni casi sbagliate. Pensateci bene, se il suono crea uno spostamento dell’aria, allora un’onda sonora potrebbe essere utilizzata per far muovere un oggetto molto leggero. Bene, questo e’ il principio di base.

Al contrario di quello che trovate su molti giornali, la levitazione sonora e’ una cosa conosciuta gia’ da molti anni, dunque non e’ stata affatto “inventata” a Zurigo. Come funziona? Se ci pensate, se mettiamo un suono a spingere un oggetto, questo riuscirebbe a farlo muovere in una direzione. Per poterlo far levitare, e’ necessario avere due superfici, una emettitrice del suono e una in cui viene riflesso. Poiche’ l’onda sonora e’ come una sinusoide che si muove, calibrando opportunamente i nodi dell’onda, ottenuta dalla sovrapposizione dell’onda emessa e di quella riflessa, possiamo tenere l’oggetto fermo in questo punto. Sembra complicato ma non lo e’. Il “nodo” e’ quel punto in cui l’onda si annulla. Rimanendo nell’esempio della sinusoide, e’ quel punto in cui la funzione attraversa lo zero.

Bene, se mettiamo l’oggetto esattamente nel nodo, questo rimarra’ sospeso in questo punto, cioe’ l’onda sonora riuscira’ esattamente a bilanciare il peso dell’oggetto. Questo e’ il concetto della levitazione acustica che si conosce gia’ da diversi anni.

Dunque, cosa e’ stato studiato a Zurigo?

La levitazione acustica di cui stiamo parlando e’ un qualcosa di statico. Si mette l’oggetto nel nodo e questo resta in equilibrio. Lo studio pubblicato in questi giorni riguarda invece un apparato sperimentale realizzato ponendo diversi emettitori in linea con altrettanti riflettori in alto. Modulando la frequenza delle onde sonore e la loro intensita’, e’ possibile spostare orizzontalmente i nodi. Come potete facilmente capire, se l’oggetto e’ fisso nel nodo, punto di equilibrio, spostando il punto riusciamo a far muovere anche l’oggetto dal momento che questo e’ vincolato nel nodo.

Come potete capire facilmente, le limitazioni principali del sistema sono sul peso dell’oggetto posizionato, oltre che ovviamente nel suo volume. Il sistema realizzato consente di far levitare e  spostare, ad esempio, gocce di liquido o piccole quantita’ di solido.

Bellissimo, ma a cosa serve?

Pensateci bene, potete posizionare qualcosa nel sistema e farlo muovere senza toccarlo. Non vi viene in mente nulla? Nel settore farmaceutico, la manipolazione tra sostsnze e’ spesso inficiata dal contatto, seppur minimo, manuale. Il poter mescolare due sostanze facendole scontrare senza forze esterne rappresenta un vantaggio importantissimo in questo settore.

Inoltre, questo sistema potrebbe essere utilizzato nella manipolazione genetica delle cellule. Frammenti di DNA possono essere inseriti nelle cellule evitando tutta una serie di problematiche legate al metodo tradizionale, manipolazione manuale, contaminazione, ecc.

Altra applicazione importante potrebbe, ad esempio, essere nella manipolazione senza mani di sostanze tossiche e radioattive. Anche in questo caso, il contatto con l’umo potrebbe causare danni alla salute evitabili con l’utilizzo di questo sistema.

Concludendo, la levitazione acustica e’ un processo noto gia’ da tempo. Solo in questi giorni pero’, si e’ riusciti a realizzare un sistema in grado anche di spostare oggetti. Le applicazioni di questo sistema potrebbero essere molteplici. Il dispositivo consente infatti di poter mescolare o trattare piccole parti di liquido o solido senza il minimo contatto con l’essere umano, con evidenti vantaggi sia nel settore farmaceutico che in quello biologico.

 

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Lago Vostok, c’e’ vita?

12 Lug

Qualche mese fa, avevamo parlato del lago Vostok:

I misteri del lago Vostok

Come visto, questo e’ un lago cosiddetto subglaciale, che si trova sotto piu’ o meno 4 Km di ghiaccio dell’Antartide e la cui esistenza, anche se predetta negli anni prcedenti, e’ stata confermata solo nei primi anni ’90 grazie ai monitoraggi satellitari.

Perche’ e’ interessante questo lago?

Prima di tutto, pensare ad uno specchio d’acqua sepolto sotto 4 Km di ghiaccio ben compatto, fa impressione. Inoltre, molti studi sono stati condotti su questo lago per cercare di capire se potesse asserci vita al suo interno. Questa supposizione e’ ovviamente molto affascinante. Il lago Vostok presenta condizioni veramente difficili. Oltre alla sua profondita’ sotto il ghiaccio, dobbiamo considerare la totale assenza di luce solare, ma anche l’enorme pressione a cui le sue acque sarebbero sottoposte.

Come visto nell’articolo precedentemente riportato, le acque del lago sarebbero sotto un attento studio, appunto per valutare la presenza o meno di forme di vita aliene. Con questo termine non intendiamo assolutamente forme di vita provenienti da altri pianeti, bensi’ organismi viventi completamente isolati dall’ecosistema Terra e che, in linea di principio, potrebbero aver avuto uno sviluppo del tutto autonomo e indipendente.

Foto satellitare del ghiaccio sopra al Vostok

Foto satellitare del ghiaccio sopra al Vostok

Per meglio comprendere questo concetto, pensate che le acque del Vostok sono rimaste isolate per circa 15 milioni di anni. In questo periodo infatti, il Vostok e’ stato isolato dalla sua calotta di ghiaccio, lasciando al loro destino tutte le forme di vita eventualmente contenute nel lago.

Bene, detto questo, nell’articolo precedente abbiamo illustrato la tecnica pensata per prelevare un campione di acqua. Come visto, questa tipologia di analisi evita assolutamente un contatto tra la trivella di perforazione e l’acqua del lago. Per fare questo, le trivelle lasciano un setto di ghiaccio, che viene poi spaccato dalle pressioni interne. Questo metodo di ricerca permette di evitare il contatto, raccogliere un campione, ma soprattutto l’acqua fuoriuscita dal lago viene immediatamente congelata, sigillando nuovamente il lago dall’esterno.

Perche’ stiamo tornado a parlare del lago?

Come visto nell’articolo precedente, attraverso queste perforazioni erano stati raccolti circa 40 litri di acqua superficiale del lago. Ad una prima analisi, si era evidenziata la presenza di tracce di DNA e RNA non conosciute, cioe’ non appartenenti a specie animali conosciute sulla terra.

Queste prime misure, avevano suscitato un vespaio di polemiche da parte della comunita’ scientifica dal momento che molti esperti considerano la tecnica utilizzata non sicura. Con questo si intende che ci potrebbero essere contaminazioni dall’esterno in grado di falsare il risultato delle analisi.

Ora, a distanza di mesi, sono state condotte ulteriori analisi sul campione di acqua. I risultati ottenuti sono davvero interessanti. Delle 3507 sequenze di geni trovate, 1623 appartengono a specie conosciute. Di che tipo di sequenze si tratta? Il 94% proviene da batteri mentre il 6% viene da organismi piu’ complessi.

Cosa significa organismi piu’ complessi?

Questo 6% appartiene a funghi, molluschi e crostacei. Ma c’e’ di piu’, una frazione di questi geni appartengono a specie che normalmente vivono all’interno di animali piu’ grandi come, ad esempio, pesci.

Come interpretare questo risultato?

Sulle ali dell’entusiamo, si potrebbe arrivare alla conclusione che il lago Vostok nasconda un ecosistema molto complesso, formato non solo da batteri, ma anche da animali piu’ grandi. Le sequenze sconosciute di DNA e RNA possono farci pensare che nei 15 milioni di anni di isolamento, la vita abbia subito uno sviluppo diverso rispetto a quella della superficie. Questo sarebbe normale pensando alle condizioni estreme all’interno del lago. Proprio in questo ambiente inospitale, come detto buio assoluto e forti pressioni, potrebbero vivere non solo batteri, e questo non ci sorprende visto che sono stati trovati batteri in ambienti in cui si pensava impossibile avere la vita, ma soprattutto animali piu’ grandi e complessi. Una prima supposizione che potrebbe essere fatta e’ che ci siano sorgenti calde all’interno del lago, in grado di riscaldare alcuni strati delle acque.

E’ possibile questo scenario?

In linea di principio si, ma bisogna essere molto cauti. Come avvenne qualche mese fa, e come raccontato nel precedente articolo, anche in questo caso possono essere mosse le stesse critiche alla tecnica di raccolta dei campioni. Come detto, le trivelle, dal momento che non erano pensate per questo scopo, non sono state sterilizzate. Questo ovviamente potrebbe aver causato una contaminazione del campione con sequenze precedentemente attaccate alle trivelle. Inoltre, diversi esperti pensano che il metodo di ritorno del campione in superificie non assicuri una chiusura ermetica e che quindi, durante il suo ritorno attraverso i 4 Km di ghiaccio, il volume potrebbe essere stato contaminato.

Sicuramente, alla luce di quanto detto, e’ molto affascinante pensare al Vostok come un ecosistema ricco, completamente isolato e potenzialmente diverso da nostro. Dal punto di vista scientifico pero’, e’ doveroso andare con i piedi di piombo. In analisi di questo tipo bisogna essere sicuri che tutto sia stato fatto a regola d’arte per evitare di incorrere in errori macroscopici.

Uno studio attento del Vostok e’ importante anche per capire l’eventualita’ di formazione della vita su altri pianeti. Come sappiamo, le condizioni del lago sono simili a quelle che potremmo trovare su altri pianeti del Sistema Solare e non. Comprendere l’eventualita’ di formazione della vita in luoghi cosi’ inospitali, potrebbe farci capire se esite la possibilita’ che ecosistemi di questo tipo si possano formare anche fuori dal nostro pianeta. Nei prossimi mesi ci saranno sicuramente ulteriori risultati da discutere e, alla luce di quanto detto, non resta che aspettarli con ansia.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

Orologio Biologico e ritmi circadiani

22 Giu

In un commento a questo articolo:

Le pietre che si muovono da sole

un nostro affezionato lettore ha chiesto una cosa molto interessante. Come potete leggere, il commento era relativo all’esistenza o meno di un orologio biologico. Come sapete bene, spesso sentiamo parlare di questo argomento, supponendo che il nostro corpo sia autonomamente in grado di percepire lo scorrere del tempo. In particolare, come chiesto nel commento, si fa riferimento al fatto che spesso guardiamo l’orologio sempre allo stesso orario, come se scattasse una molla in un preciso istante o meglio che il nostro organismo risenta, con una precisione molto elevata, dello scorrere del tempo.

L’argomento e’ molto interessante e ovviamente molto complesso, dal momento che chiama in causa discipline diverse e aspetti, molto spesso, ancora sconosciuti. Nonostante questo, cerchiamo di fare il punto della situazione e di comprendere lo stato delle nostre attuali conoscenze.

Per prima cosa, parlare di orologio biologico implica un discorso che trascende dal solo essere umano. Quando pensiamo a questo concetto, non dobbiamo assolutamente limitarci al solo giorno. Esistono periodi ben definiti che da sempre gli organismi animali e vegetali sono stati in grado di identificare e utilizzare a loro favore. Sicuramente, la variazione piu’ facilmente comprensibile e’ quella dell’alternanza tra giorno e notte. Molte specie, tra cui anche l’uomo, ha da sempre utilizzato questa variazione per regolare i ritmi sonno-veglia. Al contrario, alcune specie animali che si procurano il cibo durante le ore di buio, riposano di giorno.

Pensando all’aternanza giorno-notte, molto semplicemente potremmo pensare che i nostri occhi ci diano tutte le indicazioni, cosi’ come avviene per gli animali. In realta’, questo non e’ completamente vero. L’alternanza tra luce e buio e’, ad esempio, utilizzata dal alcune piante per modificare l’apertura e la chiusura dei fiori o per proteggere le parti piu’ sensibili dalla diminuzione di temperatura durante la notte. Come e’ evidente, le piante non hanno certamente gli occhi per vedere quando il sole tramonta. Tornando dunque al caso umano, non sono solo gli occhi che ci dicono che e’ arrivata la notte, il ritmo sonno-veglia e’ governato da meccanismi insiti nel nostro organismo. A riprova di questo, sono stati condotti diversi esperimenti su soggetti in ambienti chiusi, ad esempio speleologi all’interno di caverne. In questo caso, senza la possibilita’ di vedere fuori, il soggetto ha continuato a dormire durante le ore notturne per i primi giorni. Successivamente poi, la durata del giorno si e’ leggermente modificata, fino ad arrivare anche a 36 ore. Cosa significa questo? Semplicemente che nei casi specifici analizzati, e’ stato possibile “sballare” gli orologi biologici, soprattutto a causa della non visibilita’ dell’alternanza del giorno. In tal senso, il passaggio luce-buio riesce di volta in volta a sincronizzare il nostro orologio.

Alla luce di questo, possiamo parlare non solo di orologi biologici intesi come il trascorrere delle 24 ore, ma come una vera e propria mappa temporale. In tal senso, si parla di ritmi”circadiani” per indicare quelle funzioni che vengono interpretate dall’organismo nell’arco del giorno. In contrapposizione avremmo poi i ritmi circasettani, circatrigintani e circannuali, per indicare gli orologi biologici settimanali, mensili e annuali. Il termine circadiano deriva proprio dalla crasi delle parole latine “circa” cioe’ quasi e diem cioe’ giorno.

Nel caso specificatamente umano, i ritmi circadiani piu’ noti, oltre a quello sonno-veglia, sono quelli della secrezione del cortisolo, della variazione della temperatura corporea, di modificazione circolatoria, ecc. Come vedete, tutti questi ritmi circadiani sono un chiaro esempio di orologio biologico. Disturbi al nostro sincronismo interno possono essere esterni o interni. Alla prima categoria appartengono ad esempio il Jet Lag se viaggiamo in paesi con orario diverso dal nostro o anche la permanenza in ambienti con alternanza luce-buio completamente diversi. In particolare, se provate a spostarvi molto a nord, dove la durata del giorno e della notte nei diversi periodi dell’anno e’ molto sbilanciata, questo puo’ influire pesantemente sull’orologio biologico. Per quanto riguarda invece i disturbi interni, si tratta di malfunzionamenti o disturbi nella secrezione di qualche ormone. In questo caso, siamo proprio di fronte a disturbi clinici la cui tipologia puo’ essere anche molto diversa da caso a caso.

Come anticipato, i ritmi circadiani sono stati evidenziati in specie animali e vegetali completamente diverse tra loro. Questo risultato ci fa capire che l’origine dell’orologio biologico deriva proprio dalla struttura cellulare. In particolare, avendo fatto riferimento ai ritmi di secrezione ormonale, l’ipotesi cellulare e’ quella maggiormente utilizzata. Secondo alcuni studi, l’origine dei ritmi circadiani e’ da ricercarsi nella protezione del DNA durante le fasi di replicazione. Come e’ noto infatti, questa replicazione avviene durante le ore notturne appunto per proteggere il DNA dalla radiazione ultravioletta presente durante le ore diurne.

Alla luce di quanto detto, possiamo affermare che esiste un vero e proprio orologio biologico non solo nell’essere umano e non solo nelle specie animali. Questo orologio serve a regolare molte funzioni dell’organismo che avvengono con precisione nell’arco della giornata, della settimana, del mese o dell’anno. Detto questo pero’, non possiamo certamente pensare che il nostro orologio abbia una precisione di qualche secondo. A livello biologico, questo sarebbe completamente inutile dal momento che la maggior parte dei processi viene regolamentata dall’alternanza tra luce e buio. In tal senso, se capita di vedere l’orologio esattamente alla stessa ora per piu’ di una volta, possiamo tranquillamente parlare di coincidenze. Al contrario, se vogliamo in termini scientifici con una precisione inferiore, siamo in grado ad esempio di avere sonno sempre alla stessa ora o di sentire lo stimolo della fame sempre allo stesso orario, ovviamente con un’incertezza dell’ordine di piu’ di qualche minuto.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

WR104: un fucile puntato verso la Terra

12 Mag

Un nostro affezionato lettore ha lasciato un commento molto interessante nella sezione:

Hai domande o dubbi?

La richiesta riguardava un approfondimento sulla stella WR104 e sull’eventuale pericolo che l’evoluzione naturale di questo corpo potrebbe rappresentare per la Terra.

Se provate a cercare informazioni in rete, trovate una vasta bibliografia catastrofista su questo corpo. Senza mezzi termini, in molte occasioni, la WR104 e’ anche chiamata la “stella della morte” proprio per indicare il potenziale pericolo per la vita sulla Terra rappresentato dall’esplosione di questo oggetto celeste.

Cosa c’e’ di vero in tutto questo?

Cerchiamo al solito di andare con ordine, inquadrando prima di tutto di cosa stiamo parlando e poi cercando di valutare se c’e’ veramente un pericolo prossimo per la Terra.

La WR104 e’ una stella che, come indica il nome stesso, appartiene alla categoria Wolf-Rayet. Si tratta di stelle molto calde, tra 25000 e 50000 gradi, con masse superiori a 20 volte quelle del nostro sole e caratterizzate da una forte emissione di vento stellare. Dalle osservazioni, i corpi di questa categoria arrivano ad emettere fino ad un miliardo di volte la quantita’ di materia emessa dal sole ogni anno. Questo solo per far capire quanto siano attive le stelle di questa categoria. Si tratta di corpi abbastanza rari nell’universo rispetto ad altre tipologie. Fino ad oggi, sono state osservate soltanto 230 Wolf-Rayet nella nostra Galassia di cui 100 nella Grande Nube di Magellano.

Come visto in altri post, ciascuna categoria stellare presenta un processo evolutivo che parte dalla sua formazione fino alla sua morte, intesa come trasformazione in qualcosa non piu’ mutevole. Le stelle di Wolf-Rayet terminano il loro ciclo vitale esplodendo come supernovae di tipo Ib o Ic. Di questi fenomeni abbiamo parlato gia’ in quest’articolo:

E se domani sorgessero due soli?

Animazione di un lampo gamma

Animazione di un lampo gamma

Data la  loro grande massa, si prevede che le WR, durante il collasso, si traformino in buchi neri emettendo moltissima energia sotto forma di Gamma Ray Burst, o GRB.

Cos’e’ un GRB?

Si tratta di un’emissione molto potente di raggi gamma, evento tra i piu’ potenti osservati nel nostro universo. Per darvi una stima, la quantita’ di energia emessa durante un GRB, tipicamente inferiore a qualche secondo, e’ maggiore di quella che il nostro Sole emette in tutto il suo ciclo vitale.

Piu’ o meno, nel nostro universo, si osserva circa 1 GRB al giorno molto distante da noi e questi eventi sono continuamente registrati dai nostri telescopi.

Bene, ora che abbiamo un quadro piu’ completo, torniamo a parlare di WR104.

Come detto, si tratta di una stella Wolf-Rayet, quindi caratterizzata dal ciclo vitale di cui abbiamo parlato. La WR104 appartiene ad un sistema binario con una stella detta di classe O. La continua emissione di vento stellare di questi corpi, rende il sistema doppio molto affascinante dal momento che le due emissioni si scontrano nello spazio di separazione formando una bellissima spirale in movimento. L’animazione a fianco puo’ far capire meglio come questo sistema appare ai nostri telescopi.

Dinamica del sistema binario con WR104

Dinamica del sistema binario con WR104

ll sistema doppio a cui appartiene la WR104 si trova nella costellazione del Sagittario, e dista da noi circa 8000 anni luce.

Dunque? Cosa c’e’ di pericoloso nella WR104?

Dalle osservazioni fatte, questa stella si troverebbe molto vicina alla conclusione del suo ciclo evolutivo per cui, come detto, potrebbe esplodere in una supernova con una potente emissione di raggi gamma. Data la tipologia di rilascio, si considerano pericolosi i GRB che avvengono a distanze inferiori a circa 7000 anni luce da noi. Come visto, la WR104 si trova a 8000 anni luce, distanza paragonabile con questo limite di sicurezza.

A questo punto, le domande importanti a cui dobbiamo rispondere sono: quali effetti avrebbe sulla Terra? Esiste la possibilita’ che il GRB ci colpisca? Quando dovrebe avvenire?

Cominciamo dagli effetti. Come detto, nel Gamma Ray Burst viene emesso un flusso elevato di fotoni con energie comprese tra 0.3 e  2 MeV. Se questo fascio di particelle dovesse investire la Terra, l’interazione dei fotoni con la troposfera causerebbe una dissociazione dell’azoto molecolare con formazione di ossidi di azoto. Questo comporterebbe una drastica riduzione dello strato di ozono che, come visto in questo post:

Che fine ha fatto il buco dell’ozono?

e’ fondamentale per il matenimento della vita sulla Terra. Da stime preliminari, si e’ evidenziato come l’emissione di un GRB che colpisse completamente la Terra, porterebbe ad una riduzione fino al 30% dell’ozono. In questo caso, la diminuita protezione dai raggi solari dannosi, comporterebbe seri problemi per la vita sulla Terra, portando, secondo alcune stime, all’estinzione di diverse specie e alla modificazione del DNA di altre. Diciamo che come scenario, non e’ del piu’ rassicuranti.

Prima di farci prendere dal panico, cerchiamo pero’ di rispondere alla seconda domanda: il GRB della WR104 potrebbe veramente colpirci?

Durante un lampo gamma, la radiazione non viene esplusa in tutte le direzioni, ma viene emessa in due stretti coni coincidenti con l’asse di rotazione della Stella. Detto in parole semplici, il pericoloso fascio non arriva ovunque, ma l’asse di rotazione indica proprio la direzione di questo “sparo” di particelle:

Emissione di gamma di un GRB

Emissione di gamma di un GRB

 

Dunque, per poter essere colpita, la Terra si dovrebbe proprio trovare allineata con l’asse di rotazione della WR104. In rete trovate che dalle misure scientifiche, questa e’ proprio la condizione misurata. Fortunatamente, questo e’ vero solo in parte. Mi spiego meglio. Dalle misure effettuate, l’asse di rotazione del sistema binario, sembra puntare in direzione del sistema solare. Ora pero’, stiamo prima di tutto parlando di un qualcosa distante da noi 8000 anni luce. Per questo motivo, esiste sempre un’incertezza sperimentale su misure angolari di questo tipo. Dire che si trovano perfettamente allineati, non e’ corretto. La misura angolare del sistema doppio, con una incertezza sperimentale piu’ o meno grande, copre anche il nostro sistema solare, ed in particolare la Terra.

Anche se la mia potrebbe sembrare una sottigliezza per distrarre l’attenzione, queste valutazioni sono molto importanti in questo caso. L’emissione di gamma in un GRB avviene in un cono molto stretto, con un’apertura dell’ordine di pochi gradi. Per fare un esempio facile, immaginate di sparare una freccia a grande distanza. Piu’ siete lontani, maggiore e’ la precisione che dovete usare per colpire un corpo esteso. Per il GRB vale esattamente la stessa cosa. Il piccolo cono di emissione rende l’aalineamento richiesto molto preciso e difficilmente si possono fare stime a questo livello per distanze di quest’ordine.

Inoltre, quello che viene misurato e’ l’asse di rotazione del sistema binario, non quello di WR104. Secondo i modelli, le stelle di un sistema binario vengono formate dall’aggregazione della stessa polvere cosmica. Questo significa che l’asse di rotazione di ciascun corpo e’ in relazione con quello del sistema nel suo complesso, ma possono esserci degli spostamenti dovuti alla dinamica del sistema. In un discorso di allineamenti cosi’ precisi come quelli richiesti, capite bene che e’ estremamente difficile valutare tutti questi fattori.

Come potete capire, non sono attendibili tutte quelle voci che dicono che la WR104 punti “esattamente” verso di noi. In tutto questo poi, ho omesso di parlare di lente gravitazionale e di altri effetti che potrebbero in qualche modo complicare ancora di piu’ la precisione richiesta per l’allineamento. Ovviamente questo non significa nulla neanche in verso opposto, cioe’, allo stesso modo, non sono attendibili tutte quelle fonti che parlano di allineamento impossibile. Tenendo a mente la legge di Murphy, o se volete in termini meno scientifici “la fortuna e’ cieca ma la sfortuna ci vede bene”, cerchiamo invece di capire quando dovrebbe avvenire questo pericoloso GRB.

Poiche’ la distanza tra noi e WR104 e’ di 8000 anni luce, la radiazione del lampo gamma impiegherebbe proprio 8000 anni per arrivare fino alla Terra. Da questa considerazione, secondo alcune fonti, il GRB potrebbe gia’ essere avvenuto e sarebbe in viaggio verso di noi.

Su questo punto, esistono opinioni scientifiche del tutto contrastanti. Vista la complessita’ del sistema, non e’ assolutamente facile fare una stima precisa. Secondo le teorie piu’ accreditate, i modelli di evoluzione di una stella di tipo WR prevedono, prima del suo collasso, un aumento significativo della velocita’ di rotazione accompagnato anche da un aumento del vento stellare. Queste caratteristiche sono in contrasto con quanto osservato oggi mediante i telescopi in orbita.

Cosa significa questo?

Secondo questi modelli, come detto maggiormente accreditati, la WR104 sarebbe ovviamente vicina al collasso, ma non ancora prossima a questo evento. In questo caso, si parla di periodi prima del GRB che arrivano anche a centinaia, se non migliaia di anni. Di contro pero’, esistono modelli che parlano di tempi molto piu’ stretti. Ovviamente, gli 8000 anni si separazione tra noi e la stella sono gia’ conteggiati. E’ come se osservassimo un qualcosa avvenuto 8000 anni prima.

Concludendo, la WR104 “potrebbe” realmente rappresentare un pericolo per la vita sulla Terra. Il condizionale e’ pero’ d’obbligo. Come visto, prima di tutto, e’ impossibile parlare di allineamento cosi’ preciso tra noi e l’asse di emissione del fascio. In questa stima entrano tantissimi parametri, difficilmente quantificabili, e che, vista la distanza, potrebbero rappresentare la differenza tra essere colpiti in pieno o completamente mancati. Per quanto riguarda l’istante in cui verra’ emesso il GRB, anche qui le opinioni sono molto contrastanti. Secondo alcuni, il collasso potrebbe gia’ essere avvenuto, mentre secondo altre fonti, mancherebbero ancora moltissimi anni.

Visti i tanti condizionali utilizzati, non resta che attendere. L’unica cosa positiva e’ che, se dovesse avvenire un evento del genere, difficilmente potremmo farci qualcosa, almeno allo stato attuale. Sicuramente, come evidenziato piu’ volte, affinche’ il pericolo si manifesti, sarebbero necessarie condizioni ben precise la cui probabilita’ di avvenire tutte allo stesso tempo e’ estremamente bassa. Detto questo, credo sia inutile preoccuparsi. Sarebbe come non uscire di casa perche’ esiste la remota probabilita’ che una tegola ci cada in testa.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

I misteri del lago Vostok

20 Mar

Ho ricevuto diversi contatti da parte di utenti che chiedevano il mio punto di vista sul lago Vostok in Antartide. In particolare, l’attenzione su questo specchio d’acqua subglaciale e’ riaumentata negli ultimi giorni dopo l’annuncio che vorrebbe una nuova forma di vita prelevata dalle acque del lago.

Cerchiamo di andare con ordine, capendo prima di tutto cos’e’ questo lago Vostok per poi arrivare a discutere questa nuova scoperta.

Ad oggi, sotto i profondissimi ghiacci dell’Antartide, sono stati scoperti circa 70 laghi, definiti appunto “subglaciali”. Si tratta di specchi d’acqua rimasti intrappolati nel ghiaccio per milioni di anni e, molto probabilmente, esistenti gia’ in tempi remoti quando l’Antartide non aveva l’aspetto che conosciamo oggi.

La posizione del lago Vostok in Antartide

La posizione del lago Vostok in Antartide

Il lago Vostok e’ appunto uno di questi laghi subglaciali. Il nome viene dall’omonima base russa proprio in prossimita’ del lago. Il Vostok venne scoperto nel 1959 dal geografo russo Kapitsa, e la conferma della sua esistenza venne confermata nel corso degli anni grazie a diverse tecniche utilizzate per determinare l’esatta posizione e grandezza. Per darvi qualche numero, il lago ha una lunghezza di 250 Km, una larghezza di 50 Km e le sue acque raggiungono una profondita’ massima di 1000 metri. La cosa che rende “speciale” questo lago e’ che la sua superficie si trova a circa 4 Km sotto il ghiaccio dell’Antartide.

La temperatura delle acque e’ di circa -3 gradi centigradi. Perche’ a questo valore si parla di acqua e non di ghiaccio? Semplicemente perche’, all’interno del volume in cui si trova il lago, le alte pressioni in gioco abbassano la temperatura di fusione del ghiaccio lasciando l’acqua nello stato liquido.

Ora, questo ambiente difficile ha praticamente sigillato il lago da qualsiasi contatto con il mondo esterno, trasformandolo in una vera e propria “capsula del tempo”. Gia’ al tempo della sua scoperta, molto si e’ fantasticato sulle acque del lago Vostok. Il completo isolamento dall’esterno potrebbe aver bloccato delle forme di vita all’interno cosi’ come erano presenti milioni di anni fa sul nostro pianeta. In alternativa, ci potrebbe essere stata un’evoluzione indipendente sotto la calotta di ghiaccio rispetto a quanto avvenuto in superficie. Tutte ipotesi possibili, affascinanti, ma che per molto tempo sono rimaste tali vista l’impossibilita’ di raggiungere le acque del lago per dare una sbirciatina all’interno.

Il problema principale per un’esplorazione del lago non e’ ovviamente nel poter disporre di trivelle in grado di arrivare a 4 Km di profondita’, questo e’ facilmente fattibile. Raggiungere pero’ la zona del lago implicherebbe una connessione diretta tra questo ambiente, che possiamo definire extraterreste o non terrestre nel vero senso della parola, e il nostro. Supponiamo che ci siano forme di vita all’interno del lago. Ovviamente per forme di vita intendiamo forme batteriche. Mettere in contatto il nostro mondo con il Vostok potrebbe provocare un inquinamento patogeno tra i due mondi. Per dirla in parole povere, ragionando per assurdo, potrebbe capitare che un batterio del nostro mondo possa distruggere questo microclima nel giro di pochi minuti.

Proprio queste ipotesi hanno bloccato per diverso tempo il prelevamento di campioni di acqua dal lago.

Ora cosa e’ cambiato?

All’inizio del 2013 gli scienziati russi hanno proposto una nuova tecnica di esplorazione che, stando a quanto riportato, avrebbe impedito l’inquinamento dell’ambiente. Invece di arrivare fino alla superficie del lago, la tecnica prevede di forare il ghiaccio lasciando un diaframma di ghiaccio di pochi metri. In questo caso, propria l’alta pressione all’interno del Vostok, avrebbe incrinato il setto ghiacciato facendo fuoriuscire acqua dal lago. Ovviamente, appena uscita, l’acqua sarebbe immediatamente ghiacciata richiudendo il setto e preservando l’ambiente interno.

Morfologia del Vostok sotto lo strato ghiacciato

Morfologia del Vostok sotto lo strato ghiacciato

Questa tecnica, sempre a detta dei russi, avrebbe funzionato e finalmente un campione di acqua sarebbe stato prelevato. All’inizio di quest’anno questa notizia e’ stata data da moltissimi giornali del mondo e l’attesa per i risultati delle analisi biologiche ha lasciato per diverso tempo i ricercatori col fiato sospeso.

Bene, queste analisi sono finalmente arrivate. Cosa e’ stato scoperto? All’interno del campione prelevato, e’ stato individuato un batterio non conosciuto sulla Terra. Da qui, si e’ tornati a parlare di alieni, forme di vita sconosciute, ambiente quasi spaziale, ecc.

Senza lasciarci prendere dal sensazionalismo, come ormai siamo abituati, analizziamo questa notizia in dettaglio.

Prima di tutto, perche’ e’ cosi’ importante studiare il Vostok? Oltre che per il fascino di questa missione, l’analisi di queste acque potrebbe aiutarci a capire meglio il nostro universo. La conformazione del lago e’ del tutto simile a quella che sappiamo esistere su alcune lune del nostro Sistema Solare. Solo per darvi un esempio, Europa, una delle lune di Giove, presenta laghi interni simili a quello in Antartide. L’individuazione di forme di vita all’interno del Vostok potrebbe dunque essere un segnale di un risultato analogo anche nello spazio.

Cosa significa che e’ stato trovato un batterio non esistente sulla Terra? Quando si fanno analisi di questo tipo, si analizza il DNA degli organismi presenti e lo si confronta con quello delle specie conosciute sulla Terra. Il DNA e’ composto da una sequenza di informazioni e per questo motivo si parla di somiglianza ad una certa percentuale proprio per indicare sequenze di informazioni conosciute o meno. Quando si dice che nel lago sono tate trovate forme di vita non conosciute, significa che dall’analisi del DNA per il batterio in questione, questo assomiglia a qualcosa che conosciamo solo per l’86%, cioe’ il 14% delle informazioni non ci sono note. Per parlare di specie anomala, viene richiesta una non somiglianza maggiore del 10%. Detto questo, il batterio in questione puo’ essere definito una forma di vita sconosciuta sulla Terra.

Ripeto, stiamo parlando di batteri. Supponendo che le informazioni siano corrette, questo risultato non significa affatto che il batterio sia di origine aliena o che provenga da un altro pianeta. Semplicemente, non assomiglia a quello che conosciamo. Tenete sempre a mente che stiamo parlando di un ambiente che si e’ sviluppato sulla Terra per milioni di anni isolato dalla Terra stessa.

Perche’ utilizzo tutti questi condizionali? Semplicemente perche’ questa scoperta e’ ancora al vaglio della comunita’ scientifica. L’annuncio di questo risultato e’ stato dato solo pochi giorni fa dai ricercatori russi e ha anche suscitato un vespaio di polemiche.

Prima di tutto, la tecnica proposta per il prelievo del campione e’ si valida per isolare il Vostok dall’ambiente esterno, ma molto probabilmente non lo e’ per impedire la contaminazione del campione prelevato. Dalle analisi condotte in laboratorio, nel campione sono state trovate tracce di kerosene, utilizzato per mantenere il foro aperto e per le trivelle, microorganismi di origine sicuramente terrestre e anche batteri che normalmente vivono sulla pelle umana. In tutto questo, c’e’ poi il batterio di origine sconosciuta di cui stiamo parlando.

Queste critiche non provengono ovviamente da me, ma dalla comunita’ scientifica che ha commentato l’annuncio. Molti infatti hanno definito l’annuncio prematuro e criticato il risultato alla luce della forte contaminazione terrestre mostrata.

Ora, ovviamente, corretto o meno il risultato, queste analisi hanno mostrato prima di tutto la possibilita’ di prelevare campioni dal lago ma soprattutto che, forse, esistono forme di vita all’interno della calotta ghiacciata e che queste siano sopravvissute e si siano sviluppate per milioni di anni in completo isolamento. Inutile discutere sulla massiccia speculazione riservata al lago Vostok e alle sue forme di vita, rimaniamo in ambito scientifico mostrando risultati veri.

Solo per completezza, rendiamoci conto di quanto difficile sia l’ambiente del lago Vostok. Se esistessero forme di vita al suo interno, significherebbe che queste si sono sviluppate e vivono 4 Km sotto il ghiaccio dell’Antartide, in acque assolutamente non raggiunte dalla radiazione solare e soprattutto in un ambiente supersaturo di ossigeno. Condizioni assolutamente non adatte alla vita anche se conosciamo batteri che vivono in condizioni altrettanto difficili.

Sicuramente pero’, lo studio del lago Vostok ci permettera’ di fare nuove importanti considerazioni sulla teoria dell’evoluzione, di capire meglio se la vita e’ possibile sugli altri pianeti del Sistema Solare e, perche’ no, anche di trovare qualche nuova forma di vita in grado di vivere dove pensavamo non fosse possibile.

Per il futuro, si sta gia’ pensando a nuovi metodi di esplorazione per impedire la contaminazione dei campioni. In particolare, e’ attualmente allo studio un piccolo robot sonda da mandare all’interno del lago proprio per prelevare direttamente un campione di acqua da analizzare. Come e’ facilmente intuibile, alcune specie viventi potrebbero essersi sviluppate in profondita’ nel lago e il prelievo diretto e’ l’unico modo utile per poterle individuare.

Concludendo, non resta che attendere nuovi importanti risultati da queste ricerche. Ad oggi, il lago Vostok resta ancora un mistero da comprendere a pieno. Per il momento possiamo ancora fantasticare liberamente, ma senza speculare, sulle meraviglie biologiche che queste profonde acque potranno mostrarci.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.