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Classifica delle specie piu’ longeve

24 Nov

Mentre sfogliavo alcuni siti, mi sono imbattuto in una notizia che mi ha fatto riflettere: come forse saprete, nel 2006 un team di biologi che stava facendo ricerche nel nord dell’Atlantico pesco’ un esemplare di Arctica islandica che divenne famosa per un motivo ben preciso. Questa particolare vongola passo’ infatti alla cronaca come l’animale piu’ longevo mai osservato.

Ecco una foto di quella che e’ stata poi ribattezzata “Ming” in ricordo della lunga dinastia cinese:

Ming, la Vongola Artica di 507 anni

Ming, la Vongola Artica di 507 anni

Per questi animali l’eta’ puo’ essere stimata come per le piante contando gli anelli sul guscio. Conoscendo infatti il ritmo di crescita si puo’ risalire all’eta’ della vongola semplicemente contando le zigrinature presenti. Quando venne pescata nel 2006, si stimo’ un’eta’ compresa tra 405 e 410 anni. Gia’ questo rappresentava un record assoluto dal momento che l’esemplare piu’ longevo della stessa specie pescato in precedenza aveva solo 220 anni.

Solo pochi giorni fa, l’eta’ di Ming e’ stata ricorretta verso l’alto dopo un’analisi piu’ accurata del guscio. Come potete leggere su diversi siti, la vongola pescata nel 2006 avrebbe un’eta’ addirittura di 507 anni.

Molto interessante. Ora pero’, proprio leggendo questa notizia ho pensato: ma quali sono le specie viventi piu’ longeve in assoluto?

Generalmente, come e’ noto, quando pensiamo ad organismi in grado di vivere per secoli, il nostro pensiero va subito verso specie vegetali.

Quali sono gli alberi piu’ vecchi del pianeta?

Se vogliamo stilare una classifica, al terzo posto troviamo un tasso del Galles di ben 4000 anni. Al secondo posto Matusalemme, un pino dai coni setolosi che si trova in California la cui eta’ stimata e’ di ben 4700 anni. Al primo posto, sicuramente indiscusso, troviamo Pando, il cosiddetto Gigante Tremante, un pioppo dello Utah con un’eta’ stimata di circa 80000 anni. Pando non ha la forma classica di un albero dal momento che si tratta di un genet di pioppi, cioe’ un insieme di ramificazioni, o moduli, cha fanno parte di un unico organismo vivente con ramificazioni sotterranee.

Genet di pioppi nel parco di Fish Lake nello Utah

Genet di pioppi nel parco di Fish Lake nello Utah

Numeri veramente impressionanti. Ma se volessimo pensare invece a specie animali?

Nella cultura popolare, ad esempio, le tartarughe sono animali molto longevi. In questo caso pero’, l’eta’ difficilmente supera i 200 anni. Sicuramente numeri di tutto rispetto, ma che niente hanno a che vedere con quelli visti per gli alberi.

In natura esistono pero’ altri animali che possono vivere piu’ a lungo delle tartarughe.

Come visto prima, le vongole della specie Arctica islandica, che sono senza dubbio animali, battono di gran lunga le tartarughe.

Se non bastasse, abbiamo poi una tipologia di spugna artica nota per il suo ritmo di crescita estremamente basso:

Spugna Antartica

Spugna Antartica

Queste spugne sono profondamente differenti dalle parenti che vivono ai tropici. Trattandosi di spugne, possiamo vederle come animali e non come vegetali. Questa tipologia di spugna artica e’ in grado di vivere a lungo anche perche’ e’ dotata di un guscio protettivo che la protegge dai predatori. L’eta massima registrata per questi animali, determinata da osservazioni dirette, e’ di ben 1500 anni.

Se ci fermassimo qui, le piante batterebbero di gran lunga le specie animali per quanto riguarda la longevita’. In realta’, manca da giocare la carta segreta, cioe’ questa:

Turritopsis nutricula

Turritopsis nutricula

Cosa sarebbe?

Ovviamente si tratta di una medusa, anche se molto particolare. Questo particolare animale e’ noto come Turritopsis nutricula, anche detto “medusa immortale”.

Cosa ha di tanto speciale? Perche’ immortale?

Questo animale ha una caratteristica unica: in caso di difficolta’, quando si trova nello stato sessualmente sviluppato, puo’ regredire allo stato originario di polipo da cui e’ nata. Attenzione, parliamo di polipo non di polpo. A questa tipologia appartengono gli anemoni, i coralli e altre specie che nulla hanno a che vedere con i molluschi.

La medusa immortale e’ originaria dei Caraibi ma oggi e’ diffusa un po’ in tutto il mondo. Le sue dimensioni non superano mai i 4-5 mm come diametro della campana superiore. La particolare caratteristica di cui abbiamo parlato, e che puo’ essere ripetuta all’infinito, rende questo animali praticamente immortale.

Attenzione pero’, non e’ stato, ovviamente, possibile stimare l’eta’ di questi naimali anche se il processo descritto renderebbero la capacita’ di rigenerazione e ringiovanimento perpetui. Inoltre, appartenendo alle specie che formano il plancton questi animali, potenzialmente immortali, hanno vite medie molto basse dettate dai numerosi predatori.

Detto questo, il record indiscusso per quanto riguarda la longevita’ spetta senza dubbio alla medusa immortale. Anche le specie vegetali si difendono molto bene raggiungendo, come visto, le decine di migliaia di anni. Ovviamente si tratta di valori lontanissimi dalla vita media di un essere umano che comunque, come valore medio, ha subito un rapido incremento negli ultimi decenni grazie al miglioramento della qualita’ della vita e ai progressi medici.

 

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Uno sguardo ai materiali del futuro

27 Apr

In questi giorni, diversi giornali hanno pubblicato una notizia riguardante la scoperta di un nuovo materiale. La caratteristica principale, che tanto sta attirando attenzione, e’ l’estrema leggerezza unita alla notevole resistenza dei composti di questo materiale. Poiche’, leggendo in rete, ho visto tantissime imprecioni, credo sia interessante parlare di questa “scoperta”.

Il materiale in questione e’ il Grafene Aerogel. Ho messo “scoperta” tra virgolette, perche’, se proprio vogliamo essere precisi, questi materiali non vengono scoperti dal nulla, ma sono sintetizzati partendo da sostanze note. Il grafene aerogel e’ dunque stato “inventato” dai ricercatori della Zheijiang University ed e’ un materiale a base di carbonio.

Parliamo subito della sua caratteristica principale, la leggerezza. Il Grafene Aerogel rappresenta, ad oggi, il materiale meno denso in assoluto. Prima di questa invenzione, il record spettava all’Aerografite, con una densita’ di “ben” 0,2 mg/cm^3. Oggi, questo record e’ stato spazzato via dal Grafene Aerogel, con una densita’ di soli 0,16 mg/cm3.

Per darvi un’idea della leggerezza di questo materiale, vi mostro una foto molto interessante:

Dimostrazione della leggerezza del Grafene Aerogel

Dimostrazione della leggerezza del Grafene Aerogel

Come vedete, un blocchetto di Grafene Aerogel e’ talmente leggero da non piegare nemmeno la spiga in foto.

Anche se poco conosciuto dai non addetti ai lavori, negli ultimi anni e’ nato proprio un nuovo settore della tecnologia, interamente mirato alla sintetizzazione di nuovi materiali di questo tipo.

Cosa sarebbe il grafene aerogel?

Per prima cosa, analizziamo i singoli termini. Il grafene altro non e’ che un materiale formato da un singolo strato di atomi di carbonio. In questo senso, lo spessore del grafene e’ pari al diametro atomico. Il carbonio che compone il grafene e’ disposto in strutture esagonali ed e’ ottenuto in laboratorio partendo dalla grafite. Tutti questi composti, insieme anche al fullerene, al diamante e ai nanotubi, sono a base di atomi di carbonio, disposti in maniera diversa per formare un reticolo, come mostrato in questa immagine:

Diversi materiali ottenuti dal carbonio

Diversi materiali ottenuti dal carbonio

L’introduzione del grafene e’ risultata molto importante nella realizzazione di componenti elettronici estremamente piccoli e con caratteristiche elettriche non raggiungibili con le tecnologie standard.

Il termine aerogel, indica invece un materiale simile al gel, nel quale pero’ la fase liquida e’ stata sostituita con un gas. Il primo aerogel realizzato era a base di silicio, e presentava uan densita’ 1000 volte inferiore a quella del vetro. I comuni aerogel, a base di silicio, di allumina o altri elementi, trovano larghissima applicazione in diverse soluzioni industriali. Solo per darvi un’idea, gli utilizzi dell’aerogel vanno dall’isolamento termico fino all’uso nei cosmetici e nelle vernici come addensatori pasando anche per applicazioni spaziali nella studio della polvere cosmica. La foto seguente mostra proprio un ricercatore della NASA che mostra un pezzo di aerogel di Silicio:

Aerogel in un laboratorio della NASA

Aerogel in un laboratorio della NASA

Acnhe se puo’ sembrare un fotomontaggio, si tratta di una foto reale. Quello che vedete mostrato e’ un pezzo di aerogel con le sue straordinarie proprieta’ di leggerezza e trasparenza.

Vista la struttura degli aerogel, capite bene come nel caso del grafene questo termine sia utilizzato in realta’ a sproposito. Spesso, si utilizza il termine aerogel anche per indicare materiali a base di carbonio, come il Grafene Aerogel, nel quale moltissimi spazi sono riempiti di aria per ottenere ottime proprieta’ di leggerezza.

Detto questo, una domanda molto semplice che potrebbe essere fatta e’: “a cosa servirebbe il Grafene Aerogel?”

Forse stavate pensando che l’invenzione di questo materiale servisse solo per continuare la sfida tra centri di ricerca su chi preparava il materiale piu’ leggero. In realta’, non e’ cosi’.

Il grafene aerogel trovera’ spazio in moltissime applicazioni, anche di carattere ambientale.

Per prima cosa, questo materiale, proprio grazie alla sua struttura atomica, si comporta come una spugna, essendo in grado di catturare all’interno notevoli quantita’ di altre sostanze riempiendo gli interstizi occupati dall’aria. Per darvi qualche numero, un solo grammo di Grafene Aerogel riesce a trattenere fino a 70 grammi di materiali organici. Pensate ad un’applicazione molto utile: in uno scenario in cui ci sia un riversamento, ad esempio, di petrolio in mare, il grafene aerogel potrebbe essere utilizzato per assorbire gli oli molto rapidamente ripulendo la zona. Inoltre, date le sue proprieta’, basterebbe “spremere” la spugna per renderla di nuovo utilizzabile e recuperare anche il petrolio disperso.

Il grafene aerogel ha anche straordinarie proprieta’ elastiche. Ad uno sforzo di compressione, questo maeriale riesce ad assorbire fino a 900 volte il suo peso, tornando, in modo perfettamente elastico, alla forma originale. Questa caratteristica lo rende un ottimo candidato per applicazioni meccaniche avanzate.

Visto che ne abbiamo parlato introducendo la classifica dei materiali piu’ leggeri, anche l’aerografite trova spazio in importanti settori industriali. E’ in corso di studio la produzione di batterie basate su questo materiale e che consentiranno, a parita’ di peso, di ottenere durate molto maggiori, caratteristica fondamentale nell’utilizzo, ad esempio, nei veicoli elettrici. Inoltre, l’aerografite puo’ essere utilizzata per la preparazione di filtri molto efficienti per ripulire l’aria e l’acqua da inquinanti potenzialmente molto dannosi per l’essere umano.

Detto questo, capite molto bene l’importanza di questo genere di ricerche. Il continuo studio di nuovi materiali consente di rendere piu’ semplici svariate applicazioni e di ottenere caratteristiche del tutto impensabili con i materiali tradizionali. Come visto, parlando in generale di questi nuovi materiali, le applicazioni vanno dalla salvaguardia ambientale fino alla miniaturizzazione dell’elettronica. Inoltre, alcuni materiali, sviluppati proprio nell’ambito di questi progetti, consentono gia’ oggi di ottenere, ad esempio, transistor di dimensioni quasi atomiche, batterie basate su supercondensatori o anche microprocessori di dimensioni nanometriche. Sicuramente, quando pensiamo ad applicazioni che oggi potrebbero ancora sembrarci lontane nel tempo, dobbiamo pensare che saranno realizzate partendo da materiali di questo tipo.

 

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