Leucophaea

Non tutto è perduto (molto sì...)

2012-01-26T15:00:00.000+01:00

Un lavoro su PlosOne ha generato on line un dibattito piuttosto vivace che si basa secondo me su un'errata comprensione delle conclusioni del lavoro stesso, e forse del titolo. Poiché però è una diatriba che va avanti da molto tempo per quel che mi riguarda (addirittura dall'era dei news-group come it.scienza.biologia) mi sembra il caso di fare un piccolo riassunto.
Tutti sono d'accordo che la biodiversità del pianeta stia diminuendo, e che la velocità di estinzione di base sia di molto superata da quelle generate dall'uomo, direttamente (caccia, persecuzione) o indirettamente (modifica degli habitat, disboscamento). Ma alcuni dicono che non tutte le cose vanno male, perché in fondo l'uomo, oltre che estinguere le specie localmente, ha anche contribuito ad aumentare la biodiversità di alcune regioni semplicemente trasportando specie di altri biomi: da quelle coltivate a quelle ornamentali a quelle invasive che seguono la nostra specie nei suoi spostamenti. Il risultato è che alcuni ambienti hanno perso molte specie, ma magari ne hanno guadagnate altrettante, e quindi in assoluto la biodiversità di queste zone non è diminuita. Sono tutte sensazioni, però, giudizi qualitativi, che non hanno mai avuto un conforto dai dati. Il pezzo di PlosOne ha fatto proprio questo tipo di calcoli, e i risultati sono estremamente interessanti, così come le conclusioni. Visto che il tutto è libero, vi invito a dare un'occhiata, e riporto qui solo alcuni dati che mi sembrano più importanti. Prima di tutto che nella maggioranza dei casi la perdita di specie locali si accompagna a un aumento della presenza di specie aliene: poi che l'indicatore più preciso di diminuzione di endemiche/aumento di aliene è la densità di popolazione umana, più di quanto non sia la modifica degli habitat. Poche sono le comunità vegetali senza disturbo umano e solo il 31% dei "paesaggi regionali" hanno meno specie vegetali dopo l'alterazione umana; questo perché la diffusione di altre specie a portato a un bilanciamento del numero di specie. Il tutto accade anche e soprattutto negli hotspot di biodiversità, otto dei quali hanno perso più del 10% delle specie. Sommando tutto, gli autori parlano di diminuzione globale e arricchimento locale.

Un giacinto d'acqua (Eichhornia crassipes), una delle specie più invasive del pianeta. *

Le conclusioni sono quelle che hanno suscitato il dibattito: secondo loro, non tutto è perduto, perché all'ombra del fenomeno delle aliene che invadono i territori (come per esempio la robinia in pianura padana, o lo zucchino del Po o il kudzu negli Stati Uniti) le specie locali non sono del tutto sopraffatte, e:

It may still be possible to sustain most of Earth’s plant species within the exotic-enriched anthromes that now make up most of the terrestrial biosphere, especially if anthropogenic ecological succession can be redirected to sustain native plant species as part of multifunctional land management strategies that incorporate biodiversity as a valued benefit together with agriculture and other land uses.

Alcuni hanno letto queste affermazioni come un "tutto va ben, madama la marchesa" (qui un altro esempio di questa impostazione). Anche se ci sono problemi, si può andare avanti così tanto le specie locali se la cavano da sole. È un approccio positivo (forse troppo) che dà per scontato che tanto non si può fare niente, e converrebbe non combattere troppo l'invasione perché è una lotta che ci costa troppo e non dà risultati di rilievo. Qui c'è anche un riassunto delle ricerche.
La contestazione a questa posizione deriva anche da questo articolo di Emma Marris. In cui si dice che, anche se è vero che viviamo nell'Antropocene (epoca nella quale l'uomo ha modificato l'ambiente come nessun altro fattore prima) dobbiamo accettarlo e agire perché questa stessa azione non vada oltre un certo livello. Dobbiamo e possiamo difendere le specie in pericolo traslocandole in zone più tranquille, progettare ecosistemi che facciano la funzione di quelli che abbiamo distrutto. Accettare insomma che questa è la Terra che abbiamo creato noi, che dobbiamo averne cura senza ostacolare troppo le attività umane, che orami sono qui e non possiamo farne a meno. È un po' come accettare i concetto di stewardship tipico delle religioni,per le quali il pianeta è nostro e possiamo farne quel che vogliamo, basta che lo facciamo funzionare a nostro favore.

Purtroppo, e qui è solo un mio parere, tutte queste considerazioni si basano su un assunto indimostrato: che noi sappiamo come funziona il pianeta e siamo in grado di ripararlo (a nostro favore, ovviamente) se ci accorgiamo che qualcosa non va. È la stessa posizione degli adepti del geoengineering, che sono convinti di poter cambiare il clima terrestre con gli aerosol senza conseguenze. Un altro aspetto più sottile ha a che fare con la teoria dell'ecologia: gli ecosistemi sono "costruiti" in un certo modo, da un certo numero di specie in certe proporzioni, ma nessuno sa se per costruire quel determinato ecosistema sono necessarie PROPRIO quelle specie vegetali (tassonomicamente) e PROPRIO in quelle proporzioni, altrimenti il tutto non funziona e (forse) collassa. È vero, e forse su questo si basano gli articoli, che esiste anche una teoria neutra unificata dell'ecologia (di Stephen Hubbell). Ma esiste anche l'ecologia della invasioni biotiche, e sembra che qualche problema possa derivare da queste. Siamo proprio sicuri che tutte le specie sono equivalenti, e che tolta l'una e messa l'altra non ci siano conseguenze per l'ecosistema stesso? Magari è vero, ma partire dal presupposto che lo è mi sembra piuttosto incauto (cosa che l'autore dell'articolo riconosce, nel filmato qua sotto, che però proviene dal sito dell'Economist).

Insomma, per finire, mi sembra che porsi al timone del pianeta adesso sia un po' troppo presto: in fondo, non abbiamo ancora la patente, ma vogliamo andare a 250 all'ora in autostrada.

Ellis, E., Antill, E., & Kreft, H. (2012). All Is Not Loss: Plant Biodiversity in the Anthropocene PLoS ONE, 7 (1) DOI: 10.1371/journal.pone.0030535

*Le foto sono dell'autore

L’ennesimo errore (per ora potenziale) della specie

2012-01-22T17:38:00.001+01:00

Una fruttuosissima chiacchierata con alcuni (italiani) veri esperti di clima – a differenza di questo* – mi ha indotto a ridare un’occhiata ad alcuni punti controversi della faccenda. Il più dibattuto, ormai che quei disutilacci dei governi si sono accordati per mandare tutto a ramengo, è come adattarsi, non più come rimediare. Una delle proposte è quella del cosiddetto geoengineering, cioè di quella cosa che gli scrittori di fantascienza chiamavano terraforming, ma proprio qua, non su altri pianeti (l’immagine sopra viene da qua). San Google mi avverte che ne avevo già parlato qua. Comunque, il mio parere perplesso non era circostanziato da altro che un diffuso sospetto che qualsiasi cosa faccia la nostra specie per combattere modifiche complesse del sistema Terra non possa far altro che incasinare ancora di più le cose. A confermare il sospetto che non ci si possa addentrare su quella strada è un articolo che esce su Nature Climate Change. Si intitola Crop yields in a geoengineered climate ** (I raccolti in un clima geoingegnerizzato). L’hanno scritto alcuni climatologi americani, tra cui Ken Caldeira, noto per le sue posizioni possibiliste o meglio non del tutto critiche sul geoengineering (e per la sua vita molto interessante). Lo studio intende far chiarezza sulle possibili conseguenze del geoeng soprattutto sulla produzione di cibo. Secondo gli autori non sono molti i modelli che hanno preso in considerazione queste conseguenze, e sarebbe il caso di capire cosa accade in un pianeta in cui si continua a sputare CO₂ nell’atmosfera e allo stesso tempo riempirla di aerosol che deflettono i raggi solari, in questo modo abbassando la temperatura. A parte che il problema del pH dei mari non viene assolutamente preso in considerazione, l’abbassamento di temperatura è solo una delle conseguenze di questi progetti. Kaldeira e company hanno quindi fatto partire un modello che cerchi di stabilire le conseguenze per i raccolti di un clima geoingegnerizzato. Le variabili prese in considerazione sono tante, ma non troppe: le specie coltivate sono solo mais, riso e grano, e gli scenari esaminati sono il raddoppio della CO₂ e lo stesso ma con l’aggiunta di un agente di controllo delle radiazioni solari, l’aerosol in atmosfera. I risultati confermano studi precedenti, cioè il fatto che con il SRM c’è un aumento della produttività dei campi coltivati rispetto allo scenario con il solo aumento della CO₂. Questo perché il primo scenario aveva un aumento della produttività solo per riso e grano, ma una diminuzione per il mais. Con l’aerosol in atmosfera il mais riguadagna in produttività. Questo perché se l’aumento di CO2 fa aumentare anche la produttività, l’eccessivo calore la contrasta: se in atmosfera c’è dell’aerosol che ne mitiga gli effetti, questo effetto depressivo non c’è più. Tutto bene quindi, spariamo aerosol in atmosfera? No, perché, quasi come un ripensamento, dopo aver detto che gli aerosol fanno bene al mais, al riso e al grano, gli autori si rendono conto che probabilmente avrebbero anche altre conseguenze sull’intero ecosistema terrestre. E che il pensiero lineare per cui ogni guadagno della produttività è positivo porta ad ignorare altre conseguenze. Ecco la frase rivelatrice:

More importantly, geoengineering by SRM does not address a range of other detrimental consequences of climate change, such as ocean acidification, which could also affect food security through effects on marine food webs. […] The safest option to reduce the climate risks to global food security may be to reduce emissions of greenhouse gases.

E’ quindi inutile cercare di tappare un buco con il tessuto strappato a un’altra parte del vestito. E se lo dice anche Caldeira…

*Un articolo come quello postato alimenta sempre più il sospetto che lo scrivente (a parte non sapere che sapiens si scrive minuscolo corsivo) abbia quello che gli americani definiscono un’agenda. In questo caso che voglia far nascere il sospetto (o il dubbio, come da questo libro) che in fondo il riscaldamento globale non è poi male, se ci salva da una glaciazione. Che poi questa debba avvenire tra un millennio e mezzo, è un particolare che non tutto colgono.

**Pongratz, J., Lobell, D., Cao, L., & Caldeira, K. (2012). Crop yields in a geoengineered climate Nature Climate Change DOI: 10.1038/NCLIMATE1373

Api da guardia

2012-01-11T12:50:00.001+01:00

Non è colpa mia, ma sembra che le notizie più interessanti vengano dal mondo degli insetti. Dopo le formiche che cambiano casta secondo gli ormoni che vengono loro somministrati, ecco che in un'ape sudamericana sembra stia per nascere una casta nuova, quella dei soldati. Di solito nelle api la divisione del lavoro è basata sull'età (si chiama polietismo per età o qualcosa del genere; qui un sito con una bella spiegazione), con le più giovani che si curano delle larve, le intermedie che costruiscono il nido e le più anziane che vanno a cercare il cibo. Ma sono sempre le stesse api: ora una ricerca su Proceedings of the National Academy of Sciences ha invece stabilito che in una specie sudamericana, la Tetragonisca angustula (una specie dei Meliponini, che sono api senza pungiglione), alcuni individui si fermano all'entrata del nido, sia appoggiate fisicamente alle porte di cera sia svolazzando intorno per proteggere le proprietà della colonia. Che siano individui di caste diverse è abbastanza chiaro, perché soldati sono fisicamente differenti dalle altre operaie: sono del 30% più grosse delle altre operaie (le vedete sotto) e hanno zampe più lunghe e testa più piccola.

Come per le formiche i soldati erano utilizzati per combattere le possibili invasioni di formiche razziatrici, anche qui questa casta serve per difendere il nido da una possibile specie invasiva. In questo caso la specie Lestrimelitta limao: queste ultime sono di dimensioni maggiori delle nostre jatai (il nome locali delle apine), ma di fronte ai soldati, che combattono più a lungo e con più forza delle altre operaie, si presume che possano battere in ritirata. Qui (il sito dell'università, da cui ho preso anche la foto all'attacco del post) vedete una serie di filmati con i soldati che controllano l'entrata nel nido e attaccano un'ape razziatrice.

Gruter, C., Menezes, C., Imperatriz-Fonseca, V. L. & Ratnieks, F. (2012). A morphologically specialized soldier caste improves colony defense in a neotropical eusocial bee Proceedings of the National Academy of Sciences DOI: 10.1073/pnas.1113398109

Sempre più formiche

2012-01-07T13:36:00.001+01:00

Soldati e supersoldati di Pheidole marciano fianco a fianco. [Photo courtesy of Alex Wild/alexanderwild.com]

Sembra che non studiare le formiche sia fuori moda. Un po’ perché le discussioni più feroci derivano da studi su questi insetti (vedi per esempio qui e qui per chiarire) un po’ perché sia dal punto di vista genetico che da quello evolutivo le formiche continuano a racchiudere misteri. Prendete l’ultimo studio uscito su Science, dal titolo “Ancestral Developmental Potential Facilitates Parallel Evolution in Ants”*. L’articolo, anche se scientifico, per alcuni può essere appassionante come un racconto: ecco che è successo. Un mattino Ehab Abouheif della McGill university stava raccogliendo formiche in un pezzo di terreno abbandonato non lontano da New York. Scoprì così tra le operaie anche alcune formiche che erano veramente grosse, e particolarmente feroci (sopra le vedete – le mandibole fanno male, molto male). L’entomologo sapeva che quelle formiche, dalla specie Pheidole morrisi, avevano sì alcune operaie più grosse delle altre, che fungevano da soldati e quindi difendevano la colonia, ma non così grosse. Si ricordò però che quelle formicone le aveva viste in altre specie, dello stesso genere, come Pheidole rhea. Che avevano non due, ma tre caste di operaie: quelle normali, che cercavano il cibo, quelle che difendevano la colonia e quelle che bloccavano l’entrata del nido col loro testone. Ma perché in una specie di solito priva di supersoldati erano saltati fuori questi individui così enormi? C’era probabilmente un mistero sia genetico sia evoluzionistico: questo perché i supersoldati sono normalmente presenti solo in alcune specie, appunto Pheidole rhea, Pheidole obtusospinosa e altre specie. Per capire cosa fosse successo, Abouheif e colleghi hanno prima di tutto chiarito le relazioni evolutive tra undici specie di Pheidole: ecco il risultato. Le specie barrate di verde hanno i supersoldati in natura, le altre no.

Ma sono specie lontane, dal punto di vista dello sviluppo evolutivo: e questo che significa? Una sola cosa: che il tratto, l’adattamento che porta allo sviluppo di ben tre caste invece di due è un qualcosa che era presente già nel passato del genere Pheidole, (e il fatto che fosse in P. rhea, una specie “basale”, è una conferma di tutto ciò) e che solo alcune specie “scelgono” di utilizzarlo per far crescere proprio quella casta insieme alle altre due. Per controllare che l’ipotesi fosse vera, che cioè i geni per la produzione di supersoldati fossero presenti in tutte le Pheidole studiate, sono stati condotti degli esperimenti usando un analogo dell’ormone giovanile che si sapeva indurre la nascita di queste formiche superdotate.

Un supersoldato comunica con un’operaia. [Photo courtesy of Alex Wild/alexanderwild.com]

Ed ecco che, voila, trattate con questa sostanza i nidi di sia Pheidole morrisi sia altre specie, come P. hyatti e P. spadonia, producevano i supersoldati. Altro passo nel ragionamento è stato cercare di capire perché tutto ciò succede ed è successo. Secondo gli autori il primo perché di Tinbergen si spiega con l’alimentazione migliore e quindi l’innesco di un ormone giovanile che fa crescere superlarve e supersoldati. Più interessante è invece il secondo perché, quello evolutivo: perché solo alcune specie fanno crescere i supersoldati? Secondo gli entomologi, quelle almeno P. obtusospinosa è sottoposta a pressione evolutiva da parte di altre formiche, le cosiddette “army ant” (formiche guerriere) che cercano di entrare nei nidi e fare razzia; le testone dei supersoldati sono delle ottime porte che non si spostano quando arrivano i nemici. Un’altra specie, che si chiama P. hyatti, ha per esempio un’altra strategia per cui i soldati guardia di porta non servono: quando arrivano le formiche guerriere semplicemente scappano. Il meccanismo evolutivo invece è un’altra storia ancora: è ovvio che la base genetica era ed è presente in tutte le formiche, ma alcune lo sviluppano perché la pressione evolutiva ha di fatto indotto l’incorporazione del percorso biochimico che porta ai supersoldati e il suo fissaggio nel genoma. Un fenomeno che si chiama accomodazione genetica (diversa dall’assimilazione, quella di Waddington): ecco un pdf che li spiega.
Il pezzo si conclude così:

Our results suggest that the recurrent induction of ancestral developmental potential is an important source of adaptive variation for selection that facilitates the adaptive and parallel
evolution of novel phenotypes.

Una bella storia di evoluzione.

Rajakumar, R., San Mauro, D., Dijkstra, M., Huang, M., Wheeler, D., Hiou-Tim, F., Khila, A., Cournoyea, M., & Abouheif, E. (2012). Ancestral Developmental Potential Facilitates Parallel Evolution in Ants Science, 335 (6064), 79-82 DOI: 10.1126/science.1211451

Metaimitatore

2012-01-05T07:48:00.000+01:00

Il polpo mimo (Thaumoctopus mimicus) è una delle specie favorite di Youtube. Questo perché è un vero trasformista: diventa sogliola, pietra, granchio e persino pesce scorpione od ofiura. Lo fa usando le sue capacità di cambiare colore e forma nel giro di pochi istanti. Se mettete mimic octopus sul famoso canale di filmati vedete decine di brevi frammenti in cui il mollusco ne fa di tutti i colori. Ora si è scoperto che ci sono anche gli imitatori degli imitatori. Un piccolo pesce (Stalix cf. histrio) ha la stessa livrea (una delle...) del polpo mimo, e lo segue in giro per il fondo del mare quando questo si sposta per cercare cibo. (il cf dopo il genere sta a indicare che la determinazione non è certa). Il pesciolino in sé è abbastanza timido e vive in buche scavate nella sabbia. Ma se passa un polpo, si aggrega per alcuni minuti per andare a cercare cibo in compagnia del suo compagno. Che nessuno nota troppo, così come non notano la piccola appendice che nuota accanto. Un caso straordinario di imitatore imitato. Il tutto, dicono gli autori del pezzo, corre il rischio di scomparire perché la zona dov'è stata trovata questa simbiosi è sotto le mire di bombaroli, albergatori, pescatori e agricoltori che scaricano a mare la qualunque e cercano di portare via dal mare quello che trovano. Prima che non ci sia più, guardatevi il filmato qua sotto. Il cerchio giallo indica il pesciolino all'inizio.

Rocha, L., Ross, R., & Kopp, G. (2011). Opportunistic mimicry by a Jawfish Coral Reefs DOI: 10.1007/s00338-011-0855-y

Immagini della scienza 1

2012-01-03T14:55:00.000+01:00

Il solito provocatore, lui, ha deciso di fare una raccolta di immagini che possa rappresentare, nelle sue parole, come "metodi tipici di una disciplina scientifica possano influenzare la rappresentazione dei risultati di quelle stesse discipline". E mette, come esempio, un disegno di Newton. Rimanda anche a una pagina che si intitola "10 images that changed the course of science". In cui per dire al verità sembra che siano le immagini che hanno cambiato il corso della scienza, al contrario di quello che dice il professor Liberti. Ma credo sia stato una specie di processo autoalimentato, per cui le idee cambiavano il modo di vedere le cose, e le immagini lo modificavano nella testa di coloro che le vedevano. Visto che molte sono immagini che riguardano fisica o chimica, mi è punta vaghezza di suggerire qualche immagine che invece avesse a che fare con la biologia.

E ovviamente la prima che mi è venuta in mente è la rivoluzione mentale che Darwin ha indotto nel cranio dei contemporanei (a parte i più duri, non dissimili dei creazionisti odierni). L'immagine è questa accanto, tratta dalla pagina 36 del Taccuino B di Darwin (on Transmutation of Species, scritto nel 1837-1838). Non è un capolavoro, me ne rendo conto, ma è importantissima per capire i processi mentali del padre dell'evoluzione per selezione naturale. Accanto al disegno di un "cespuglio" c'è la scritta "I think". Le scritte vicino al disegno e sotto dicono questo (non le ho tradotte io, ma gli studiosi del grafomane dalla pessima grafia - sempre Darwin):
I think
Case must be that one generation then should be as many living as now. To do this & to have many species in same genus (as is) requires extinction.
Thus between A & B immense gap of relation. C& B the finest gradation, B & D rather greater distinction. Thus genera would be formed. — bearing relation. Nella pagina successiva ci sono le parole to ancient types.

Le parole, invero misteriose, stanno a significare che le specie che vediamo oggi sono derivate da un processo che si è svolto nel lontano passato. Un processo di estinzione, cioè di scomparsa di alcune forme (esemplificate dai trattini perpendicolari alla fine di alcune linee) che hanno lasciato in vita, oggi o nel passato, solo alcune specie. Un'analogia (non omologia, solo similitudine) potrebbe essere con un altro processo; questo non ha a che fare con la filogenesi (l'origine delle specie), ma con l'ontogenesi (lo sviluppo dell'individuo), cioè l'apoptosi, la morte cellulare selettiva, che uccide alcune cellule in modo da "scolpire" il corpo.
Tornando a Darwin, quelle che a noi sembrano specie molto lontane, così, sono invece unite da una linea che sprofonda nel passato remoto, come accade per esempio tra A e B, oppure in un passato più recente, come tra C e B o C e D. Questa spiegazione, così nitidamente evidenziata dal disegno, rende conto anche della mancanza (al tempo del naturalista) di specie di transizione. Non è vero che non siano esistite mai, sono semplicemente scomparse, e la moderna paleontologia ne ha trovate a decine che possono essere collocate alla fine di quelle linee interrotte da un tratto perpendicolare. Prima ho accennato al fatto che non si tratta di un albero, ma di un cespuglio (e Gould nella sua opera preferisce l'analogia con il corallo); questo perché, nonostante si continui a parlare di "albero genealogico", l'immagine dell'albero è sbagliata. E questo è dovuto al fatto che, come si vede nell'immagine sopra, non esiste un "tronco" di un albero che porta dalle "radici" in cima. Esiste solo un ventaglio di linee, molto più simile così a un cespuglio senza tronco principale, che porta da (1) fino alle specie denominate A, B, C, e D. Ognuna delle quali ha la stessa dignità. L'immagine dell'albero infatti porta anche automaticamente a considerare migliori, più avanzate, superiori o altro (come fa in questo articolo il volenteroso ma male informato giornalista del Corriere) le specie che stanno in cima. È un altro esempio di come l'immagine, la sua costruzione e persino il suo orientamento possa condurre a concezioni sbagliate, sempre dettate dal maledetto senso comune che inquina ogni nostro pensiero. Dell'immagine si potrebbero dire molte altre cose, per esempio il fatto che è datate, al più tardi 1838, molto, ma molto prima di ricevere una lettera di Wallace che gli suggerisce l'idea di evoluzione (insieme al meccanismo di selezione naturale, che qui non c'è ancora ma che è presente nel Taccuino D, del settembre 1838). Oppure il fatto che Darwin avesse capito che tutte le specie sono imparentate (quindi collegate, come le linee del disegno), magari nel lontano passato, da altre forme estinte.

Provate a confrontare l'immagine accanto (tratta da qui). Vedrete che non è cambiato molto, comprese le forme estinte, a parte il fatto che le specie sono molte di più e in cima (quasi) c'è sempre l'uomo. Forse la scelta di Darwin di mettere semplici lettere è stata fatta con questo intento. Ma certamente il disegno di pagina 36 del Taccuino B ha avuto e ha una fortissima influenza sull'immagine che abbiamo dell'evoluzione. Che poi bene o male lo rifiutiamo per disegnare un albero invece di un cespuglio non fa che testimoniarne la potenza evocativa cui il nostro cervello a volte cerca di sfuggire.
Se mi vengono in mente altri disegni, li posto sotto il titolo Immagini della scienza. Vediamo cosa dice il professore.

P. S. I (2) biologi che mi seguono diranno che sono scontato e prevedibile. Ma il mondo fuori non è fatto solo di studiosi di Darwin. E visto che io NON lo sono...

Metablog

2012-01-02T17:11:00.002+01:00

No, non metà. Meta. Che in greco vuol dire oltre, come in metafisica (erano i libri di Aristotele oltre la fisica; cioè nella sua libreria erano dopo quelli di fisica - metà ta fusikà, per dire). Ora significa anche circa, a proposito di, come in metadati, metastudi, o metalinguaggio. Sono sempre stato in difficoltà con il meta, perché se non riesco ad afferrare qualcosa, se non mi si aggancia a qualcos'altro di concreto, non so inserirlo nelle caselline cerebrali che mi spiegano qualcosa. Devo fare un salto logico, dai dati ai metadati, che mi risulta difficile – e a volte impossibile. In questo sono aiutato dal fatto che nella blogosfera italiana questo blog è "conspicuous only in its absence", e quindi mi sento fuori dal calderone ribollente. Per questo cerco di evitare tutte le discussioni sui blog; non tanto su cose facili, come farli o non farli, ma sul blog in sé. Del tipo serve/non serve, ha la forma giusta/sbagliata, muore/non muore. Questo post (di un sito che non conoscevo) è la perfetta esemplificazione del tutto: in breve, non ci capisco molto. Quello che mi ha spinto a scrivere questo post (cosa spinge un blogger a scrivere un post: Spingitori di blogger, su Rieducational channell) è il fatto che spesso si parla di ecologia dei social network e di loro evoluzione. Perché allora non applicare quelle poche leggi che si conoscono dell'ecologia e quelle (tante) dell'evoluzione al mondo dei blog? Ovviamente tutto ciò è solo e soltanto un esercizio, che non uscirà di qua, ma visto che alcuni hanno detto che "Ora si tende a mettere sul blog ciò che si vuole far rimanere nel tempo e ritrovare", perché non provare? Nonostante le parolone, il tutto ha ben poco di scientifico, ed è sono una (stiracchiata?) analogia. Ma forse, prima o poi, può servire.

Si potrebbe partire dal fatto che in evoluzione sono ben pochi gli organi che scompaiono totalmente: persino nelle balene, che non hanno le zampe posteriori, c'è un residuo degli arti che si può vedere nello scheletro. Allo stesso modo è difficile che nella blogosfera qualcosa scompaia del tutto (a meno che non siano gli organismi stessi a ucciderlo, come accadde per Google Buzz). C'è ancora persino Second Life, che pensavo sepolto nei fumi dell'oblio, o . Alcuni organi sono ancora utili, altri sono solo inutili orpelli che appesantiscono la banda. Così come accade che alcuni organi vestigiali anche nel nostro corpo rimangono (vedi l'appendice, anche se molto dubbi ci sono su quest'ultima affermazione), allo stesso modo siti o intere isole di Internet non scompaiono, pur avendo ben pochi "utilizzatori". Significa che il costo di spegnere la macchina, cioè in termini evolutivi di estinguersi o di sparire come organo o adattamento all'interno di una specie, è più alto di quello di mantenerlo. C'è però un problema nella sopravvivenza di questi mezzi di comunicazione (o di espressione, o di confessione): quello del principio di Gause, o legge dell'esclusione competitiva. Due specie non possono coesistere se i loro fattori ecologici sono costanti. Due scarabei che si nutrono esattamente della stessa risorsa non possono stare sullo stesso albero. E quando sono arrivati i lupi a Yellowstone, hanno scacciato o almeno molto diminuito la presenza dei coyote. La scelta di una delle due specie è quella di estinguersi o di cambiare. Ora, non credo che Twitter e i blog siano la stessa cosa, ma che in un modo o nell'altro vadano a sfruttare la stessa risorsa (blogger e twitter sono spesso assimilabili) fa sì che l'uno o l'altro debbano in qualche modo ridimensionarsi. Senza scomparire, certo, ma poiché le risorse sono per definizione finite, non si possono gonfiare oltre misura.

Ogni specie, poi, tende in un modo o nell'altro a suddividersi in popolazioni differenti che, anche secondo Darwin, alla fine potrebbero non riuscire più a riprodursi fra di loro. Non che prospetti o auguri la riproduzione tra blog, ma il fatto che l'unitaria popolazione di blog non possa essere più trattata come un'unica entità è sotto gli occhi di tutti. I blog di scienza e di pettegolezzo, per esempio, hanno uno scambio genico bassissimo. Sono cioè molto pochi i blogger che tengono contemporaneamente un blog di automobili e di fisica quantistica (magari ce n'è, ma non ne conosco). Risultato? Prima o poi si formeranno più e più popolazioni non in base alla piattaforme (Wordpress o Blogger) ma in base agli interessi: e costituiranno così una specie di tassonomia dei blog che sarà possibile rintracciare il passato e le parentele dei blog stessi (e forse dei blogger). Sarà molto più difficile applicare questi principi a Twitter, che ha un patrimonio genetico molto più "misto" e che somiglia più a quello dei batteri. Nei quali avviene con più frequenza lo scambio genetico orizzontale per cui la tassonomia è difficile da creare.

Finito? No, perché le somiglianze tra frammenti di Internet in mano ai lettori e le specie animali e vegetali sono molte di più. Ma per adesso, visto che il post sta diventando troppo lungo per un blog, mi fermo qui. Appena ho tempo, spazio e altre similitudini, le rimetto qua. Sempre pensando che non tutto quel che dico è serio e utile, ma che proprio per questo alcune idee possono esserlo.

Mi dico...

2012-01-01T14:28:00.006+01:00

... ma perché devo stare a parlare di certe cose il primo dell'anno? (a proposito, Buon Anno). Ma perché è domenica, perché non riesco a decidermi cosa mettermi a leggere, perché la televisione (la ga la forza d'un leun) manda della lirica o in genere musica classica. E poi perché i blog sono fatti per essere scritti quando le idee sono un po' più chiare, non a comando. Una lunga premessa per dire che alcuni giorni fa ho letto un articoletto sulla mostra Homo sapiens di Roma. Il pezzullo si intitolava "Mostra e mostri. Visita al Palaexpo di Roma" e parlava con leggerezza di un argomento già trattato dal suddetto organo di stampa (??). L'autore è Massimiliano Parente, di cui poco si sa, a parte che scrive per i giornali del padrone dei giornali. Persino per il settimanale di cultura (sempre più ??) "Il domenicale". Non sono riuscito a rintracciare on line alcunché che possa accomunare Parente con una scienza qualsivoglia, men che meno la paleoantropologia. Ha scritto di Grande Fratello, di trucchi (rossetti e ombretti, tipo), di politica, ma soprattutto di letteratura (dev'essere il suo campo). E allora, direte voi, perché è andato ad affrontare una cosa complessa come la mostra di Roma? Il perché profondo non lo so, magari il direttore gli ha detto qualcosa come "Guarda che c'è una mostra a Roma su dei fossili, valla a vedere e parlane male, perché l'hanno fatta degli evoluzionisti". Il giornale su cui scrive Parente (che si presenta come "appassionato di evoluzione") si è infatti distinto per attacchi spesso (sempre, và) sconclusionati alla teoria dell'evoluzione, quindi un tassello in più o in meno non fa differenza. Dicevo, la causa efficiente potrebbe essere il direttore del fogliaccio che lo spinge, la causa finale l'attacco alla teoria dell'evoluzione. Ma quale può essere la causa formale? Perché l'essenza dell'articoletto è così sciatta e irritante? Azzardo un'ipotesi anzi, più d'una (che erano lo scopo del post); prima di tutto l'argomento è scienza, quindi, come spesso accade nella stampa, chiunque può dire la sua - mica si tratta di sport, o politica, o gossip; qui ci vogliono degli esperti. Lo so, è un paradosso, ma più gli argomenti sono complessi più i giornalisti ci si buttano: vedi per esempio Battista sul riscaldamento globale. E' anche una caratteristica dei giornali si destra far scrivere il primo che passa di argomenti scientifici. Questo perché, lo abbiamo ripetuto più volte, la scienza non ha dignità di argomento a parte, per il quale necessita una preparazione specifica. Per questa ragione Parente può dileggiare la mostra dicendo "alla mostra «Homo Sapiens» allestita nella capitale al Palazzo delle Esposizioni non c'è quasi un pezzo vero: i reperti verranno pure da 56 diversi musei del mondo, ma sono quasi tutti calchi, incluso il flauto di trentacinquemila anni fa che è piaciuto tanto al Corriere e alla Repubblica" (notare come Homo Sapiens sia scritto scorretto, in due modi). Non sa che, a differenza delle mostra d'arte, che ci sia o meno un originale è irrilevante; il calco (compreso quello del flauto) basta e avanza per illustrare l'evoluzione umana. Il feticismo dell'originale non c'è nella ricerca scientifica, ma solo la tensione alla spiegazione di fenomeni basandosi sui dati di fatto - non su interpretazioni più o meno fantasiose, tipiche di certa critica letteraria e artistica (come qua, un pezzo che a me, solo a me, non sembra neppure scritto in italiano).

Il punto più importante è che, trattandosi ancora una volta di scienza, quindi nella testa dei letterati di argomenti da Ingegni minuti (ecco un libro da leggere bene), il tutto è trattato con tono fatuo, vacuo, beffardo, da sopracciglio alzato (sneer, dicono gli inglesi). Con i soliti inserti che dimostrano come l'autore è "di buone letture" e visioni - cita a un certo punto tale Bene che non si cura del Ruanda. Intervallato da curiose osservazioni estremamente positive, quasi concessioni agli organizzatori e agli sponsor, che stonano un po' col resto del pezzo. Una mostra descritta dall'alto in basso, con nasino rivolto all'insù e la puzzetta da intellettuale inorganico sotto il naso. E' molto probabile che questi intellettuali senza speranza (che non sono esclusiva della destra, anzi) non capiscano e mai capirebbero l'importanza di uno mostra come questa o come quella di Darwin di qualche anno fa. Non hanno i mezzi, non ce la fanno; non solo manca loro la preparazione, ma non hanno neppure la voglia di capire l'importanza di certi approcci - come quelli che dicono "Io mi vanto di non capire la matematica". Rifiuteranno sempre e comunque, nascosti dietro lo schermo di quello che chiamano cultura, un paio di occhiali che permetterebbero loro di vedere il mondo un po' più simile a quelle che è veramente. Continueranno a scrivere i loro articoli brillanti, leggeri e inutili, accolti dai gridolini di ammirazione della minuscolissima borghesia di destra e di sinistra che ha paura del moderno. L'unica speranza è che si estinguano con le giovani generazioni (anche se l'ammirazione per Baricco non è di buon auspicio). Va beh, aspettiamo.

Dagli amici mi guardi Iddio…

2011-12-25T20:14:00.001+01:00

Perché questa invettiva? Perché un amico, Livio Leoni, mi ha coinvolto (dopo il Carnevale della biodiversità) in una specie di sfida. Non è vero, sono io che l’ho presa come sfida, lui ha solo segnalato, qui, che c’è l’ennesimo elenco delle specie descritte dalla rivista Zootaxa: il fatto è che qualche tempo fa c’è stato un lavoro interessante ma contestato che riguardava proprio il numero delle specie descritte e di quelle che in base a ciò forse vivevano sulla Terra. Ne ho parlato qui. Non è ora importante se le conclusioni del lavoro su Plos Biology siano o meno corrette, ma se sia vero che le specie animali esistenti siano conosciute; anche perché è da questo valore che parte tutto il ragionamento degli autori dell’articolo su Plos Biology. Ho provato allora a capire come ognuno di essi sia arrivato al valore riportato. Dunque, Zootaxa nell’articolo di introduzione parla di 1.552.319 specie di animali (per ora solo animali – Kingdom Animalia) delle quali 24,659 estinte. L’articolo di Plos Biology parla invece di 1.124.516 (somma di animali terrestri e marini). I primi sono arrivati al valore sommando i numeri delle specie negli articoli che fanno parte del fascicolo più altri a riempire i buchi. I secondi invece hanno tratto le stime da qui (no, da qui); solo che il Catalogue of life parla di 1.379.178 specie TOTALI nella sua undicesima checklist. E, secondo gli autori, questo numero è poco più dei 2/3 di tutte le specie note (che sarebbero quindi un po’ meno di 2.068.767). Secondo un rapporto del governo australiano, che si intitola Numbers of Living Species in Australia and the World (se lo cercate lo trovate, in pdf), quelle del mondo sono in totale 1.899.587. Di cui i soli animali (vertebrati e invertebrati) sono 1.424.153. Capisco, gli ordini di grandezza non sono poi così lontani, ma da un milione e cento a un milione e cinquecento ce ne passa. Vogliamo metterci d’accordo?

Miscellanea, e una considerazione

2011-12-23T19:06:00.001+01:00

Il primo articolo che mi si presenta appena apro il computer parla di piccioni. Da sempre considerati stupidotti, e di successo solo perché hanno trovato il modo di vivere in un ambiente protetto, si dimostrano invece man mano sempre più intelligenti, se con questo si vuol significare anche la capacità di astrazione e di applicazione di regole logiche. Quello che hanno fatto i ricercatori che vedete in fondo ⁽¹⁾ è

[Image courtesy of Damian Scarf]

stato sottoporre alcuni piccioni a prove di ordinamento, simili a quelle usate per alcuni studi sui macachi rhesus. Hanno cioè chiesto loro di ordinare alcuni cartelli in base al numero di elementi che contenevano, dal meno numeroso al più numeroso. I piccioni, esattamente come le scimmie, hanno risposto alla perfezione, “contando”, in apparenza, gli elementi dei cartelli e mettendoli in ordine. Come vedete nella foto sopra gli elementi da ordinare non erano tutti omogenei, e quindi i piccioni avevano imparato una regola “astratta”, non affidandosi semplicemente alla struttura o alla forma degli elementi. Questo ribadisce il fatto che non siamo gli unici ad avere, nel cervello, alcune regole astratte; e che quindi queste regole astratte sono molto probabilmente innate, qualsiasi cosa voglia dire. Insomma, che anche in questa lettura del mondo la cultura c’entra ben poco, e l’evoluzione molto di più.

Ora l’altra notizia, e la considerazione. La notizia è facile, la trovate qui (² è l’articolo scientifico, e qui c’è un sito dedicato). Alcuni ricercatori, tra cui l’italiano Michel Menegon del Museo di Trento, hanno scoperto una nuova specie di vipera, che hanno chiamato vipera di Matilda (Atheris matildae), in Tanzania, in un ambiente forestale molto degradato. La foto sopra è ovviamente del signor Menegon, cui chiederò il permesso di pubblicarla. Ora, voi direte, che c’è di nuovo? non è una specie italiana, non è una specie grossa o piccola o particolare (a parte che è assolutamente meravigliosa – per un confronto con un altro essere vivente decisamente più orribile guardate qua) quindi perché ce ne parli? Perché gli scopritori hanno deciso, e spero che il trend si diffonda sempre più, che non era il caso di dire dove è stata trovata? Ora, tutti (oddio, molti) sanno che se trovi una specie nuova devi anche indicare il posto dove l’hai trovata (in inglese type locality), in modo da permettere ad altri di controllare anche la biologia della specie, o farne altri studi. Gli zoologi nel nostro caso invece si sono astenuti, indicando solo Southern Highlands of Tanzania come la località dove la vipera è stata trovata (e l’hanno fatto d’accordo con il curatore del journal dove hanno pubblicato, Zootaxa). Perché questa segretezza? Perché il luogo è un frammento forestale di poche decine di chilometri quadrati, e perché i signori conoscono l’avidità umana. Se il luogo dove vive una vipera così bella e così rara cade infatti nella mani di trafficanti di animali (e parliamoci chiaro, trafficante/legale di animali è un ossimoro come xxxx/intelligente – mettete voi la categoria che volete), in brevissimo tempo la specie scompare. E le piccole vipere vanno a finire in terrari di ricconi (per il fisco nullatenenti, almeno in Italia) che dopo qualche volta che le hanno viste mangiare un insetto o qualcos’altro se ne dimenticano e le fanno morire di fame. Non è difficile pensare che molte specie di anfibi o rettili siano state spazzate via dai trafficanti solo perché sono belle e/o rare. Che poi nel mercato ci sia la mafia, italiano o giapponese non importa, non mi stupisce affatto. Guardate le notizie su questo sito e poi ditemi se gli accordi hanno un qualche valore. Non solo per la piccola vipera di Matilda (è il nome della figlia di uno degli scopritori che l’ha accudita per un po’ appena arrivata) ma anche per tutti gli altri rettili o anfibi o uccelli che stanno facendo una brutta fine per il commercio di animali, queste notizie mi fanno pensare che un accordo come quello che di chiama Cites (ecco cos’è) sia totalmente inutile. Non regolamenta il commercio di animali, ne consente lo sfruttamento bieco. Come nella notizia sopra ci si stupisce che i piccioni abbiano anche solo un barlume della nostra intelligenza, qualcuno si stupirà che ci si occupi di piccoli rettili e si faccia di tutto per proteggerli (ci sono così tanti uomini che hanno bisogno…). Il tutto nasce dalla concezione tutta da Homo sapiens della cosiddetta eccezionalità umana, per cui la nostra specie è diversa da tutte le altre, qualitativamente diversa, e solo a noi sono consentite cose che non ci sogneremmo mai di permettere alle altre (vedi cattura e uccisione dei milioni di squali, e campagne feroci se uno solo mordicchia e uccide un rompicog… di surfer che ti passa a mille all’ora in salotto).
Fermiamo del tutto il commercio di animali selvatici (che ci siano povere popolazioni che sopravvivono vendendo pappagalli agli occidentali non ci credo) e stoppiamo anche il secondo commercio illegale del mondo dopo la droga. E denunciamo quelli che nascondono in casa animali rari o sospetti, così come piante ovviamente (io sono sempre convinto che i cactus dell’ex-presdelcons fossero stati importati illegalmente…).

⁽¹⁾ Scarf, D., Hayne, H., & Colombo, M. (2011). Pigeons on Par with Primates in Numerical Competence Science, 334 (6063), 1664-1664 DOI: 10.1126/science.1213357

⁽²⁾ MICHELE MENEGON, TIM R.B. DAVENPORT & KIM M. HOWELL (2011). Description of a new and critically endangered species of Atheris (Serpentes: Viperidae) from the Southern Highlands of Tanzania, with an overview of the country’s tree viper fauna Zootaxa, 3120, 43-54

Assenza di prova...

2011-12-23T12:58:00.001+01:00

... non è una prova di assenza. In questo senso: sono mesi che non mi occupo di riscaldamento globale, non perché non voglia, ma per due ragioni ben precise. Una è che ci sono quelli che lo fanno molto meglio di me, tipo questi signori qua o meglio ancora questi. Il secondo motivo è più importante: dopo che per anni hai dimostrato scientificamente, al di là di ogni ragionevole dubbio, che il pianeta si sta scaldando per colpa dell'uomo, ci sono ancora colleghi illustrerrimi che se ne escono con questa spazzatura. Non ci si può a questo punto chiedere perché le cose continuino come se non fosse successo niente, e come se la scienza del riscaldamento non fosse profondamente cambiata da vent'anni a questa parte. Non si può continuamente dar la colpa all'ignoranza, non quando si parla di giornalisti che hanno tutti i mezzi per informarsi (che poi sappiano leggere gli articoli scientifici è un'altra faccenda). Non si può dar la colpa alla malafede, che dopo anni di insistenza ha - o dovrebbe aver - diviso il grano dal loglio, nel senso di persone da ascoltare e no.
Come fanno ormai in molti, lo sforzo è quello di cercare di capire quali siano i meccanismi mentali e psicologici che inducono molti a non credere, a chiudere orecchie e soprattutto neuroni quando si tratta di riscaldamento globale (è l'ultima scimmia a sinistra). Per questo quello che posso fare sono tre cose: non parlare mai più di modelli o fisica complessa (che respinge molta gente, e che altri sanno fare meglio), dedicarmi solo alle conseguenze del riscaldamento di origine umana e soprattutto segnalare i mezzi con cui chi vuole dovrebbe riuscire a combattere il virus della disinformazione. quindi il sito Skeptical science, una vera miniera di informazioni, ma soprattutto il piccolo pdf The Debunking Handbook in cui ci sono motivi profondi o meno, e tutti i trucchi per cercare di ingaggiare una battaglia dialettica con i negazionisti. Non è finita; se avete voglia e un cellulare di ultima generazione (uno smartphone, per dire) scaricatevi una piccola app (c'è per iPhone e per Android, oltre che per Nokia) che contiene tutte le informazioni in rapidissimi pezzettini per smentire tutti i dati portati avanti dal maggiordomo delle multinazionali, il Battista di turno.
Nel frattempo, Buon Natale.

Domande e bosoni

2011-12-19T14:07:00.002+01:00

Questo articoletto di Piero Bianucci, gloria del giornalismo scientifico italiano, sta suscitando un bel dibattito tra i blog e le persone che seguo più volentieri su Fb. Per Beatrice Mautino c'è qualcosa di strano, specie nel fatto che stigmatizzi la posizione di Observa science. Secondo la dottoressa Mautino (ops) il pezzo è scritto da arrabbiato, anche se non si sa con chi. Secondo Peppe Liberti, sul suo blog Rangle la frase "Perché allora indire il seminario e stampare un comunicato che a sua volta ha fatto stampare milioni di pagine di giornali di tutto il mondo? Forse per mettere il cappello su una scoperta non ancora fatta ma ritenuta imminente" (ok, LE frasi) sono poco chiare, perché "In genere si prova a mettere il cappello su una eventuale scoperta quando c'è il rischio che la possa fare prima qualcun altro. Chi altri sarebbe in grado di trovare l'Higgs se non LHC?".
Io vedo altri spunti di riflessione (oltre al fatto che Bianucci parla di comunicazione scientifica, quando sa benissimo che i comunicatori/giornalisti scientifici che hanno affrontato l'argomento si contano sulle dita di una mano). Lui dice che "La scienza è fatta prima di tutto di non so. Il grave è che ora i non so si annunciano alle conferenze stampa. E che i giornalisti, non potendo passare per ammazza-notizie, sparano i non so a piena pagina facendoli diventare forse sappiamo, presto sapremo, dicono che si saprà". Beh, a me sembra una cosa positiva; significa che i giornalisti, anche se per ragioni sbagliate, stanno inseguendo una normale procedura scientifica. Quella di mettere il dubbio qualsiasi cosa; anche se uno mi presentasse un lingotto di cinque chili fatto solo di bosoni di Higgs, io non sarei contento né convinto finché non l'ho esaminato. Che male c'è a instillare il dubbio nel linguaggio giornalistico, scimmiottando così quello scientifico? Cosa accade al giornalismo scientifico, si chiede Bianucci? Che diventa più simile al soggetto di cui parla, dico io. E che insegna al pubblico che le scoperte non sono "una volta per tutte", pietre miliari fisse e stabili, e che la procedura scientifica è un po' paradossale, perché procede, come il treno di The iron council (Miéville, da leggere subito), smontando i binari dietro il treno, su cui la carovana ha viaggiato fino a quel momento, per costruirne altri davanti. Le basi sono le stesse, il tragitto cambia sempre.

Per riprendere quello che dice Stefano Dalla Casa in un commento su Fb: "Se la scienza è fatta comunque di non so, qual è il suo criterio per stabilire quando è lecito che una scoperta sia diffusa alla stampa? Esiste un specie di indice di Bianucci basata sul p-value?"

Può darsi, per terminare, che Bianucci fosse arrabbiato; se è così, lo è per le ragioni sbagliate. Cioè che il Cern strombazza cose che non ha ancora scoperto per giustificare la sua esistenza. E il mio dubbio è proprio questo: deve proprio giustificarli, i soldi che tutti i contribuenti europei e americani spendono per sbattere un protone contro un altro? Non sono convinti, i responsabili, che la stessa ricerca scientifica sia giustificata dalla sua stessa esistenza, senza cercare scuse? O sentono il fiato sul collo della crisi e devono dire al colto e all'inclita che in fondo anche loro servono a qualcosa, tipo scoprire com'è fatto l'universo (e quindi anche scilipoti, forse?)? Non so, come dico altrove mi ricorda il caso della Nasa e dei batteri all'arsenico, o di Ida (l'anello mancante che non lo era) o dell'asteroide pieno di batteri marziani. I medici, per dire, non strombazzano al mondo il fatto che hanno curato un raffreddore, perché tutti sanno che senza di loro non si starebbe bene (anche se, a volte...).

Ricordi

2011-12-16T17:30:00.001+01:00

In un attimo di resipiscenza (che non so cosa sia, ma suona molto bene) mi sono ricordato di un vecchissimo post: questo. E di un pensiero che avevo fatto allora: entro un anno, un anno e mezzo, nessuno sentirà più parlare della rivoluzione di MPP e del socio. Ecco, l’anno e mezzo è passato e, a parte occasionali capatine su siti creazionisti, nessuno si ricorda più del libro Gli errori di Darwin.
Come diceva un consigliere del principino grassottello e pedofilo: Sic transit gloria mundi.

Un affare di famiglia – VI Carnevale della biodiversità

2011-12-11T23:14:00.001+01:00

Ogni tanto, anche se non spessissimo, invidio gli amici fisici. No, non è quello che si chiama physicis envy, cioè il guardare con desiderio la precisione e la pulizia della fisica. Quei tempi sono passati, almeno da quando Ernest Rutherford ~~Lord Kelvin~~ (grazie a Tommybond, nei commenti) disse che solo la fisica era una scienza, il resto era collezione di francobolli (mentre Lord Kelvin, cui avevo assegnato la citazione, disse “The more thoroughly I conduct scientific research, the more I believe that science excludes atheism”). No, l’invidia nasce dal fatto che praticamente ogni giorno ci sono nuove scoperte che minacciano, o promettono, di sconvolgere le basi stesse della fisica moderna. Materia oscura, energia oscura, bosoni di Higgs e compagnia bella (per non parlare dei neutrini supraluminali) non si infilano con precisione nel grande costrutto della meccanica quantistica e della gravità einsteiniana. Insomma, mancano dei pezzi che però non preoccupano i fisici stessi; che, anzi, ci vanno a nozze. L’invidia nasce proprio da questo ribollente universo che giorno dopo giorno minaccia di cambiare. Non solo: loro, i fisici, sono assolutamente serafici e vedono tutto come una possibilità di crescita e ricostruzione della loro scienza. Se mi seguite, capirete anche come questo abbia a che fare con il Carnevale della Biodiversità, ospitato questa mandata da Oggiscienza.
Ho cominciato dunque a pensare alla complessità e alla lentezza della biologia rispetto alla fisica quando mi sono messo a leggere questo bel tomo a sinistra (del quale c’è anche la – ottima, anche vista la traduttrice – traduzione italiana). A differenza dei fisici, i biologi, e in particolare gli evoluzionisti e quelli che si occupano di comportamento, litigano con concetti che risalgono a Darwin o addirittura ad Aristotele, e non sono ancora riusciti a risolvere il problema, anzi l’INTRIGO: sto parlando dell’altruismo, e soprattutto del perché alcuni insetti (e non solo loro) dimenticano di riprodursi, in apparenza per fare un favore ai parenti, in particolare a coloro che – appunto – si riproducono. Un problema in apparenza semplice, che Darwin aveva risolto a modo suo dicendo, anche se poco convinto, che era probabilmente una questione di gruppi. Nei gruppi che hanno più successo, che può derivare da geni ma anche da situazioni comportamentali apprese, tutti gli individui beneficiano del complesso del gruppo (ma vedi sotto), che ha quindi qualcosa in più degli altri. Anche se come detto Darwin era poco convinto, tutto sembrava abbastanza semplice: in fondo le formiche e le api (e altri, vedremo poi) sono abbastanza semplici da poter essere studiate con facilità. Non avevano bisogno di complesse strutture matematiche per spiegare il loro comportamento; certo non a livello di quelle della fisica moderna. Anche se c’era quella contraddizione tra evoluzione e mancanza di riproduzione nelle operaie che non si riusciva a spiegare. Un po’ come accadde nella fisica per la radiazione del corpo nero e la catastrofe ultravioletta all’inizio dello scorso secolo.
Tutto procedette abbastanza bene fino agli anni Sessanta del secolo scorso, o meglio tutto rimase sopito fino a quel momento. Quando qualcuno iniziò a guardare in profondità la struttura delle società delle api, delle formiche e delle termiti. E non gli tornava il fatto che alcune non si riproducessero. I parenti, a differenza di quanto accade nel titolo di questo Carnevale della biodiversità, non sono serpenti, ma una famiglia unita e felice, tanto che alcune componenti aiutano la madre a tirare su i figli senza produrne loro stesse. L’unica condizione perché questo avvenisse era però che tutti gli appartenenti al nido fossero imparentati; condividessero cioè un certo numero di geni (meglio se molti o quasi tutti). La risoluzione del problema fu trovata proprio qua: con calcoli neppure troppo complessi, i biologi sono arrivati a dire che è proprio il coefficiente di parentela (che si calcola come da illustrazione accanto) quello che governa tutto il comportamento degli animali. E non solo quello delle specie eusociali, anche se è proprio tra queste che tutto si chiarisce meglio. Il principio è questo: se ho dei parenti vicini cerco di sbattermi per loro più di quanto non faccia per quelli più lontani, perché anch’essi contengono parte dei geni che io posseggo. Perché: la biologia mi ha insegnato che per l’evoluzione è importante la riproduzione. Se a me interessa che siano i geni quelli che si riproducono (curiosa espressione, lo concedo, perché è AI GENI che interessa che IO mi riproduca), allora non conta dove sono i geni stessi. Potrebbero essere anche in altri individui che non sono proprio io. Da qui nasce l’ulteriore estensione del concetto: non c’è bisogno che mi riproduca io, possono farlo anche i miei fratelli o sorelle. Che, per definizione, contengono una parte dei miei stessi geni: è la “fitness inclusiva”. Cosicché se io non sono in grado di riprodurmi (come accade per gli helpers at the nest, giovani e/o impossibilitati a riprodursi che danno una mano al nido, per aiutare a tirare su i piccoli, loro fratelli minori) ci penseranno i miei genitori o miei fratelli maggiori più fortunati. Questo significa anche che il gruppo non esiste più: solo la famiglia (o i parenti) sono importanti; è la selezione di parentela, e se volete leggere uno dei lavori fondanti del campo, andate qui. (Noto come, qualche annetto dopo, nel 1987, uno dei peggiori politici dell’ultima parte del secolo scorso ebbe a dire there is no such thing as society). Dunque dal gruppo ai parenti ai geni: l’orizzonte della spiegazione del comportamento si restringe sempre di più.Tutto bene dunque, tutto a posto? Sono i geni che conducono il gioco, è la parentela che conta e per parentela si intende la percentuale di geni condivisi. Parenti angeli, invece che serpenti? Alt, non tutto è così chiaro, nel mondo del comportamento degli animali. Perché tra gli animali rientra anche l’uomo, che ha dalla sua una complessa psicologia; è anche questa, non solo i risultati scientifici, che governa l’andamento delle scoperte. A qualcuno quindi il fatto che tutti dipendesse solo e soltanto dai geni non andava a genio (ops…). E allora ecco che risalta fuori quella storia della selezione di gruppo puro e semplice, proprio quella che in un modo o nell’altro risale a Darwin. Finora non ho fatto nomi (a parte Darwin), perché mi piace molto di più concentrarmi sulle idee che sulle persone. Ma stavolta dobbiamo andare a vedere l’autore (uno degli) del libro di cui sopra e tracciarne il percorso: è Edward O. Wilson, uno dei più importanti biologi del secolo scorso, e anche dei più importanti divulgatori dello stesso. A leggere la sua biografia, ha un innato “feeling for the organism”, e capisce le sue bestie (essenzialmente insetti, in particolare formiche) prima degli altri. Per questo tutta la storia della selezione di parentela e della fitness inclusiva sono importanti in tutti i suoi libri, da Sociobiologia a Biofilia a questo Superorganismo.
Proprio da Wilson si è verificato quello che molti considerano un tradimento. Da campione della visione centrata sul gene, e quindi sulla condivisione dei geni (che altro non è che la parentela) Wilson è diventato sempre più dubbioso; che tutto potesse essere spiegato solo da questo punto di vista gli sembrava sempre più limitato e limitante. Per questo, dopo una serie di suggerimenti in articoli precedenti, se ne esce con un lavoro ⁽¹⁾che contesta profondamente tutta la teoria precedente. E soprattutto annuncia la morte della inclusive fitness, affermando che la selezione naturale è più che sufficiente per spiegare la nascita delle specie eusociali. La famiglia è quindi finita, non è più necessario essere parenti per spiegare la nascita dell’eusocialità, basta, come dicono gli autori, l’ecologia e la selezione naturale? Leggendo meglio il pezzo su Nature si capisce che un po’ di ragione ce l’hanno. Anche perché a questo punto è necessario introdurre un’altra faccenda piuttosto complessa (vedete come la biologia è più intricata della fisica, anche senza matematica?). La faccenda è quella dell’aplodiploidia: cioè il fatto che la determinazione del sesso in alcuni taxa è determinata da un meccanismo – che vedete accanto – che fa sì che le sorelle siano imparentate più tra di loro che con gli eventuali figli. Di conseguenza conviene a loro “aiutare” la madre a generare altre operaie loro sorelle – formiche o api – invece che deporre loro stesse uova fecondate. Da questa situazione ne consegue il fatto che le specie con una determinazione del sesso aplodiploide sono più “indotte” dall’evoluzione a diventare sociali. Ma, dice Wilson, non tutte le specie sociali sono aplodiploidi (non lo sono gli eterocefali glabri, per esempio) e non tutte le specie aplodiploidi sono sociali. Allora, perché continuare ad attaccarsi alla teoria della inclusive fitness se non spiega tutto?
L’articolo ha generato una serie quasi infinita di risposte, che cercano di difendere la teoria della fitness inclusiva, sia dimostrando che la stessa ha spiegato un bel po’ di fenomeni (vedi tabella accanto, tratta da qua ⁽²⁾; notate quante firme per un articolo così breve) sia negando la validità dell’approccio di Wilson e compagni, che si basa sulla pura selezione naturale – o quasi. L’articolo citato sopra, che è accompagnato da moltissimi altri, come questo ⁽³⁾, si conclude con una frase molto chiara, che richiama ancora la validità del concetto di fitness inclusiva e selezione di parentela: if the fitness benefits are great enough, then altruism is favoured between relative.
La famiglia quindi vince, e i parenti sono i più importanti componenti della specie? Piano con i trionfalismi. Insieme alla contestazione della fitness inclusive, Wilson ci si è messo di buzzo buono, e ha cercato di far rinascere anche la selezione di gruppo, non solo ma anche nel libro da cui sono partito. Che purtroppo gode di una pessima fama, perché passa per essere quella teoria per cui “il comportamento degli animali è per il bene della specie” (una frase che si trova spesso nei libri molto vecchi, o poco aggiornati, e nei documentari televisivi). Come sanno tutti, non è così, per svariate ragioni (una delle quali è che se un gruppo si comporta così e per esempio smette di riprodursi per non consumare troppe risorse, un altro gruppo lo frega e inizia a far figli per approfittarsi della situazione). Ma ci sono alcune condizioni in cui un affinamento della teoria, e della definizione di gruppo (“popolazioni racchiuse in aree più piccole dei confini del deme”, come dice David Sloan Wilson, qui – David Sloan Wilson è un altro Wilson, meno famoso ma altrettanto bravo e fantasioso*) può portare a una “convivenza” dei due approcci, in modo che possa esistere sia la selezione all’interno del gruppo – individuale –sia quella tra gruppi. Basta applicare la teoria della fitness inclusiva – e l’equazione di Price, cui ho già accennato qui – anche a gruppi di dimensioni arbitrarie, non solo a coppie (madre-figlia per esempio). Wilson ha cercato però di usare la selezione di gruppo come unico motore, senza che la selezione di parentela sia mai intervenuta nel processo. L’altro autore del Superorganismo, Bert Hölldobler, non è mai stato particolarmente d’accordo su questo (tanto che per mettersi d’accordo su come scrivere il libro ci hanno messo anni), e ritiene che anche la selezione di parentela debba intervenire nel processo. Ecco cosa dice Hölldobler qui ⁽⁴⁾: However, it is easy to construct a general, purely individual selection model of cooperation mediated by between-group competition. This is not surprising, as it is now well established that trait-group selection models can be mathematically translated into individual selection models (including inclusive fitness models), and vice versa, so the two classes of models cannot be considered alternatives to each other.
La storia non è ovviamente finita, perché la letteratura scientifica sull’argomento è sterminata e minaccia di strabordare. Ma tutto si tiene all’interno dei comodi confini dell’evoluzione per selezione naturale. Perché non si vede all’orizzonte nessun neutrino supraluminale che possa mettere in pericolo le basi stesse della biologia moderna (come i neutrini mettono in pericolo quelle della fisica). Eccitante, quindi, ma pericoloso. Ecco perché sono invidioso della fisica, ma allo stesso tempo mi piace di più la biologia: mentre là discutono dei massimi sistemi e dell’universo per arrivare alle storie umane, qui stiamo ancora a dibattere della famiglia e della parentela. Perché secondo gli evoluzionisti è da queste cose minute che si può fare veramente filosofia.
*Così fantasioso da aver proposto una “città darwiniana” per superare i conflitti. Ne ha parlato anche Mauro Mandrioli qua.
⁽¹⁾Nowak, M., Tarnita, C., & Wilson, E. (2010). The evolution of eusociality Nature, 466 (7310), 1057-1062 DOI: 10.1038/nature09205

⁽²⁾Abbot, P., Abe, J., Alcock, J., Alizon, S., Alpedrinha, J., Andersson, M., Andre, J., van Baalen, M., Balloux, F., Balshine, S., Barton, N., Beukeboom, L., Biernaskie, J., Bilde, T., Borgia, G., Breed, M., Brown, S., Bshary, R., Buckling, A., Burley, N., Burton-Chellew, M., Cant, M., Chapuisat, M., Charnov, E., Clutton-Brock, T., Cockburn, A., Cole, B., Colegrave, N., Cosmides, L., Couzin, I., Coyne, J., Creel, S., Crespi, B., Curry, R., Dall, S., Day, T., Dickinson, J., Dugatkin, L., Mouden, C., Emlen, S., Evans, J., Ferriere, R., Field, J., Foitzik, S., Foster, K., Foster, W., Fox, C., Gadau, J., Gandon, S., Gardner, A., Gardner, M., Getty, T., Goodisman, M., Grafen, A., Grosberg, R., Grozinger, C., Gouyon, P., Gwynne, D., Harvey, P., Hatchwell, B., Heinze, J., Helantera, H., Helms, K., Hill, K., Jiricny, N., Johnstone, R., Kacelnik, A., Kiers, E., Kokko, H., Komdeur, J., Korb, J., Kronauer, D., Kümmerli, R., Lehmann, L., Linksvayer, T., Lion, S., Lyon, B., Marshall, J., McElreath, R., Michalakis, Y., Michod, R., Mock, D., Monnin, T., Montgomerie, R., Moore, A., Mueller, U., Noë, R., Okasha, S., Pamilo, P., Parker, G., Pedersen, J., Pen, I., Pfennig, D., Queller, D., Rankin, D., Reece, S., Reeve, H., Reuter, M., Roberts, G., Robson, S., Roze, D., Rousset, F., Rueppell, O., Sachs, J., Santorelli, L., Schmid-Hempel, P., Schwarz, M., Scott-Phillips, T., Shellmann-Sherman, J., Sherman, P., Shuker, D., Smith, J., Spagna, J., Strassmann, B., Suarez, A., Sundström, L., Taborsky, M., Taylor, P., Thompson, G., Tooby, J., Tsutsui, N., Tsuji, K., Turillazzi, S., Úbeda, F., Vargo, E., Voelkl, B., Wenseleers, T., West, S., West-Eberhard, M., Westneat, D., Wiernasz, D., Wild, G., Wrangham, R., Young, A., Zeh, D., Zeh, J., & Zink, A. (2011). Inclusive fitness theory and eusociality Nature, 471 (7339) DOI: 10.1038/nature09831

⁽³⁾WEST, S., GRIFFIN, A., & GARDNER, A. (2007). Social semantics: altruism, cooperation, mutualism, strong reciprocity and group selection Journal of Evolutionary Biology, 20 (2), 415-432 DOI: 10.1111/j.1420-9101.2006.01258.x
⁽⁴⁾ Reeve, H., & Holldobler, B. (2007). The emergence of a superorganism through intergroup competition Proceedings of the National Academy of Sciences, 104 (23), 9736-9740 DOI: 10.1073/pnas.0703466104

Il luccio e il cavalluccio, la stella e l’alborella…

2011-12-10T18:37:00.001+01:00

Nel titolo una parte dei pesci (e di altri taxa) di cui si nutriva la balena della storia “La gola della balena”*. Il luccio è parte delle prede della balena, ma in realtà è lui che nei fiumi fa la parte del predatore, mangiando praticamente tutte le specie che incontra grazie a una strategia di caccia all’agguato che si dimostra estremamente efficace, tanto che è il cattivo di una scena de “La spada nella roccia”. Per questo la specie è diffusa in tutta Europa, in Asia settentrionale e in parte del Nord America, nei fiumi e nei torrenti non troppo veloci. Questa sua specializzazione però ne minaccia la sopravvivenza perché ovviamente nei fiumi “puliti” di molta parte dell’Italia non ha una gran possibilità di tendere agguati agli altri pesci. Tanto più che adesso è stato scoperto che i lucci italiani sono tutt’altra cosa da quelli del resto dell’Europa. Uno studio pubblicato su PlosOne ha infatti esaminato parecchie esemplari di luccio provenienti da molte parti del mondo dove la specie è presente, e ha stabilito che in Europa ci sono almeno due popolazioni diverse. Le analisi si sono basate su aspetti fenotipici (la distribuzione di macchie e strisce sul corpo e il numero di squame sulla linea laterale) e su componenti genetiche. Il risultato è che le due popolazioni di lucci sono una in Europa del nord, Asia e America del nord (Canada), l’altra in Italia e in Grecia (la cui autoctonia è dubbia, però). Se ci sono due popolazioni così diverse, perché non pensare che siano invece due specie – anche se le popolazioni stesse si ibridano. Gli autori hanno così proposto che i nostri lucci appartengano alla specie Esox flaviae, con la popolazione del lago Trasimeno sembra particolarmente pura. Sopra vedete la foto di un luccio meridionale, grazie alla cortesia di Chiara Ceci che sta in Inghilterra a visitare case di altri, e di Livia Lucentini dell’università di Perugia. Insieme alla proposta di dividere in due il luccio che Linneo chiamò Esox lucius, dicendo che l’aveva trovato “in Europa” (grazie!), gli autori suggeriscono di smetterla di introdurre nei fiumi lucci provenienti dal resto dell’Europa (come già è avvenuto nel Po, per esempio) per non correre il rischio di contaminare un’entità solo italiana, e proprio per questo estremamente importante per la nostra biodiversità.

*Come facesse a nutrirsi di lucci e alborelle lo sa solo Kipling.

Lucentini, L., Puletti, M., Ricciolini, C., Gigliarelli, L., Fontaneto, D., Lanfaloni, L., Bilò, F., Natali, M., & Panara, F. (2011). Molecular and Phenotypic Evidence of a New Species of Genus Esox (Esocidae, Esociformes, Actinopterygii): The Southern Pike, Esox flaviae PLoS ONE, 6 (12) DOI: 10.1371/journal.pone.0025218

Anteprima al Carnevale

2011-12-07T16:20:00.001+01:00

Prima di buttarmi in un post “da Carnevale della biodiversità” mi sembra il caso di gettare sul blog qualche notizia scientifica che i nostri gloriosi quotidiani non hanno presentato alla folla plaudente l’intervento di Monti. Lo so, molto direbbero che in momenti come questo occuparsi di scienza, ambiente ed evoluzione è tempo perso; che ben altre sono le faccende che dovrebbero impegnare la famiglia italiana (tipo cercare tutti i metodi per accompagnarsi ai milioni che non pagano le tasse). Ma forse considero tutto ciò un’oasi di tranquillità razionale in mezzo a questo agitarsi come uomini circondati da un esercito di spread. E allora, ecco una serie di notiziole senza (troppi) commenti.

Le popolazioni di tonni e loro parenti (maccarelli e altri) è diminuita del 60% negli ultimi 50 anni. Tutto ciò potrebbe mettere a rischio la stabilità degli ecosistemi marini, perché come ormai tutti sanno i predatori stabilizzano le popolazioni delle prede e quelli di vertice sono importanti più degli altri. Di chi è la colpa di questa diminuzione? Dell’overfishing e dei giapponesi che si fanno di sushi. Le specie più colpite sono i tonni più grandi e i maccarelli più comuni. I ricercatori chiedono ovviamente una gestione più sensata delle popolazioni temperate e tropicali dei tonni più colpiti dall’overfishing, senza le quali potremmo direi addio alle specie. Le conseguenze non si sa quali possano essere.
Lo studio ⁽¹⁾è di parecchi ricercatori di tutto il mondo. Qui sopra l’andamento delle popolazioni di pesci per dimensioni ed ecosistemi.

Gli scimpanzé (Pan troglodytes) associano i suoni alti a colori più luminosi, e suoni cupi a quelli più scuri. In breve, questo potrebbe stare e significare che queste preferenze quasi sinestetiche non sono affatto culturali o linguistiche, ma hanno una profonda base genetica e quindi un significato evoluzionistico (qualsiasi esso sia: potrebbero anche essere sottoprodotti della struttura o dell’architettura cerebrale). Interessante è anche la discussione che riguarda lo sviluppo del linguaggio. Che, ovviamente, secondo alcuni nell’uomo dovrebbe essere un processo del tutto staccato dall’oggetto rappresentato, a differenza di quanto accade negli altri animali. Il fatto che ci sia corrispondenza tra un suono e un colore (e anche una forma, almeno nell’uomo), fa pensare che invece possa essere nato attraverso qualche forma di fonosematismo, l’idea che la relazione tra parole e i referenti non sia del tutto arbitraria. E ve la butto lì.
Sopra, una foto tratta dall’articolo ⁽²⁾. Qual è la differenza?

Api (in senso lato) e fiori sono sempre andati a braccetto, e quindi seguire l’uno può significare capire cosa fanno gli altri. In seguito ai cambiamenti di temperatura da qualche decennio a questa parte sembra così che le api siano uscite prima dal letargo invernale, di circa 10 giorni negli ultimi 130 anni. Questo perché anche i fiori sono sbocciati prima; secondo gli autori del lavoro (3) questo accade perché le api hanno “inseguito” le variazioni del ciclo vitale dei fiori. Beh, direte voi, 130 anni sono tanti, e se stavi per dire che tutto ciò è dovuto al riscaldamento globale ti stai smentendo. No, perché la maggior parte dei cambiamenti è avvenuta a partire dal 1970, proprio quando sembra che sia partito il più importante aumento di temperatura indotto dall’uomo.
Sopra, una foto che ritrae l’ape Andrena crataegi che raccoglie il polline in primavera. Photo courtesy of S. Nanz

⁽¹⁾Juan-Jorda, M., Mosqueira, I., Cooper, A., Freire, J., & Dulvy, N. (2011). Global population trajectories of tunas and their relatives Proceedings of the National Academy of Sciences DOI: 10.1073/pnas.1107743108

⁽²⁾ Ludwig, V., Adachi, I., & Matsuzawa, T. (2011). Visuoauditory mappings between high luminance and high pitch are shared by chimpanzees (Pan troglodytes) and humans Proceedings of the National Academy of Sciences DOI: 10.1073/pnas.1112605108

⁽³⁾ Bartomeus, I., Ascher, J., Wagner, D., Danforth, B., Colla, S., Kornbluth, S., & Winfree, R. (2011). Climate-associated phenological advances in bee pollinators and bee-pollinated plants Proceedings of the National Academy of Sciences DOI: 10.1073/pnas.1115559108

VI Carnevale della biodiversità, via alle candidature!

2011-12-01T09:16:00.001+01:00

È arrivato Dicembre, e come tutti sapete sta per arrivare una data importantissima. Natale? Ma no! Qualcosa di molto più interessante e che comporta molti meno regali: la VI edizione del carnevale della Biodiversità si terrà infatti tra pochissimo, il 12 Dicembre

Una caratteristica in comune col Natale però questo carnevale ce l’ha: ha a che fare coi parenti. Il tema, come sempre provocatorio per stimolare l’inventiva di chi scrive e la curiosità di chi legge, sarà infatti:

PARENTI SERPENTI

e il blog ospite sarà il popolarissimo Oggiscienza

Sssssssiamo molto curiosi di vedere cosa ci aspetta in questa sssssesta edizione!

Ecco intanto i link alle passate edizioni:

I – Infinite forme bellissime

II – Biodiversità e adattamenti

III – Le dimensioni contano

IV – Alieni tra noi

V – Nicchie estreme.

FAQ:

D. Ho un blog in cui parlo di biologia e vorrei partecipare, come faccio?
R. Semplice, manda una email di adesione a questo indirizzo e il comitato direttivo valuterà la candidatura (per mantenere alti gli standard siamo costretti a fare una minima selezione, della qual cosa ci sentiamo comunque molto in colpa). Chi ha già partecipato verrà invece contattato in privato dal Comitato.

D. Non ho mai partecipato alle precedenti edizioni, posso partecipare a questa?
R. Certamente, tutti i bio-blogger sono benvenuti

D. A chi mando il mio post dopo che l’ho scritto?
R. I contributi al Carnevale vanno inviati a Stefano Dalla Casa, uno degli autori di Oggiscienza, a questo indirizzo

D. Entro quando posso mandare la mia candidatura per partecipare?
R. Possibilmente entro il 5 Dicembre

D. Entro quando posso mandare il mio post per l’inclusione nella rassegna del Carnevale?
R. Entro e non oltre il 10 Dicembre, per dare tempo a Stefano di leggere il post e recensirlo nella rassegna. Ritardi nell’invio del post potrebbero portare all’esclusione dal Carnevale

D. Ho una domanda sul Carnevale e vorrei discuterne in privato, con chi posso parlarne?
R. Puoi rivolgerti ad uno qualsiasi (o a tutti e tre in CC) del comitato direttivo, Livio Leoni, Marco Ferrari o Lisa Signorile

La naturalità del male (corretto)

2011-10-31T10:16:00.000+01:00

Il post è stato corretto dopo i suggerimenti della professoressa Beani. Tanto per dimostrare che la divulgazione si fa in due…

In nessun “luogo” biologico la selezione naturale si è sbizzarrita come nel parassitismo, da quello interno (ricordiamo che anche le cellule eucariote derivano da un’antichissima endoparassitosi) a quello esterno, dai parassiti veri e propri ai parassitoidi agli iperparassiti. Perché i parassiti? Perché devono darsi da fare in maniera intricata e a volte acrobatica per riuscire ad assalire gli ospiti (di cui sono nella maggior parte dei casi più piccoli) e devono riuscire a sopravvivere in un ambiente assolutamente ostile; per questo hanno specializzazione estreme, sia dal punto di vista metabolico sia da quello del ciclo di vita. I più curiosi, e anche quelli che più colpiscono coloro che li studiano o danno un’occhiata alle scoperte scientifiche, sono quelli che a loro favore modificano il comportamento dell’ospite: all’università l’esame di zoologia aveva un picco di interesse quando si parlava di parassiti (platelminti) che infettano le formiche e le obbligano ad aggrapparsi ai fili d’erba, in modo che le pecore e le mucche possano mangiarle e ingerire anche il parassita stesso, che ha appunto gli erbivori come ospiti. Insomma, la storia dei parassiti che rendono gli animali “zombie” modificando anche pesantemente il comportamento è infinita (qui altri esempi) e molto interessante, anche perché ci sono ovviamente implicazioni evoluzionistiche (qui un libro che parla dei parassiti). Ma quello che accade tra ~~un coleottero~~ uno strepsittero e una vespa va al di là di ogni immaginazione; lo studio è stato condotto da un gruppo di lavoro essenzialmente italiano; c’è un ricercatore che sta in America, ma viene sempre da qua. L’articolo si chiama When a parasite breaks all the rules of a colony: morphology and fate of wasps infected by a strepsipteran endoparasite e il gruppo di lavoro proviene da una delle basi dell’etologia italiana, cioè il Dipartimento di biologia evoluzionistica “Leo Pardi” dell’Università di Firenze. Ecco cosa accade: quando le femmine delle vespe Polistes dominulus, cosiddette vespe cartonaie, sono infettate (poi vedremo come) dal parassita Xenos vesparum – qui accanto il maschio, e nella foto sopra*** – a,b,c – dove si posiziona e come si presenta – smettono di fare quello che fanno tutte le operaie. Invece di badare al nido, dimenticano di essere insetti sociali e quindi anche la loro casta, escono e si dirigono verso un luogo particolare, una specie di ospizio estivo per ~~le regine~~ operaie e regine **** Quello che il parassita modifica qua è il comportamento sociale di una specie; non l’aspetto, come accade qua, ma solo un particolare momento dell’etologia; che peraltro è il “momento” che caratterizza tutti gli insetti sociali, cioè la divisione in caste. Allora, nell’ospizio inizia l’accoppiamento: ma non delle false-regine con i maschi, dato che sono castrate dal parassita che non ci sono, ma dei maschi e delle femmine dei parassiti (nella foto sopra – d,e – dove sono le femmine nelle vespe e come si presentano). I maschi scendono dal loro veicolo (la vespa – oddio che battutaccia) e si dirigono verso le vespe sulle quali ci sono ancora le femmine. Lì procedono all’accoppiamento e poco dopo muoiono; come sanno molte altre specie animali, i maschi servono solo come produttori di spermatozoi e dopo l’accoppiamento sono essenzialmente inutili – i fuchi ne sanno qualcosa. Muoiono anche le ~~operaie-regine~~ vespe che avevano ospitato i maschi (che hanno meno corpi grassi, e inoltre dal foro del pupario da cui esce il piccolo maschio alato possono entrare batteri e funghi). Dai buchi da dove sono usciti i maschi entrano batteri e altri parassiti. Dopo che le femmine si sono accoppiate, devono andare a trovare altri insetti da parassitare. E lo fanno inducendo le vespe, sempre quelle da cui non si muovono, ad andare in un altro ospizio, questa volta invernale, dove trovano le regine (prive di parassiti). Qui le regine-regine e le regine parassitate passano l’inverno, e quando arriva la primavera partono. Prima le regine vere, e vanno a costruire un nido, poi quelle zombie (dove nel frattempo si sono sviluppate le larve del parassita), che scelgono se andare in giro a spargere il loro carico di morte dove potrebbero arrivare altre operaie che foraggiano, oppure andare anch’esse verso i nidi. Ma non ci vanno per dare una mano, da operaie, come fanno le regine che fondano insieme la colonia, ma ancora per disperdere sul nido lo stadio larvale del parassita, il minuscolo triungulino, in grado di penetrare dentro le larve delle operaie e così ricomincia il ciclo.

Ci sono altre finezze del ciclo stesso, per esempio di quanto il parassita impedisce la crescita delle vespe (non può esagerare, se no non volano dove devono andare) ma le lasciamo ai brillantissimi ricercatori. Che tra parentesi ci hanno messo sette anni a concludere la ricerca. Lo stesso gruppo di lavoro ha prodotto anche un articolo dal titolo “Crazy wasp: when parasites control the Polistes phenotype” (è un pdf intero, di affascinante lettura), in cui si raccontano una parte delle avventure dei parassiti e delle vespe si cui sopra. Ci sono anche strani personaggio chiamati triungulini…

Quali considerazioni fare, allora, di questo complesso ciclo vitale? Uno, che il rapporto parassita-parassitato dev’essere il frutto di una lunga coevoluzione, che ha
portato alla
sopravvivenza di entrambi (anche nelle popolazioni dove c'è il parassita le vespe sono diffuse, perché il parassita - a differenza del parassitoide - non uccide l'ospite e non azzera la colonia).

Un fungo Ophiocordyceps che cresce dalla testa di una formica.(David Hughes, Pennsylvania State University)

Due, che è il classico momento in cui alcuni cercano disperatamente, ma inutilmente, di derivare delle lezioni dalla natura: uno degli errori più gravi che si possano fare. Il parassita non è “crudele” o “perverso”: fa il suo lavoro. Il parassitismo non è negativo in sé, non più di quanto lo sia la predazione da parte dell’uomo su animali inermi (cf. caccia in Italia). Non ci sono lezioni di morale da trarre da queste specie, non più di quanto esista una legge “naturale” da obbedire da parte dell’uomo. Tre, l’intricatezza del ciclo non è segno che il tutto è troppo complesso per essere derivato da evoluzione per selezione naturale, e che quindi questi parassiti sono un chiaro esempio di complessità irriducibile, e quindi di creazione da parte di un essere superiore. E’ tutto spiegabile da passi semplici ma dimostrabili. Anche perché questo essere superiore si dimostrerebbe in questo caso di estrema crudeltà (secondo questa visione del mondo).
Concludo con le famose considerazioni di Darwin sulla crudeltà di una vespa icneumonide che cattura un bruco, che si possono applicare allo stresso modo nel nostro caso:

I own that I cannot see as plainly as others do, and as I should wish to do, evidence of design and beneficence on all sides of us. There seems to me too much misery in the world. I cannot persuade myself that a beneficent and omnipotent God would have designedly created the Ichneumonidae with the express intention of their feeding within the living bodies of Caterpillars, or that a cat should play with mice.

Anche Gould ci si è cimentato. E chi sono io per privarvi del piacere di leggere uno dei pensatori più brillanti del secolo scorso?

Beani, L., Dallai, R., Mercati, D., Cappa, F., Giusti, F., & Manfredini, F. (2011). When a parasite breaks all the rules of a colony: morphology and fate of wasps infected by a strepsipteran endoparasite Animal Behaviour DOI: 10.1016/j.anbehav.2011.09.012

*** Scatti e fotomicroscopia di Beani et al./Animal Behaviour

****vedi il lavoro D P Hughes, L Beani, S Turillazzi & J Kathirithamby 2004 Social wasps desert the colony and aggregate outside if parasitized: an example of adaptive parasite manipulation of host behaviour? Behav. Ecol., 15: 1037-43.

Quando la fisica è un ingombro (aggiornato)

2011-10-25T17:25:00.001+02:00

In questa intervista*** si dimostra come spesso e volentieri un premio Nobel non è garanzia di oracolitudine. Il signore in questione si chiama Robert Laughlin ed ha vinto il Nobel in fisica teorica per l'effetto Hall quantistico frazionale (credo - l'inglese è fractional quantum Hall effect): cosa riguardi questo effetto mi rimane misterioso, ma non è questo l'oggetto del contendere. Forte del suo status, Laughlin pontifica sul futuro dell'energia nel libro a fianco cercando, a detta del Wall Steet Journal, una via di mezzo tra ambientalisti e tecnottimisti. La soluzione sarebbe il biocarburante, da coltivare non nelle terre agricole, ma nei deserti e negli oceani. A parte la follia di dire che basta questo per continuare a usare le automobili e gli aerei, la cosa fondamentale dell'intervista sono le poche parole che questo signore dedica al global warming. Ecco la frase ""one can't find much actual global warming in present-day weather observations" (deduco dall'intervista, il libro non l'ho letto). Quindi lui dalle osservazioni meteorologiche (weather) deduce che non c'è un gran che di riscaldamento globale. A mare decenni e decenni di studi, di ricostruzioni di climi (non meteorologie) di tutto il mondo, di conferme che provengono da decine di scienze, dall'ecologia alla geologia alla paleontologia. Poi altre coglionate (quanno ce vò, ce vò) come questa "he says that damming Canadian rivers and flooding 0.5% of its land surface, for instance, would provide hydro-power to meet all the world's electricity needs for a month". Ma dove vive questo? Sa cosa significa l'impatto di una diga sull'ecosistema e le popolazioni? Provate a proseguire la lettura e vedrete che anche il giornalista (Matt Ridley, che ha scritto anche ottimi libri di divulgazione dell'evoluzione) ci mette del suo, libero di dire le sue stupidaggini dal giornale degli industriale americani.
E perché questa prosopopea, questa albagia, questo tronfiaggine? Perché LUI è un premio Nobel in fisica, e la biologia e l'ecologia sono solo stamp collecting.
Imbecille.

Qui un interessante debunking del fisico degli industriali

*** H.T. Ecoalphabeta

Guardate il cielo

2011-10-12T00:05:00.001+02:00

No, non è il titolo di un nuovo romanzo di Moccia, ma proprio un invito da parte mia. Se guardate in cielo osserverete infatti proprio uno degli ambienti più estremi del pianeta, in assonanza con il titolo di questo Carnevale della biodiversità: è l'atmosfera. Un "ecosistema" tridimensionale spalmato su milioni di chilometri cubi che, da un punto di vista delle specie che lo abitano, è praticamente vuoto: se un ecosistema è infatti definito anche (ma non solo) dalle risorse presenti, il cielo è uno dei più poveri della Terra - e scusate il gioco di parole. Eppure anche qui ci sono forme di vita estremamente interessanti, anche se eteree e temporanee, che hanno una profonda influenza sull'intero pianeta. Purtroppo non sono in molti che hanno intrapreso un percorso di studio volto a questo ambiente. Uno dei pochi è un signore che si chiama Thomas Kunz, e lavora alla Boston University (la termografia sopra, fatta a un branco di pipistrelli, è sua). Partendo dallo studio dei suoi animali preferiti (presumo), cioè i pipistrelli, Kunz è arrivato a definire una nuova disciplina, cioè l'aeroecologia (aeroecology) con un convegno del 2008 e una serie di lavori che hanno preso in esame chi e come abita l'atmosfera. Prima di arrivare ai vertebrati, però, è necessario capire quale sia The Ecological Theater and the Evolutionary Play dell’aerosfera: al di là della mancanza di risorse (non sempre, ma quasi), l’atmosfera è un ambiente variabilissimo, che può cambiare molto più rapidamente di quanto non cambino altri biomi. Non sarebbe possibile avere per esempio forme stabili per milioni di anni, come i celacanti o i nautili, che hanno preso il fondo del mare come loro ambiente d’elezione, e non si sono mossi da lì per molto tempo. E se il fondo del mare (e le profondità della Terra) sono ambienti stabili e quindi possono ospitare taxa poco variati, la variabilità dell’atmosfera impone una fortissima pressione di selezione. Per questa ragione chi popola la regione con la maggiore densità sono le specie di viventi che si riproducono più velocemente, batteri e altri unicellulari. Al di là di quelli che sono trasportati in giro per il mondo dalle tempeste, e che magari vanno dal Sahara ai Caraibi distruggendo le barriere coralline, alcuni batteri vivono benissimo quasi sempre in atmosfera e sono, anzi, una componente principale del sistema. Secondo un lavoro di qualche anno fa, infatti (Ubiquity of Biological Ice Nucleators in Snowfall – qui la notizia su Science daily) specie a temperature basse i batteri funzionano da nuclei di formazione del ghiaccio (e anche della grandine) e un altro articolo ha stabilito che un’elevata quantità di polline può aumentare le precipitazioni in generale. Tanto che uno degli autori del lavoro sopra afferma che “biological IN (ice nucleators) may play a role in the Earth's hydrological cycle and radiative balance”. Per funzionare da nuclei di condensazione, di batteri e altre particelle di origine biologica come il polline (qui accanto una bell’insalata) ce ne devono essere a miliardi di miliardi. Secondo alcuni calcoli, ahimé piuttosto datati, ci sono circa 500 batteri per metro cubo d’aria, anche se la concentrazione sopra gli oceani è più bassa.

Se i batteri sono trasportati in atmosfera a volte al di là della loro volontà, altri viventi usano l’atmosfera volontariamente. Perché volare è più veloce di camminare, e si sfugge molto più rapidamente al nemico: no, non sto parlando di uccelli o pipistrelli, ma di artropodi. Ragni e insetti costituiscono infatti la parte più rilevante dell’aeroplancton, quel complesso di specie che si fanno trasportare in aria da venti e correnti ascensionali. Se alcuni insetti molto leggeri, come gli afidi, si ritrovano sospesi senza volerlo, i ragni giovanissimi usano l’atmosfera come mezzo di trasporto: quando devono disperdersi in altri luoghi, si mettono sulla cima di un albero e tessono un filo lunghissimo e robusto, che funziona da paracadute al contrario. trasportati anche da vento più leggero, sono in grado di fare centinaia di chilometri (Darwin ha notato ragni sul Beagle a 200 chilometri dalla costa). Non è un caso se tra le prime specie colonizzatrici delle isole vulcaniche appena nate ci sono i ragni (cosa poi trovino da mangiare è un’altra faccenda). Ma molti insetti, come farfalle e locuste, usano l’atmosfera per migrare, anche di migliaia di chilometri. Anche qui, i numeri sono immensi: secondo un entomologo statunitense: “1 mile square extending from 20 feet above the ground to an altitude of 500 feet contained 32 million arthropods”.

Dopo gli artropodi, i veri padroni dell’atmosfera sono gli uccelli. E in particolare un ordine che rappresenta un’eccezione alla regola che l’aerosfera è usata solo temporaneamente dai viventi. I rondoni infatti (qui una foto molto bella, accanto da Wikipedia un rondone alpino – Tachymarptis melba), almeno la maggior parte delle specie, vivono permanentemente in aria, dove si nutrono (di aeroplancton, appunto) dormono e si accoppiano. Se non fosse per la scomoda incombenza di deporre le uova, sarebbe sempre in aria, dove il volo per loro non ha segreti. Una specie, il rondone codaspinosa (Hirundapus caudacutus) arriva ai 170 km/h in volo piano. Anche i pipistrelli frequentano lo stesso ambiente, ma i loro adattamenti al volo sono meno spinti, tanto che ogni mattino tornano ai loro rifugi dove dormono.

Anche se frequentato solo temporaneamente per la sua estrema povertà di nutrienti, l’aerosfera è quindi un ambiente estremamente vivace, perché il turnover delle specie è estremamente veloce. Tanto interessante che molti si sono chiesti come potrebbero essere gli animali o le piante che vivono solo e sempre in aria. Hanno risposto a questa domanda gli scrittori di fantascienza, e la risposta è decisamente particolare. Per vivere in aria tutto il tempo, infatti, l’idea che è venuta a molti è quella della produzione continua di gas (si presumo idrogeno) con il quale riempire delle sacche aerifere che mantengono l’animale in aria. Un esempio è quello del cosiddetto Eosapien, un “animale” del pianeta Darwin IV in grado di usare strumenti rudimentali e viaggiare in branchi che cacciano coordinati. Ecco una sua rappresentazione. Lo trovate anche in questo filmato, al minuto 3:34.

L’aeroecologia si occupa però anche del futuro delle specie che usano l’atmosfera. E’ quasi indubbio che le modifiche climatiche potrebbero prima o poi condurre a pesanti cambiamenti nelle condizioni di un ecosistema, tanto più che come abbiamo visto prima la velocità di cambiamento intrinseca è assolutamente imparagonabile a quella della terra e dei mari. Il riscaldamento globale, aiutato anche dal disboscamento, potrebbe portare così a un aumento delle tempeste, con conseguente crescita di batteri e particelle di polline sospese in aria. Ma per riuscire ad arrivare a conoscere le dinamiche ecologiche dell’aerosfera, di cui adesso si sa piuttosto poco, sono necessari anche strumenti e metodi di ricerca totalmente nuovi; per esempio i radar per seguire l’andamento dei branchi di pipistrelli di notte, come propone Kunz. Oppure marcatori per seguire il trasferimento di nutrienti dalla terra al cielo, per sapere come e in che misura l’intero ecosistema si inserisca nel ciclo di, per esempio, azoto e fosforo.

Insomma, un ambiente estremo non solo per le specie animali e vegetali, ma anche per la scienza.

Kunz, T., Gauthreaux, S., Hristov, N., Horn, J., Jones, G., Kalko, E., Larkin, R., McCracken, G., Swartz, S., Srygley, R., Dudley, R., Westbrook, J., & Wikelski, M. (2007). Aeroecology: probing and modeling the aerosphere Integrative and Comparative Biology, 48 (1), 1-11 DOI: 10.1093/icb/icn037

Il prezzo dell’altruismo

2011-10-10T18:43:00.001+02:00

Questo post fa parte del Carnevale di libri di scienza, il cui argomento è “Storie di animali”. Qui si parla di animali, ma anche – per una volta, poi non lo faccio più – di uomini.

Le rivoluzioni sono fatte di idee oltre che di uomini. E gli uomini, se la rivoluzione funziona, scompaiono sullo sfondo. E questo è particolarmente valido per alcuni settori della scienza che non godono delle “luci della ribalta”; sono temi complessi, esoterici, difficili da capire, anche se poi hanno una forte influenza sulla teoria (e non solo). Spesso sono argomenti in cui la pratica del senso comune spazza qualsiasi dubbio e sui quali in apparenza la ricerca non ha niente da dire se non contrastando appunto i comune sentire. L’altruismo è uno di questi temi: perché darsi tanto da fare per spiegare la gratuita bontà verso gli altri? Semplicemente l’uomo è una specie buona, gli altri animali no. Non hanno storia, cultura, cervello per riuscire a capire che far attraversare la strada a una vecchina fa bene all’anima: tutto qua. Eppure su questo soggetto si sono letteralmente accapigliati decine di biologi evoluzionisti, a partire da Darwin. E nessuno è riuscito a risolverlo il dilemma meglio del protagonista di questo libro.

Perché, ci si chiedeva, spendere anche soltanto un briciolo di energia per aiutare qualcuno che non conosciamo neppure o che non ripagherà i nostri sforzi, fare insomma il Buon Samaritano? E perché addirittura smettere di riprodursi per, come si diceva, “il bene della colonia” o “della specie”? Col tempo le risposte si sono cristallizzate intorno a due approcci anche filosoficamente diversi. Il primo affermava che le specie animali erano in grado di rendersi conto che l’ambiente era limitato, che le risorse prima o poi sarebbero finite, e che, appunto per il bene della specie, era meglio smettere di fare figli perché le generazioni successive e quelle presenti avessero la capacità di sopravvivere. L’autore stesso dell’idea si rendeva conto che la specie era un termine troppo vasto e vago per funzionare: meglio parlare di insieme più limitati e “controllabili”. Dalla sua ipotesi si originò quindi il termine “selezione di gruppo”. L’altro approccio vedeva il comportamento animale come volto soprattutto alla riproduzione, costi quel che costi: quasi che maschi e femmine pensassero delle risorse (dal cibo al territorio, al partner) “se non le prendiamo noi, ci sarà qualcun altro che le prende”. Due visioni totalmente opposte e altrettanto inconciliabili, che conducevano anche a due filosofie diversissime, anche per il comportamento umano: siamo altruisti, consapevoli delle limitazioni e quindi attenti alle esigenze del gruppo, o egoisti estremi, per cui gli altri non esistono? Da una parte Vero Wynne-Edwards, dall’altra una pletora di studiosi, da George Williams a William Hamilton a John Maynard Smith, senza dimentica John Haldane. In questa folla di veri e propri luminari della biologia si inserisce un genio forse lievemente autistico, che ha contribuito a molti campi del sapere senza proseguire nella ricerca una volta trovato quel che cercava. Il suo nome, ignoto spesso anche agli interessati, è George Price. E la sua storia è raccontata in un libro che si potrebbe anche definire straordinario, per le sue qualità letterarie, la passione dimostrata nello scrivere, la profondità di ricerca e lo stile, lontano da certe biografie agiografiche e più vicino a un quadro d’epoca, in cui Price è il personaggio principale, ma non l’unico. Il titolo è The price of altruism, e l’autore, Oren Harman, si dimostra vicino al suo soggetto (senza essere acritico) come pochi altri.

Nato negli Stati Uniti da una famiglia non certo agiata, la sua vita è una costellazione di mosse sbagliate e fughe dalla responsabilità, come quella dalla madre e dalle figlie, da un matrimonio destinato a fallire dall’inizio, da un libro sempre rimandato al lavoro vero e proprio. Una volta arrivato in Inghilterra grazie ai soldi ricevuti dall’assicurazione per un’operazione sbagliata, il suo interesse si volge a quello che capisce essere il tormento della sua vita, l’altruismo: perché aiutare gli altri? Esiste una legge che stabilisce quando e come un animale (anche se inconsciamente Price pensava anche all’uomo) deve dare una mano? E a chi volgere lo sguardo? Il mondo ribollente della ricerca teorica in biologia stava, come dicevo sopra, litigando proprio su questo argomento. Senza alcuna preparazione teorica, senza aver neppure letto a fondo Darwin, e partendo dal lavoro di Hamilton sulla kin selection (selezione di parentela) Price sviluppò quella che è adesso conosciuta come l’equazione di Price. Al di là della matematica, l’equazione spiega come i caratteri cambino da una generazione all’altra (a causa della selezione naturale), e in che direzione vadano i cambiamenti stessi tra le generazioni (perché nella maggior parte di casi i figli sono diversi dai genitori). In breve separa inoltre il cambiamento dovuto alla selezione da quello causato dalla trasmissione dei caratteri. A questo punto è ovvio che un coefficiente di parentela elevato modifica in un modo o nell’altro il comportamento degli individui da una generazione all’altra, perché essi vogliono sempre cercare di favorire i proprio geni (l’idea del gene egoista, sviluppata poi da Richard Dawkins), che possano quindi trasmettersi alla generazione successiva. Un quadro – qui ben descritto da Andy Gardner, che delinea anche altri contributi di Price, dalla spiegazione dell’incompletezza del teoria di Fisher all’introduzione in biologia della teoria dei giochi - che a Price stesso non piacque, perché evidenziava come solo i parenti potessero essere altruisti, e in questo caso l’altruismo non fosse proprio del tutto disinteressato. Da qui, e da una certa instabilità di fondo, derivò il suo tormento come teorico che aveva distrutto l’altruismo. Quasi a dimostrare quanto poco fosse d’accordo con se stesso, Price prese spunto da una serie di quelle che lui riteneva coincidenze straordinarie per diventare cattolico, iniziare ad aiutare poveri e senza tetto, fino a rimanere lui stesso privo di casa perché il palazzo in cui abitava dovette essere abbattuto. Senza casa e senza soprattutto la possibilità di dimostrare quanto fosse sbagliata la sua stessa visione del mondo, Price si suicidò il 6 gennaio 1975.

L’ampiezza del lavoro di Harman hanno contribuito in parte a fare risorgere dalle ceneri Price e la sua equazione, che a causa dell’erraticità del suo autore nella pubblicazione dei risultati scientifici non erano ancora ben stabilite nel comune sentire (i biologi sanno benissimo la potenza esplicativa dell’equazione). Il libro scorre rapidamente senza essere per questo leggero o superficiale: come in un film, attorno alla figura di Price si mostrano altri grandi biologi, da Hamilton a Williams a Maynard Smith a Haldane, senza dimenticare Fisher o addirittura Darwin. L’apparato di note (e le appendici di approfondimento) ne fanno un vero e proprio trattato/storia del dibattito sull’altruismo, profondamente connesso con la vita disperata di un genio. Un libro che potrebbe anche essere tradotto in italiano, se non fosse che il gioco di parole del titolo non funziona nella nostra lingua e che, più seriamente, la pubblicistica scientifica del nostro Paese non rende (secondo gli addetti ai lavori). Un vero peccato, perché un capolavoro come The price of altruism meriterebbe di essere conosciuto da tutti.

Ci son due coccodrilli…

2011-10-05T12:06:00.001+02:00

Quando capitano queste cose mi dico che forse dovrei stare più attento alla ricerca e meno ai creazionisti. Le discussioni sono interessanti, ma alla fine un po’ frustranti, perché la tecnica dei negazionisti (io continuo a chiamarli così, anche in assonanza con i negazionisti climatici) è stata perfezionata in anni di discussioni e dopo un po’ di anni viene a noia perché perfettamente prevedibile (citazioni fuori dal contesto – mai con le fonti ufficiali – frasi oscure, interpretazioni marginali, dubbi elevati a errori fondamentali della teoria). In più, come fa notare Emiliano Bruner nel commento pubblicato qua, non si combatte ad armi pari, perché “Non è questione di geni o di neutrini, e non bisogna dimostrare nulla a nessuno. Semplicemente essere coerenti”. Tutto questo per dire che a un gradevolissimo (e fruttuoso) incontro, un paio di genetisti pazzi mi hanno fatto notare che il coccodrillo del Nilo (Crocodylus niloticus) non è un specie. Cioè, sì, il coccodrillo è una specie, ma l’Africa non è abitata da una specie sola. Secondo analisi genetiche (su cui non mi dilungo troppo) che hanno implicato anche il sequenziamento del Dna di mummie di coccodrillo (mummie egiziane, sì), sembra che esistano come minimo due specie di questo rettilone. Una abita l’Africa dell’est, l’altra, quella più rara, sta all’ovest.
La cosa bella di questo studio è che le conclusioni sono assolutamente controintuitive. Prima di tutto le due specie non sono neppure sister taxa (avrei voluto linkare wikipedia in italiano, ma come sapete è bloccata dal famigerato comma 29 – forse non è un comma, ma quasi), cioè non hanno un progenitore comune. Anche se abitano negli stessi posti, o molto sono vicini. I parenti più prossimi di (quello che era considerato il) coccodrillo del Nilo sono infatti le specie sudamericane, come Crocodylus rhombifer, C. moreletii, C. acutus e C. intermedius. Ma non è finita: la specie più vicina ai sudamericani non è quella che abita l’ovest dell’Africa

– come sarebbe logico - ma quella che sta a est, cioè in Egitto, in Uganda, in Kenya fino al Madagascar. Qui accanto una mappa chiarisce le cose per i geographically challenged. Ma non è finita: i coccodrilli mummificati trovati in un paio di grotte di Thebes and Samoun sono identici a quelli dell’ovest Africa (Uganda, Gambia, Senegal, Congo). Il che significa che le due specie convivevano nel territorio del fiume africano fino a qualche migliaio di anni fa. Tutto ciò è in accordo con quello che dicono gli antichi papiri, in cui si racconta che i sacerdoti egiziani sapevano della differenza tra le due forme, e cercavano di avere a che fare solo con quella più piccola e “trattabile”. Forse anche per questa ragione una delle due forme si è estinta, anche se era presente sul Nilo fino al 1920. Visto che c’era già stata una descrizione di un’altra specie, da parte di Geoffroy Saint-Hilaire’s nel 1807, si è deciso di farla rivivere e quindi chiamare l’altro coccodrillo Crocodylus suchus (grande fantasia – suchus in greco vuol dire coccodrillo). L’articolo si addentra poi in considerazioni biogeografiche estremamente interessanti (per noi snob dei blog zoologici, dicono i miei colleghi), perché si cerca di delineare cosa accadde circa 8,13 milioni di anni fa, quando le due specie si separarono. Da una popolazione-base nel bacino del Congo, la dispersione portò il rettile verso nord e poi lungo un asse est-ovest a popolare le savane attorno al Sahara (o dentro, quando il Sahara era verde). Anche il coccodrillo dl Nilo vero e proprio si sarebbe separato in due popolazioni distinte, se capisco bene una verso nord e l’altra verso sud. Anche se entrambe sono della stessa specie.
Conseguenze di tutto ciò? Il fatto che i programmi di protezione dei coccodrilli in Africa si basano sul fatto che c’è una sola specie, appunto C. niloticus, e quindi se ci sono piani di “sfruttamento” del coccodrillo africano (qui l’action plan del Crocodile specialist group dell’Iucn, con mappa a destra che ha la diffusione del coccodrillo del Nilo) questi non tengono presente che un’altra specie decisamente distinta, confusa con la prima, potrebbe fare la fine dei coccodrilli che abitavano assieme agli altri nella valle del Nilo. Essendo più docili, sono oggetto di caccia più facile e nel giro di qualche anno possono totalmente scomparire dalla faccia della Terra. Ecco perché: major national and international conservation agreements intended to promote sustainable harvest of Nile crocodiles may instead accelerate extirpation because quotas and translocation policies are based on erroneous taxonomy and assumptions of genetic homogeneity.

HEKKALA, E., SHIRLEY, M., AMATO, G., AUSTIN, J., CHARTER, S., THORBJARNARSON, J., VLIET, K., HOUCK, M., DESALLE, R., & BLUM, M. (2011). An ancient icon reveals new mysteries: mummy DNA resurrects a cryptic species within the Nile crocodile Molecular Ecology DOI: 10.1111/j.1365-294X.2011.05245.x
Un grazie di cuore a Ana Rodriguez e Fabio Pupin per avermi segnalato l’articolo.

Tirano giù la carne dalle ossa

2011-10-01T20:41:00.001+02:00

Image via Wikipedia

Mi stavo accingendo a scrivere un post epocale sulla tassonomia dei coccodrilli del Nilo (non è una specie sola, mi dicono) quando ho letto un articolo di tale inanità che non posso fare a meno di deviare i miei neuroni in quella direzione (a metà del tunnel c’è un’uscita, non lo sapevate?). L’articolo è questo, e l’autore è un del tutto disinteressato padrone della ditta che porta il suo nome. Che dice in breve? Che la malattia è un modo per il corpo di dire che sta male, ed è in molti casi inutile “combattere” la malattia stessa ed è meglio condurre il corpo verso la guarigione. Dopo un’intemerata contro la metafora della guerra in medicina e nella società (che trovo ridicola, ma ognuno scrive quel che vuole) il signore inizia con giochi di prestigio retorici e irritanti. Per esempio qui:

Si interviene sulla malattia senza cercare né di conoscerla a sufficienza, né di capirne la causa e spesso non si esita a utilizzare rimedi che possono avere effetti indesiderati, senza domandarsi se esistano invece altri metodi più adatti e non tossici. In questo modo si rischia di focalizzarsi esclusivamente sull’ipotetico agente causale esterno, considerando l’organismo umano come un campo di battaglia dove farmaci sempre più potenti devono combattere nemici sempre più temibili. Il nostro corpo in crisi deve essere veramente trattato come un nemico? Non vi sono altre visioni possibili della fisiopatologia?

Qui siamo ancora al Medio Evo, in cui si curavano le malattie in base alla somiglianza (fisica) tra il potenziale strumento di cura e l’organo malato; insomma, la solita trasposizione dei simboli nella vita reale come se questi fossero reali anch’essi, e un uso truffaldino della metafora. Poi, dopo l’accusa alla medicina ufficiale di non conoscere gli agenti patogeni (non i nemici) c’è un bel triplo salto mortale: notate infatti come il campo di battaglia diventa improvvisamente il nemico. Non è che Waterloo fu nemico di Napoleone, ma il posto dove si prese una solenne sculacciata. Un trucchetto da quattro soldi, che solo coloro che credono (aprioristicamente) all’omeopatia possono accettare. Quando poi l’agente causale esterno è definito senza vergogna ipotetico** mi chiedo come possa un giornale far passare simili stupidaggini.

Ma proseguiamo: quest’affermazione è ridicola, oltre che pericolosa: Si possono considerare i sintomi del malato come una malattia in sé, ma li si può anche considerare manifestazioni di uno squilibrio più profondo dell’intera persona, che può avere un’origine psichica, alimentare, osteoarticolare, affettiva, professionale ecc. Credo che ogni medico sappia che i sintomi non sono la malattia, ma ciò che accade (“cade assieme” è l’etimologia) a quanto avviene veramente nel corpo – la malattia stessa. Questo venditore di acqua diluita e dinamizzata prende tutti per cretini? Poi c’è: Lottando contro la malattia, la persona lotta contro se stessa, ma non dimentichiamoci che non si può dichiarare guerra e allo stesso tempo fare pace. Bella frase, se volesse dire qualcosa.

Inizia qui un pippone pseudo religioso (intervallato da citazioni a suo favore) in cui si dà per scontato che l’uomo è creatura di Dio, e che questo stesso Dio guarisce le malattie (magari con l’aiuto dei medici). Da quel momento in poi, la malattia diventa una crisi, che può essere eliminata con “omeopatia, chirurgia, agopuntura, psichiatria e osteopatia”. Ovviamente un medico omeopata sa quando scegliere la medicina “dura” o quando prescrivere le medicine dolci, quali (ancora) omeopatia, agopuntura, osteopatia. Tanto per non smentirsi, il tutto si chiude con la citazione di un libro scritto dall’ineffabile stesso.

Perché mi sono messo a parlare di omeopatia, di cui ho trattato solo in un’occasione (questa) che aveva a che fare con l’esistenza o meno di un batterio? Perché sono indignato che un giornale a diffusione nazionale, che leggo da anni, ospiti questo ammasso di parole casuali e mielose, retoriche nel senso peggiore del termine, senza un senso alcuno e nessuna connessione con la realtà, che hanno il solo scopo di far propaganda alla propria azienda. E perché la ricerca, non le considerazioni personali di un industriale, ha spiegato più e più volte che in natura quello che succede è (anche) la competizione. Che i batteri sono sì nella maggior parte dei casi nostri amici, ma possono diventare nemici. Che i virus ci hanno lasciato frammenti di sé nel genoma, ma a volte tendono a riprodursi in maniera eccessiva per approfittare del meccanismo che nelle nostre cellule moltiplica il Dna (o l’Rna). Che preda e predatore, parassita e parassitato, batterio e eucariote non sono coppie ipotetiche, ma reali (che il signore stesso si dimentica di citarli come nemici “veri”). Sono tanto reali che secondo molti evoluzionisti sono alla base della nascita del sesso come metodo di ricombinazione genetica. Non è tanto l’omeopatia che mi fa imbestialire, quanto questa impostazione fumosa, nebbiosa, da new age d’accatto che tratta tutti come “persone in crisi”, le malattie come dimostrazioni psicosomatiche di problemi, il resto del mondo fuori dalla porta di casa come inesistente. Provate a offrire a un bambino africano affetto da rotavirus (che ammazza con la diarrea qualche centinaio di migliaio di bambini) una bella pasticchetta omeopatica. Che dite, che in quel caso serve una bella flebo, o addirittura un vaccino? Ma guarda, proprio quando pensavo si potesse curare una malattia vera con l’omeopatia, ci si deve rivolgere alla “medicine dure”: che peccato.

Tra le poche cose che conosco ci sono alcune dinamiche evolutive che parlano di batteri come parassiti e di coevoluzione, di “medicina darwiniana” e di spiegazioni evoluzionistiche della malattia o addirittura del cancro, della vecchiaia e delle malattie degenerative (la bibliografia sarebbe immensa). Arriva questo, e tutto si riduce a “state bene con voi stessi”. Una moda da ricconi occidentali assurge a filosofia di vita, e ha un eco anche in un giornale a diffusione nazionale. Come si fa a non indignarsi.

**ho un figlio che ha passato da piccolo tre settimane in un ospedale perché non si riusciva a capire quale fosse l’agente eziologico – l’hanno fatto diventare un puntaspilli prima di individuare il batterio. Prima di curarlo, e bene, con gli antibiotici giusti.

Nel caso il giornale o il signore in questione vedano questo mio post come un’offesa, hanno capito male. Mi appello alla clausola Zennaro.

Perché si. E anche perché no

2011-09-29T13:52:00.001+02:00

Il mondo (quello della comunicazione scientifica) è occupato a litigare sui neutrini e la loro velocità. Al di là di qualche intervista con i fisici e i filosofi (sulle quali tornerò), della faccenda preferisco che se ne occupino coloro che ne sanno qualcosa (come Peppe Liberti, qua, o un paio di altri blog - qui e qui). Quello che vorrei fare in questo post è però giustificare alcune posizioni che ho tenuto nei post precedenti. Prima di tutto perché considero un ossimoro (anzi, sono d'accordo nel considerare un ossimoro) la frase "cattolico razionale" - che io avevo definito erroneamente razionalisti. Ovviamente non considero tutto ciò un'offesa, semplicemente un'impossibilità. Per varie ragioni che hanno però a che fare con la mia definizione di razionalità, che differisce molto da quella di papa B. XVI, per il quale solo la ragione è valida se sottomessa alla fede. Quello che penso è che l'accettazione di verità di fede (dogmi o come si chiamano) che vanno contro alle "verità" di natura non può che essere giudicata antirazionale, se non arazionale. Mi spiego: i miei sensi e la mia (beh, non proprio mia) ricerca mi dicono che una persona morta è... morta. Che una femmina delle specie Homo sapiens non può rimanere incinta se non dopo un acconcio accoppiamento, che non è possibile che un'intera specie si sia generata da due soli individui contemporanei che hanno costituito una cesura decisa con le specie precedenti, che non è possibile che tutte le specie viventi (8,7 milioni, limitandoci agli eucarioti) siano derivate da quelle trasportate i giro per il mondo da un transatlantico, per grande che sia e via andare. Questo non vale solo per la chiesa cattolica: se andate a vedervi qui gli articoli di fede della chiesa di Gesù Cristo dei santi degli ultimi giorni troverete altrettante affermazioni che vanno contro alle "sensate esperienze": non so cos'avrebbe potuto dire Galileo di uno che dicesse di credere nel "dono delle lingue, della profezia, della rivelazione, delle visioni, della guarigione, della interpretazione delle lingue". Sono affermazioni perfettamente logiche, ma se devo scegliere tra queste e altre affermazioni che mi dicono che prevedere qualcosa è impossibile (così come costruire un'astronave a neutrini che torna indietro nel tempo e cambia le cose) per me la scelta non si pone. "Credete" in tutto ciò? Io, ma forse solo io, non considero questa credenza degna di razionalità, cioè non penso che si utilizzi appieno quella parte del cervello che trae conseguenze logiche dai fatti osservati. E questo per quanto riguarda la prima contestazione.

Molto più complicato è spiegare, su sollecitazione di Emiliano Bruner, nei commenti qui, perché mi impegoli nelle discussioni con i creazionisti. È vero, come dice lui, che la discussione non si pone, perché "non vanno né difese né attaccate, per non cadere nel gioco di un dibattito che non c'è". Ma è anche vero che chi attacca l'evoluzionismo non lo fa solo perché Darwin gli è antipatico, ma per tutta una serie di ragioni che hanno a che fare (ancora) con l'applicazione al mondo di una visione razionale e scientificamente fondata. Inoltre queste voci sono molto ascoltate non solo dal "popolino", ma anche e soprattutto dai cosiddetti uomini di cultura, che non sanno "distinguere il vero dai sogni" (cit.). Sono coloro dai quali dipende la struttura culturale del Paese (inteso nel senso dell'Italia), che stendono i programmi scolastici, che legiferano per modificare i libri di storia o di scienze; in breve "che ignorano quel tarlo mai sincero
che chiamano "Pensiero". Non è solo questo, ovviamente, ma anche la mia curiosità intellettuale di scoprire come si può arrivare a certe posizioni che definire ideologiche e aprioristiche è eufemistico. Come, da tesi preconcette, si arriva a dimostrare che la scienza sbaglia e la religione ha ragione (questo articolo è un esempio, anche se in un altro campo). Sono questi cosiddetti intellettuali che contestano la scienza, perché vedono in essa una minaccia alla loro visione del mondo religiosa, ma che allo stesso tempo se un esperimento mette in dubbio un fondamento della scienza (relatività ed evoluzione) subito lo additano come la prova che le stesse teorie sono "sbagliate". Non combatto (oddio, combattere è un'altra cosa) le affermazioni di poveri di spirito - anche se loro è il regno dei cieli - ma quello che c'è dietro. Cioè il respingere un'intera visione del mondo senza metafisica (o con una metafisica che non ci influenza) per paura di essere "soli nell'immensità indifferente del cosmo" (che forse è una frase di Monod, ma il libro è lontano). Sono certissimo che quello che faccio io è nient'altro che "navel gazing", ma appunto perché me ne rendo conto non mi faccio troppe illusioni di poter influenzare il dibattito e, spero si capisca, prendo tutto con un po' di ironia. Ma se mi diverto a farlo, e credo che questo in fondo possa anche servire, come dice Bressanini, a buttar giù dei capitoli di un libro, perché non farlo?

P.S. Se qualcuno mi sa dire che pianta è quella fotografata in alto, glie ne sono grato.
P.S. II. Le foto non hanno attribuzioni perché sono mie.

Capire l’evoluzione, no?

2011-09-21T00:00:00.001+02:00

Da molto tempo non tratto di creazionisti, perché la maggior parte di essi stanno diventando la caricatura di se stessi (persino De Mattei non pisc… dichiara più ai quattro venti, specie da che non è più vicepres del Cnr). Ma uno strano sito mi viene segnalato molto spesso da Google, e mi piace rilanciarlo per alcune ragioni. Una è che la denominazione dell’associazione è un ossimoro delizioso: sono i cristiani cattolici razionalisti (UCCR). E’ un po’ come dire “filosofo cristiano” (questa è presa dall’introduzione – di Stefano Moriggi – di questo libro). L’altra ragione è che spesso si occupano di evoluzione: a modo loro, ovviamente, cioè con una tesi da dimostrare, e tutti i disperati tentativi volti a spiegare come e qualmente Darwin avesse torto. Nel giro di pochi giorni, due post hanno attirato l’attenzione di Google news: uno parlava del famoso Australopithecus sediba, che alcuni, in particolare lo scopritore Lee Berger, ritengono il diretto antenato del genere Homo. Con somma gioia i cristiani razionalisti denunciano al mondo finalmente il complotto degli evoluzionisti, che però si sono finalmente scoperti. Ecco che sediba, al contrario di quanto pensavano gli evoluzionisti, è un esempio di cambiamento non graduale. I risultati così «pongono in dubbio la teoria di un graduale ampliamento del cervello durante la transizione da Australopithecus a Homo» (questo è dal sito di Le Scienze). Perché questo fossile sia una prova contro l’evoluzione per i cattolici razionalisti è però veramente un mistero: nonostante abbia letto il pezzo tre o quattro volte non sono riuscito a capirlo. Ci sono solo citazioni staccate dal contesto di Tim White, John Hawks e appunto il sito delle Scienze. Il tutto fra l’altro è parassitato da un blog di tale Pennetta, un curioso laureato in biologia che a quanto ho capito ha molteplici interessi (tra i quali non rientra però la comprensione dell’evoluzionismo…). Il sito e Pennetta insistono anche sul fatto che alcuni pensano al fossile come a un Australopithecus, altri forse addirittura come Homo: non abituati alle discussioni e più adusi ai dogmi, prendono la normale dialettica scientifica (sentite qua per esempio Berger e Wood sull’argomento) come un disaccordo sulle basi dell’evoluzione stessa. Se vogliono, dò loro il numero di telefono e l’indirizzo di almeno quattro antropologi (anche italiani, và) che la pensano in maniera diametralmente opposta su qualsiasi argomento; ma che non si sognerebbero mai di dire che l’evoluzione è sbagliata.

Ovviamente la situazione è molto diversa se si vanno a leggere gli articoli originali di Science (da cui sono tratte le immagini in alto e sopra): infatti la tesi “smentita” (meglio, non confermata) non è quella dello sviluppo graduale del cervello, ma quella dello sviluppo contemporaneo di tutti gli organi corporei, o ancora, dello sviluppo cerebrale come traino dell’evoluzione del resto del corpo. A dirla tutta, nessuno da anni crede più che a nessuna delle due ipotesi: che ogni essere vivente sia sempre un mosaico (meglio, una chimera) di organi avanzati e altri relativamente più primitivi è un dato di fatto che non ha neppure bisogno di spiegazione da quando Jacob ha scritto Evoluzione e bricolage. E che il cervello si sia ingrandito prima di (per esempio) l’acquisizione della posizione eretta è un mito distrutto dall’uomo di Piltdown (che non è propriamente una scoperta dell’altroieri). Anche in questo caso si tratta del solito uomo di paglia (straw man): i creazionisti costruiscono una posizione degli evoluzionisti che nessuno sostiene, o sostiene più, per dire poi che è sbagliata. Ecco la frase rivelatrice “si allontana l’ipotesi di uno sviluppo gradualistico del cervello. E i biologi, ricorda Pennetta, sanno che il gradualismo è un punto centrale del neo-darwinismo”. Può anche darsi che per alcuni neo-darwinisti il gradualismo fosse il punto centrale della loro posizione, ma vorrei ricordare agli ossimori che, a differenza della teologia, la biologia cambia e si evolve: i neo-darwinisti risalgono agli anni ‘30-‘50, e cosa pensassero Fisher, Dobzhansky, Haldane e Sewall Wright, sinceramente, è adesso poco importante – a parte che per gli storici della biologia. La teoria dell’evoluzione ha visto almeno altri 60 anni di cambiamento, e nessuno ritiene più il gradualismo un punto centrale e irrinunciabile. Non vorrei fare i nomi di Gould e Eldredge, o addirittura di Goldsmith, ma ci sono ben altre impostazioni della teoria dell’evoluzione rispetto a quelle di 80 anni fa. Come abbiamo visto prima, poi, non è certo il gradualismo l’oggetto del contendere, ma l’evoluzione a mosaico e la primazia dello sviluppo cerebrale. ma forse sono concetti troppo difficili per i “filosofi cristiani” .

L’altro articolo sempre dal sito dell’UCCR è molto più complesso da ribattere, perché viene da un esperto del linguaggio, argomento che per me è troppo difficile. Mi pare però di capire che il post, che richiama le tesi del neurolinguista Andrea Moro, si basi essenzialmente sul fatto che il linguaggio umano è una caratteristica profondamente dicotomica rispetto al resto della comunicazione animale. Un qualcosa cioè che non ha basi nel resto delle specie; il tutto si basa anche sul pensiero di Noam Chomsky, che notoriamente la pensa(va?) così. Solo che Chomsky pensa che il linguaggio sia una caratteristica sì che ci distingue dal resto degli animali, ma non credo proprio (o meglio, non ho letto niente in proposito) che lui ritenga il tutto, come dice Moro, un mistero. Ecco cosa dice Moro:

«la variazione tra le lingue umane non è illimitata perché non è, come invece lasciava credere una certa filosofia del 900, né frutto né del caos né di una convenziona (sic) arbitraria. I confini di Babele esistono e sono scritti nella nostra carne. Si aprono dunque quesiti sulla questione dell’evoluzione della nostra specie impensabili nel secolo scorso, ma rimane fondamentale la consapevolezza che il nucleo del linguaggio umano, la sua capacità creativa, è un mistero».

Anche ammettendo che non esistano i precursori del linguaggio nelle altre specie (e mi pare che Chomsky abbia un po’ rivisto la sua posizione) da qui a dire che non se ne conosce l’origine ce ne corre. Ecco un altro brano rivelatore:

L’essere umano rimane misteriosamente irriducibile, infatti «le grammatiche contengono nel loro nucleo la capacità potenziale di produrre strutture infinite. Inoltre, la comparsa dell’infinito non ammette gradualità, esclude cioè che esistano negli altri esseri viventi “precursori” di questa capacità: certamente gli animali comunicano, ma non lo fanno utilizzando meccanismi capaci di “costruire” l’infinito».

Misteriosamente irriducibile richiama alla mente senz’altro la complessità irriducibile dei creazionisti, e il fatto che non esistano precursori non può che ricordare il salto ontologico di Fiorenzo Facchini e di tanti alti prelati. Come si vede, la caratteristica fondamentale sarebbe la potenzialità di produrre strutture infinite. E poiché nessun’altro animale lo fa, allora il tutto è un mistero e deriva da (?). Il classico argumentun ad ignorantiam, che non spiega niente perché allarga le braccia dichiarandosi impotente a conoscere. A parte che da modesto zoologo posso anche dire che i canti degli uccelli e quelli delle balene possono potenzialmente variare all’infinito (e lo fanno anche senza possedere grammatiche ricorsive, per dire), se io non so come si è originato un tratto evolutivamente interessante, non dico “therefore jebus” (ignoro, quindi Gesù). Dico che andrò avanti a studiare, cercherò di capire cos’è accaduto, ne farò un modello e costruirò ipotesi. Nel pezzo da cui è tratto il post (qua) si parla apoditticamente del fatto che:

non abbiamo nemmeno una spiegazione condivisa e chiara in termini evolutivi di come mai tutto ciò sia capitato solo a noi esseri umani, ma non si deve trattare di un fatto marginale, come invece per altri tratti esclusivi di certe specie, visto che proprio la specie umana è l’unica che vive l’esperienza del progresso.

Poiché abbiamo il progresso, gli altri tratti esclusivi di una specie non umana(come esclusivo è il linguaggio umano) allora sono marginali. Sono io che non afferro, o c’è proprio un bel salto logico da riempire in qualche modo? Mi faccio infine un’ultima domanda: come fa un neurolinguista a considerare l’oggetto dei suoi studi un mistero palesemente voluto da un’entità metafisica superiore (anche se non lo dice), e contemporaneamente cercare di svelare le basi evolutive dello stesso mistero sconfessando la teoria stessa dell’evoluzione? In un altro articolo lo stesso Moro dice: si può solo percepire alcuni aspetti della realtà, che nella sua totalità rimane inaccessibile. Ma che questo sia un atteggiamento scientifico, mi permetto fortemente di dubitarne.

Ma cosa volete che sia?

2011-09-16T22:33:00.001+02:00

Il titolo è la classica frase che si sente prima di un disastro ambientale. Per esempio: “Ho portato dei rospetti che mangeranno tutti i parassiti della canna da zucchero. Problemi da questi animali? Ma cosa volete che facciano?” Oppure: “Serpentelli, belli serpentelli; adesso vi lascio andare e così mi libererete da quelle malefiche chiocciole. Un boa? Pericoloso? Ma no, non esagerate, cose volete che sia?”. O ancora: “Peschiamo troppo? Ma se il mare è pieno di pesci. E poi, la vedete la mia barchetta? Cosa volete che faccia?”. Ecco. Alla fine della faccenda abbiamo il rospo marino, il serpente gatto bruno e i mari devastati dall’overfishing. E le conseguenze sono sempre inattese e (oh, e chi ci avrebbe mai pensato?) spesso devastanti. Nel caso delle prime due bestie, andatevi a vedere i link e i collegamenti da lì. Nell’ultimo caso, invece, cerchiamo di capire quanto avviene per collegarci a un articolo appena uscito: la pesca eccessiva – tra le altre cose – diminuisce la biomassa totale dei pesci, specie di quelli di livello ecologico più elevato (altro esempio). La prima conseguenza è che aumentano le specie che venivano catturate dai predatori, cioè il cosiddetto pesce azzurro (che non si chiama in inglese forage fish per niente). L’aumento del pesce azzurro porta a uno sbilancio nella rete alimentare, che impedisce poi a lungo la rinascita dei pesci predatori, dai merluzzi ai tonni agli squali, anche se non ci fosse la pressione di pesca dell’uomo – che c’è sempre, anche sul pesce azzurro. Dunque, la diminuzione dei predatori e del pesce azzurro porta all’aumento di altri predatori che si nutrono di plancton. E questi sono di solito meduse: in breve, può succedere che il mare si riempia di questi diafani e gelatinosi esseri, ricchi di nematocisti e poveri di potere nutritivo.

Le reazioni alla presenza di meduse, a parte il fastidio per eventuali “punture”, sono del tipo: “Cosa volete che sia?”. Se anche il mare ha qualche medusa in più, non è una catastrofe. In fondo, sono lente e non hanno praticamente cervello. Non potranno certo sostituire nella funzione di predatori i pesci; questi sono vertebrati, in fondo, anche se non sono dei geni, e certamente sono molto più abili nella caccia e nell’inseguimento della preda. O no? Ecco che, ancora una volta, il senso comune fallisce. Per capire perché, alcuni oceanografi spagnoli hanno studiato le strategie di caccia delle meduse e soprattutto la loro efficienza in relazione al contenuto di carbonio del corpo e al tasso respiratorio. Nonostante l’evidente lentezza delle meduse, la loro clearance rate (volume of water cleared of prey per unit time) non è molto diversa da quella dei pesci, se l’efficienza si misura in base alla quantità di carbonio nel corpo rispetto alla quantità di prede catturate. Anche perché una delle strategie evolutive delle meduse è diventare grandi sacchetti pieni di acqua, che in questo modo occupano più volume e hanno più probabilità di incontrare le prede, anche se rappresenta anche un ostacolo al nuoto veloce. Che probabilmente non si potrebbe ottenere neppure con un corpo molto piccolo, perché non ci sono gli organi di controllo particolarmente sofisticati.

Insomma, nonostante la grande differenza di strategie, la performance energetica di pesci e meduse è molto simile. Le conclusioni possono essere che entrambi i predatori possono fare lo stesso “lavoro” ecologico. E ciò significa che le meduse possono tranquillamente sostituire i pesci planctofagi negli oceani del futuro, che, come dicono gli autori, potrebbero hinting at a future “gelatinous” ocean reminiscent of the early Ediacaran if fishing effort and other anthropogenic stressors remain unchanged. Un futuro privo dei predatori di vertice quindi non suggerisce affatto la prospettiva di mari vuoti, o pieni solo di sardine. Ma oceani che assomiglierebbero molto a quelli di Darwin IV, dove l’emperor sea strider percorre maestoso l’Amoebic sea, una distesa (forse un solo essere vivente) gelatinosa e compatta. Una specie di distesa ininterrotta di meduse, insomma. Così:

Ecco il futuro dei mari.

Dida

Dall’alto: Sardine school at the Gijón Aquarium. [Courtesy of José Luis Acuña], Moon jellyfish, Gijón Aquarium. Photograph by Julio Arrontes.[Courtesy of José Luis Acuña and Julio Arrontes, University of Ontario], Emperor sea strider, da qui.

Acuna, J., Lopez-Urrutia, A., & Colin, S. (2011). Faking Giants: The Evolution of High Prey Clearance Rates in Jellyfishes Science, 333 (6049), 1627-1629 DOI: 10.1126/science.1205134

Insostituibili. E basta

2011-09-16T12:56:00.001+02:00

A dawn mist rises above the Amazon rainforest.Credit: William Laurance

Quelle del titolo sono le foreste tropicali primarie. Cioè quelle in cui l'uomo non ha modificato, più o meno profondamente, la struttura dell'ecosistema. Una meta-analisi su Nature di studiosi provenienti da tutto il mondo ha preso in esame 138 lavori che misuravano l'impatto sulla diversità biologica della foresta tropicale, in 28 Paesi e 92 siti di studio. I confronti tra sito "disturbato" e incontaminato dava come risultato un valore positivo nel caso la biodiversità fosse superiore per il secondo, negativo nel caso contrario. Non è difficile immaginare che nella maggior parte dei casi una foresta primaria ha più specie di una secondaria o addirittura di una piantagione di palma da olio. Ma lo studio ha cercato di capire quali fossero i continenti, le variabili della biodiversità e i taxa più impattati dall'attività umana. Il risultato è che la regione più distrutta è l'Asia (proprio dalle piantagioni di palma da olio, cui spesso sono interessati anche i governanti delle nazioni in cui ci sono), il gruppo di animali più colpito sono gli uccelli, poco sopra gli artropodi, e il valore più abbassato dalla distruzione è la ricchezza di specie.

Ovviamente ci sono situazioni particolari, per cui per esempio i mammiferi spesso approfittano dell'abbattimento della foresta: questo perché la maggior parte dei mammiferi sono roditori e pipistrelli, che probabilmente vivono bene negli ecotoni e sono ben contenti che i contadini curvi gli abbiano spazzato via i predatori (uccelli e piccoli felini, per esempio). Tra gli artropodi, i più sensibili si sono dimostrati i coleotteri, più degli imenotteri e dei lepidotteri. Anche i tipi di disturbo (gli autori ne hanno individuati12) hanno più o meno tutti effetti negativi sulla biodiversità: l'unica eccezione è la foresta dove si effettuano gli abbattimenti selettivi, che aveva addirittura un effetto positivo. Perché, presumo, abbattere un albero qua e uno là non faccia altro che riprodurre un ciclo assolutamente naturale di creazione di radure. Anche se le foreste considerate hanno subito un solo ciclo di taglio. Un aspetto importante è che la cosiddetta foresta secondaria non ha affatto lo stesso effetto di una foresta primaria, e non la sostituisce per niente per quanto riguarda la biodiversità. Qui sotto vedete tutto il quadro.

Gli (scontati) consigli degli autori sono: se vogliamo che la biodiversità rimanga almeno a livelli di oggi, non toccate le foreste primarie tropicali e trasformate quelle in ci sono stati abbattimenti selettivi in primarie. Il tutto è una grandissima sfida, ma senza la biodiversità, è certo, non si vive a lungo.

Gibson, L., Lee, T., Koh, L., Brook, B., Gardner, T., Barlow, J., Peres, C., Bradshaw, C., Laurance, W., Lovejoy, T., & Sodhi, N. (2011). Primary forests are irreplaceable for sustaining tropical biodiversity Nature DOI: 10.1038/nature10425

Il ritorno del Carnevale - V edizione

2011-09-12T08:00:00.000+02:00

Dopo la pausa estiva rieccoci qui a riproporvi la nostra iniziativa, il Carnevale della Biodiversità, in cui i principali bio-blogger italiani si cimentano su uno specifico tema, che sviluppano sulla base delle loro inclinazioni e competenze. Sinora i risultati sono stati superiori a tutte le aspettative, del che siamo molto soddisfatti, e speriamo di poter continuare a stimolare la curiosità e gli interessi di chi partecipa sia leggendo che scrivendo.

Ecco i link alle passate edizioni:

I - Infinite forme bellissime

II -Biodiversita' e adattamenti

III - Le dimensioni contano
IV - Alieni tra noi

Torniamo ora alla carica proponendovi un tema che sarà ancora una volta una sfida e una provocazione:

AI CONFINI DELLA REALTÀ: NICCHIE ESTREME

Il blog ospite questa volta sarà Theropoda, e la data di pubblicazione di questo carnevale sarà una difficile da dimenticare, il 12 Ottobre 2011, data in cui tutti i post verranno pubblicati simultaneamente dai blogger. Perché è una data difficile da dimenticare? Perché è la data della scoperta dell'America, e vorremmo che questo Carnevale ci parli di scoperte grandi e piccole nel campo della biodiversità.

FAQ:

D. Ho un blog in cui parlo di biologia e vorrei partecipare, come faccio?

R. Semplice, manda una email di adesione a questo indirizzo e il comitato direttivo valuterà la candidatura (per mantenere alti gli standard siamo costretti a fare una minima selezione, della qual cosa ci sentiamo comunque molto in colpa). Chi ha già partecipato verrà invece contattato in privato dal Comitato.

D. Non ho mai partecipato alle precedenti edizioni, posso partecipare a questa?

R. Certamente, tutti i bio-blogger sono benvenuti.

D. A chi mando il mio post dopo che l'ho scritto?

R. I contributi al Carnevale vanno inviati ad Andrea Cau, l'autore di Theropoda, a questo indirizzo.

D. Entro quando posso mandare la mia candidatura per partecipare?

R. Possibilmente entro il 2 Ottobre.

D. Entro quando posso mandare il mio post a Theropoda per l'inclusione nella rassegna del Carnevale?

R. Entro e non oltre il 10 Ottobre, per dare tempo ad Andrea di leggere il post e recensirlo nella rassegna. Ritardi nell'invio del post potrebbero portare all'esclusione dal Carnevale.

D. Ho una domanda sul Carnevale e vorrei discuterne in privato, con chi posso parlarne?

R. Puoi rivolgerti a uno qualsiasi (o a tutti e tre in CC) del comitato direttivo, Livio Leoni, Marco Ferrari o Lisa Signorile.

Vi aspettiamo!

Sesso con chiunque?

2011-09-07T23:12:00.001+02:00

La notizia è presto detta. Sappiamo che la nostra specie, lungi dall'essere puro virgulto di albero immenso sotto di noi, è solo un ramoscello laterale salvatosi per puro caso da immani sfortune e pericoli di estinzione, un po' come accade a tanti altri animali. Ma che la nostra specie si fosse abbassata ad amori bestiali e turpi, questa è proprio nuova. Eppure il tutto ha lasciato delle tracce e noi, come Grissom, le abbiamo scoperte. Già qualche tempo fa Svante Pääbo aveva annunciato che il suo gruppo (e altri) avevano trovato tracce di Dna neanderthaliano in genomi europei. E un gruppo di Stanford aveva stabilito che parte del nostro "patrimonio immunitario", in particolare alleli di HLA, sembra sia stato acquisito dai nostri cugini europei. Non solo, anche un'altra specie di ominini si è accoppiata con H. sapiens; non sappiamo come chiamarli ufficialmente, perché nessuno li ha ancora descritti formalmente (in fondo, hanno trovato solo la falange di un mignolo e un dente) ma tutti gli chiamano denisoviani, perché li hanno trovati in una caverna vicina a Denisova, in Russia. Sembra inoltre che questi geni del complesso HLA (provenienti da neanderthaliani e denisoviani), insieme ad altri, ci siano stati utili per difenderci da germi e parassiti nei nuovi continenti che la nostra specie ha colonizzato uscendo dall'Africa. Notate però che la presenza di questi alleli è molto elevata, mentre altri geni che abbiamo in comune con i neanderthal e i denisoviani sono piuttosto rari. Quando un gene (meglio, un allele) è molto comune mentre altri che dovrebbe avere la stessa origine sono più rari, è molto, molto probabile che i più comuni siano stati sottoposti a selezione positiva. Cioè la selezione naturale lo abbia preservati e anzi diffusi, perché erano sicuramente utili. Nell'immagine accanto, da Science, la diffusione di HLA in Africa e fuori.

Fin qui la cosa era curiosa, un po' morbosa ma sopportabile; in fondo ci siamo accoppiati con cugini primi, magari parenti serpenti ma non troppo lontani da noi (anche se la distanza tra sapiens e neanderthalensis è sempre di 500.000 anni...). Ma ora un'altra ricerca ci precipita nel girone dei fornicatori: dice infatti che ci sono prove di admixture tra Homo sapiens e altre specie di ominini, in Africa circa 35.000 anni fa. Quali specie siano non si sa, e le prove non sono frammenti di genoma, ma pezzi di Dna che ai ricercatori sembravano molto ma molto strani. Insomma, sono simulazioni di che tracce l'infiltrazione e l'introgressione di geni da antiche popolazioni avrebbe lasciato nel genoma. Sembra che circa il 2% del genoma di tre popolazioni che sono senz'altro rimaste in Africa a lungo (Mandenka, pigmei Biaka e San) sia costituito da frammenti genici molto diversi da tutti gli altri. Il problema è un altro: secondo i ricercatori (dell'università dell'Arizona a Tucson) le specie che si sono accoppiate si sono separate circa 700.000 anni fa. Cioè, dovevano essere molto ma molto diversi da noi. Eppure alcune popolazioni di sapiens non hanno avuto problemi ad accoppiarsi con donne o uomini di specie palesemente diverse (H. erectus o quel che era?). Diciamo che da perfetto ignorante la cosa mi perplime, e vorrei prove più sicure del tutto.

C'è qualcos'altro però da considerare, elucubrazioni che hanno a che fare più con la religione che con la scienza. Fino ad ora, la chiesa aveva accettato con piacere il modello “Out of Africa”, perché implicava l’esistenza, come esseri simbolici e si potrebbe dire giornalistici, di un Adamo Y e un’Eva mitocondriale. Lasciamo perdere il fatto che non avrebbero mai potuto incontrarsi, poiché erano distanti parecchie migliaia di anni: per la chiesa andava bene e poteva anche dire “Vedete che anche la paleontologia parla di un Adamo e un’Eva”. Purtroppo la presenza di due soli individui, ancorché simbolici, in tutto questo casino di accoppiamenti e scambi genetici tra specie diverse, abbia ora ben poca logica e plausibilità. Anche il blog Gene expression fa un lungo ragionamento su questo, e vi lascio al lui perché la penso esattamente allo stesso modo.

Qui sotto, un meraviglioso commento di Svante Pääbo su Ted: aveva previsto anche la storia africana.

Solo per birdwatcher ed evoluzionisti

2011-09-04T21:55:00.001+02:00

Tutti conoscono almeno una o due specie di uccelli: passeri o gabbiani, aquile e struzzi, roba così. E tutti sono convinti, per esempio, che aquile e falchi siano parenti; in fondo sono predatori dalla vista acuta con le ali adattate al volo veloce e spesso velocissimo. E che “passerotti” e pappagalli (qui accanto due specie – quello sotto è un fringuello; un po’ particolare, ma sempre un fringuello –Fringilla coelebs) siano quanto di più distante esista: uccelletti di città contro coloratissimi abitanti delle foreste tropicali e delle savane. E invece: un'altra volta la ricerca è intervenuta per smentire il senso comune. Non con le osservazioni accurate dell'anatomia (o meglio non solo, poi vedremo perché), ma con la solita guastafeste, la genetica. Allora, ecco il succo della notizia: i Passeriformes hanno come sister group gli Psittaciformes. Detta così, sembra una roba da espertissimi tassonomi. Ma così; passerotti e pappagalli sono fratelli?

Il tutto deriva da un grosso studio che è andato a scovare nel genoma di alcune specie di uccelli elementi che possono svelare antiche parentele e insospettate fratellanze. Prima il metodo: gli autori (tedeschi e americani) sono andati a vedere nel Dna di alcune specie di uccelli i retroposoni, che sono virtually homoplasy-free. Vediamo di risolvere il tutto; i retroposoni sono geni saltanti (jumping genes), pezzetti di Dna che si inseriscono nei cromosomi con l'aiuto di un enzima, la trascrittasi inversa, che però non sintetizzano loro – a differenza dei retrotrasposoni. Omoplasia sarebbe la somiglianza dovuta all'evoluzione convergente in entità dall'origine differente - questi frammenti di gene escludono che siano nelle specie studiate perché li aveva il loro antenato. I retroposoni sono sparsi un po' in tutto il genoma di ogni specie, e studiare dove sono e come sono fatti serve a stabilire quando si sono inseriti nel Dna, e quindi la parentela delle specie in cui sono presenti. Fino ad adesso i Passeriformi, che comprendono circa il 50% di tutti gli uccelli, erano stati accostati a i picchi, alle ghiandaie marine e ai cuculi. Tutti con prove mai del tutto convincenti.

Studiando allora oltre 200.000 retroposoni, i ricercatori sono riusciti a stabilire senza ombra di dubbio che quello che vediamo nelle enciclopedie degli uccelli (come per esempio questa; opera magnifica che occupa mezza libreria) non corrisponde alla verità. Che cioè per fare un esempio i falchi e le aquile non sono affatto parenti, che galliformi e anatre formano un gruppo compatto, che appunto pappagalli e passerotti sono parenti.

Il risultato (un nuovo albero filogenetico degli uccelli) è qui sotto: i pallini neri sono retroposoni propri degli uccelli, quelli grigi sono retroposon presence/absence markers that are congruent with one another.

Come vedete ci sono tre grossi gruppi: i Paleognati (struzzi, nandù e tinamou), i Galloanserae (polli e anatre essenzialmente) e tutti gli altri. Alloro interno quello che ci interessa sono gli ultimi in alto, di cui vedete un ingrandimento a destra; sono gli Psittacopasserae, cioè il gruppi monofiletico cui appartengono Passeriformi e Psittaciformi (Taeniopygia è il diamante mandarino, Nestor è un pappagallo neozelandese). C’è anche il piccolo particolare che un gruppo collaterale ai Psittacopasserae sono i Falconiformi (i falchi, ovviamente) che però sono molto lontani dagli Accipitriformi (poiane e aquile). Ergo, un gheppio e una poiana non sono parenti. E passeri/pappagalli insieme ai falchi veri e propri fanno gli Eufalconimorphae. Ci sono altre conseguenze a questa rivoluzione (che per la verità era stata anticipata qualche annetto fa da questi e questi signori); cioè per esempio che ci si comincia a chiedere cos’abbiano in comune usignoli e pappagalli. La risposta è che entrambi hanno stratosferiche capacità vocali e che queste stesse capacità potrebbero derivare loro da una comune origine. Prima lo studio di quando i retroposoni si siano inseriti nel genoma di vari gruppi di uccelli ha determinato che i Psittacopasserae sono nati circa 30 milioni di anni prima di quanto si pensasse(cioè un centinaio di milioni di anni fa). Hanno poi ripreso alcuni studi anatomici per capire cosa c’era in comune nel cervello di uccelli lira e are. Ed ecco il risultato:

Il quadratino nero segna il momento in cui è nato l’anterior medial vocal pathway, cioè la struttura anatomica che permette a pappagalli cinerini e corvi di “parlare” così bene. Il cosiddetto posterior lateral vocal pathway è diverso nei due gruppi (in uno è separato, nell’altro è inserito nella “via auditoria”. Non si sa ancora bene se è un tratto che si è differenziato dopo essere sorto insieme o se si è sviluppato indipendentemente. Notate anche che molto lontano da questi gruppi ci sono i colibrì, anch’essi in grado di apprendere i suoni. Che però usano un metodo diverso, e sicuramente sviluppato in temi e modo diversi (classico caso di evoluzione convergente). Che dimostra anche come la genetica possa essere uno strumento potente, ma sempre da comparare con l’anatomia. E che la ricerca scientifica sia un’attività tutt’altro che banale; anzi, che spessissimo quello che sappiamo e pensiamo di conoscere sia completamente distrutto dalla scienza. Che dimostra alla fine di aver ragione sul banale senso comune.

Suh, A., Paus, M., Kiefmann, M., Churakov, G., Franke, F., Brosius, J., Kriegs, J., & Schmitz, J. (2011). Mesozoic retroposons reveal parrots as the closest living relatives of passerine birds Nature Communications, 2 DOI: 10.1038/ncomms1448

Darwin day

2011-09-03T17:45:00.004+02:00

A questo indirizzo, potete andare a vedere una serie di filmati girati in vari anni nella più importante rassegna di cultura evoluzionistica in Italia, il Darwin day del Museo di storia naturale di Milano. I filmati sono stati caricati a cura di Emanuele Serrelli e Stefania Stivanin, cui vanno tutti i ringraziamenti. Le fonti credo siano varie, ma i contributi sono tutti di altissimo livello, non diversi da quello che potete vedere on line in tanti e tanti musei americani o inglesi (o francesi e tedeschi, per chi sa la lingua...). IL tutto proviene dal sito di riferimento per chi vuole seguire da vicino il dibattito sull'evoluzione in Italia e all'estero, cioè Pikaia.
Che c'entra la foto sopra? Niente, mi sembrava un ambiente interessante da vedere.

Meglio un bel confine tra uomo e natura

2011-09-02T13:05:00.000+02:00

Spesso mi astengo dallo scrivere qualcosa perché penso che tanto prima o poi qualcuno lo farà, e spessissimo meglio di me. Per questo non ho commentato un bell'articolo uscito qualche giorno fa su Science, e che riguarda la conservazione degli ambienti naturali e delle specie. Ma, che io sappia, nessuno ne ha parlato. E allora, è uno sporco lavoro e qualcuno deve farlo. Il lavoro, scritto da ecologi e inglesi, taglia alla radice un dibattito che va avanti da anni: la protezione dell'ambiente e delle specie può convivere con le attività umane, e in particolare con l'agricoltura? Su questo ci sono due scuole di pensiero: una dice che la condivisione della terra (land sharing) è possibile e si ottengono i risultati migliori, l'altra che invece le due cose devono essere distinte (land sparing). Nel primo caso ovviamente l'agricoltura dovrebbe essere di basso impatto e con l'uso di metodi wildlife friendly, nel secondo invece il territorio agricolo potrebbe essere usato per ottenere alte rese, e una parte dell'area lasciata completamente alla natura. Il lavoro ha censito la presenza di specie più o meno rare di alberi e di uccelli in due regioni, una in Ghana e l'altra in India (167 bird species and 220 tree species in 25 1-km2 squares in Ghana, and of 174 bird species and 40 tree species in 20 1-km2 squares in India, per la precisione). Molte variabili sono state prese in considerazione, tipo la rarità o meno di una specie, l'area di diffusione, l'impatto delle varie tecniche agricole sulle popolazioni. Le specie sono divise in "perdenti" (quelle che ci perdono di più con l'agricoltura) e "vincenti" (quelle che ci guadagnano), con tutta una serie di gradazioni intermedie.

I risultati non sono ovviamente univoci ma, a tutti i livelli di resa, c'erano meno vincenti che perdenti, ma, a parte casi intricati (per esempio The ratio of losers for which land sparing results in the highest population to those for which land sharing is best was greater for species with smaller global ranges and higher for trees than for birds) il verdetto è che è meglio per le specie selvatiche sia di piante sia di uccelli non condividere lo spazio con l'agricoltura. Nel blocco accanto, per esempio, l'asse x riporta le rese agricole, l'y il numero di specie di uccelli con un'ampia area di diffusione, in India e Ghana (i vincitori sono a colori chiari, i perdenti scuri). Come si vede ci sono più specie quando il territorio è governato a basse rese (fino a 0 - la foresta intatta) che quando le rese sono elevate. Attenzione che The y axes represent numbers of species scaled so that the vertical extent of each panel, which represents the total number of species in the sample, is the same for each taxon-country combination.

Quindi una divisione netta dei compiti (tanto per la natura, tanto per l'agricoltura) è la strategia migliore per proteggere le specie e avere anche una resa più elevata. Per finire i ricercatori hanno simulato anche quali potrebbero essere i risultati di queste varie politiche nel futuro, in particolare nel 2050: ci si aspetta (tutti si aspettano) che il numero di individui sia inferiore nel 2050 che adesso, ma per il Ghana, la popolazione di molte specie era inferiore nel 2007 di quanto non potrebbe essere nel 2050 se si applicasse la politica del land sparing. Se invece si continua con la politica delle basse rese, e quindi essenzialmente con la convivenza tra agricoltura e wildlife, il risultato è una perdita più o meno globale della biodiversità. Le conclusioni globali le lascio direttamente agli autori:

Our analyses do not address the question of how to protect natural habitats on land that, because of high yields elsewhere, is not required for farming. However, they do show that, if mechanisms to achieve this could be found, most species would have higher populations under land sparing than under land sharing or intermediate yield farming.

Gli autori fanno anche notare di come il land sparing sia anche il modo migliore per mitigare l'impatto delle emissioni che causano il riscaldamento globale. Come poi si possa raggiungere lo scopo di far convivere le due attività l'una accanto all'altra senza che il coltivatore si lamenti di avere accanto una bella foresta che non produce niente non è compito dei ricercatori, che lo dicono. Certo questo è un classico esempio di come la ricerca, i numeri e il duro lavoro vadano contro quello che è sempre stato predicato anche dalle associazioni di protezione della natura come il modo migliore di proteggere la biodiversità. E di come la scienza sia molto spesso un'attività che contrasta il senso comune. Un tema spesso affrontato in questo blog.

L'immagine sopra è la foresta tropicale del Ghana,
[Image courtesy of Ben Phalan]

Phalan, B., Onial, M., Balmford, A., & Green, R. (2011). Reconciling Food Production and Biodiversity Conservation: Land Sharing and Land Sparing Compared Science, 333 (6047), 1289-1291 DOI: 10.1126/science.1208742

Antibiotici e creazionisti

2011-09-01T00:08:00.001+02:00

I batteri sono un bel campo di battaglia, per i sostenitori del creazionismo. Quando gli evoluzionisti spiegano loro che i batteri si evolvono (e se lo fanno loro, perché non gli altri?), i creazionisti ribattono che cambiano solo leggermente, mica sono specie diverse. Quando gli evoluzionisti dicono che per capire come funziona l’evoluzione qui e ora basta guardare in particolare la tendenza a sviluppare la resistenza agli antibiotici – fenomeno nato dopo l’invenzione degli antibiotici – i creazionisti dicono che non sono frutto di evoluzione, ma che i geni per la resistenza ci sono sempre stati nei batteri. Anche se nessuno lo aveva trovati, ci dovevano essere. Immaginiamo quindi come stanno esultando i creazionisti quando leggeranno questo articolo: “Antibiotic resistance is ancient”. Nientemeno che sulla bibbia dei miscredenti, Nature. Visto, diranno, ecco la dimostrazione che avevamo ragione. Il lavoro parte dall’analisi di terreno antichissimo presente nel permafrost nello Yukon. I campioni dovrebbero avere circa 30.000 anni, e contengono batteri che (se la datazione e l’isolamento sono rispettati) non hanno mai visto un antibiotico moderno. I batteri erano dei generi Aeromicrobium, Arthrobacter e Frankia. Il passo successivo è stato identificare composti che avevano attività antibiotica, come la b-lattamasi Bla (che annulla l’azione della penicillina), proteina TetM, che conferisce protezione dalle tetracicline o la metiltransferasi Erm, che blocca altri antibiotici. Non solo, alcuni hanno dimostrato di non essere troppo diversi da composti che i batteri odierni sintetizzano per combattere gli antibiotici: la b-lattamasi è simile al 53 e al 84% a determinati gruppi di enzimi, e vari frammenti del gene vanX, che codifica una proteina che conferisce resistenza alle vancomicine, sono simili a quelli presenti in parecchi batteri resistenti agli stessi antibiotici. Numerose altre comparazioni hanno permesso di stabilire che molti geni sono simili se non identici a quelli presenti in batteri odierni, come Amycolatopsis e Streptomyces. Anche la struttura delle proteine ricavate da questi antichi geni è simile a quelle delle odierne molecole che i batteri sintetizzano per resistere agli antibiotici. Nella figura accanto, il dimero antico VanAA2 (in blu) sovrapposto al moderno VanA (verde): sono quasi uguali.

Che dire allora? Hanno ragione i creazionisti? I batteri sono nati così, con i geni presenti ma nascosti, e l’evoluzione non c’entra niente – anzi, non è mai avvenuta? “Nessun batterio ha sviluppato la resistenza, perché è stato creato con la resistenza; che ha potuto usare solo quando ne ha avuto bisogno, cioè quando l’uomo ha inventato la penicillina e tutto il resto”. Creazionismo 1 – Scienza 0. O no?

Come diceva un famoso cinematografaro, però, “le parole sono importanti”. E qui la parola importante è invenzione. L’invenzione degli antibiotici, infatti, non è vera. Le sostanze non sono mai state create dall’uomo, ma scoperte. In funghi e altri batteri che, da tempi antichissimi, combattevano una guerra senza quartiere contro altri batteri che sono diventato poi patogeni per l’uomo. Per questo l’uomo non ha fatto altro che spostare dagli antichissimi suoli della tundra agli ospedali o alle case la guerra antica. Che si è riprodotta pari pari: con i batteri che cercavano di conquistare posizioni su posizioni, e i funghi che si difendevano o addirittura attaccavano i battaglioni dei microrganismi. Una dimostrazione di potenza dell’evoluzione che rovescia completamente la prospettiva creazionista. Tanto che gli autori fanno un’analisi:

This work firmly establishes that antibiotic resistance genes predate our use of antibiotics and offers the first direct evidence that antibiotic resistance is an ancient, naturally occurring phenomenon widespread in the environment.

E un auspicio:

This is consistent with the rapid emergence of resistance in the clinic and predicts that new antibiotics will select for pre-existing resistance determinants that have been circulating within the microbial pangenome for millennia. This reality must be a guiding principle in our stewardship of existing and new antibiotics.

Cosa si inventeranno i creazionisti ora?

D’Costa, V., King, C., Kalan, L., Morar, M., Sung, W., Schwarz, C., Froese, D., Zazula, G., Calmels, F., Debruyne, R., Golding, G., Poinar, H., & Wright, G. (2011). Antibiotic resistance is ancient Nature DOI: 10.1038/nature10388

C'ha lo schizzo ai freni

2011-08-31T10:50:00.010+02:00

Io capisco, eh. Fai un buco per terra in giardino, ne esce petrolio. E tu lo vendi. Ma quando i vicini cominciano a lamentarsi della puzza, delle infiltrazioni, dell'acqua che sa di benzina eccetera, tu cosa fai? Ti accordi con una grande azienda per fare un buco più grosso, poco più in là. E dici ai giornali che è una grande conquista, che l'accordo è un piccolo passo per te e uno grande per l'umanità, che hai fatto un dispetto a un'altra azienda che sta in un quartierino così chic. Non solo, le azioni della tua proprietà hanno aumentato il valore, e tutti le comprano perché in questo modo hanno più soldi in banca. E il petrolio? Continua a uscire nel tuo giardino e dal nuovo buco, a rovinare l'acqua e il nasino delicato dei vicini, oltre che dei vicini del nuovo buco. Capisco il punto di vista un po' limitato. Sei tu, uno un po' egoista e dalla vista corta. Ma i giornali, i giornalisti, che fanno? Quello che vedete nella pagina sopra. Dicono che è un gran bell'accordo, che tu hai fatto un dispetto all'azienda concorrente, che il mercato accoglierà benissimo questa stretta di mano, che la fornitura di petrolio è assicurata eccetera.

C'è un piccolo particolare, anzi due, che hanno a che fare con la mia professione. Primo, la completezza della notizia: si dice che sia un dispetto a Obama perché il cattivone abbronzato (© presdelcons - Italia) ha impedito alla Exxon di bucare direttamente sotto il sedere degli orsi bianchi. Senza considerare che prima di andare a ridurre a latrina uno degli ultimi luoghi vagamente selvaggi del pianeta il sistema democratico Usa ci pensa un po'. E che la fornitura di petrolio proveniente dall'Alaska è una goccia nel mare rispetto a quella necessaria per far funzionare il corpaccione dello zio Sam. E che la Exxon ha foraggiato per anni un sistema di corruzione diretta e indiretta, e di disinformazione sulle conseguenze del petrolio sul clima mondiale. Secondo, le conseguenze globali di questo accordo. No, non quelle sul portafoglio degli azionisti della Exxon o le amanti di Putin, ma sul pianeta. Visto che il petrolio e il carbone usati fino a ora hanno ridotto l'estensione del ghiaccio artico, hanno anche permesso lo sfruttamento di territori fino a qualche anno fa totalmente off limits. Ma il petrolio artico aumenterà ancora la temperatura del pianeta, che scioglierà ancora di più i ghiacci, che metteranno a disposizione più territorio per trovare altro petrolio. Un circolo vizioso se ce n'è uno.

Voi dite, ma Il Sole è un giornale economico. Ecco appunto: la dimostrazione che l'economia è un mondo di favole, dove ogni azione compiuta dall'uomo sul pianeta Terra (mica Marte) ha conseguenze solo e soltanto sulla composizione del portafoglio di azioni e magari sugli accordi politici tra due stati sovrani. Immediatamente dopo essere uscito dalle profondità della Terra, il petrolio (e il carbone, e il metano, e quello che volete) diventano immediatamente beni virtuali, senza impatti sulla tundra, gli orsi, le balene, le popolazioni, l'atmosfera, il clima e il futuro. Si trasformano in azioni, in obbligazioni, in bond e quant'altro, che si infilano nel cyberspazio della NYSE e smettono di esistere sul piano della realtà. Un vate qualche annetto fa diceva: "Siamo qualcosa che non resta, frasi vuote nella testa, il cuore di simboli pieno". Appunto, la realtà fa fatica a infilarsi nei cervelli degli uomini, che preferiscono vivere di simboli (denaro, azioni, economia) senza connessione con il là fuori. Fino a che non ci troveremo a mollo.

Ne sentivamo il bisogno

2011-08-30T01:05:00.001+02:00

In questi momenti di crisi ed evasione fiscale, di lacrime, sangue, sudore e polvere, ci sono sempre angolini nei quali rifugiarsi per leggere (di solito) sempre le solite rassicuranti sciocchezzuole; per capire che il mondo può cambiare da oggi al domani, ma ci sono sempre loro, quello che pensano che un 747 non potrà mai generarsi in un hangar, che la vita è un fenomeno improbabile, anzi, impossibile, e che c'è sempre bisogno di un miracolo per le cose difficili da capire. Il rassicurante personaggio in questione è un fisico piuttosto noto e di chiara fama, Elio Sindoni, religioso e organizzatore di mostre al Meeting di Cl. Il libro si intitola Siamo soli nell'Universo? (qui in una presentazione di Boncinelli) ed è edito dall'Editrice San Raffaele. Ovviamente c'è poco da dire (per quel che ne so) sulla parte che riguarda l'astronomia: i dati sono certificati e affidabili. Il problema sorge quando da questi si fa il salto alla biologia: qua e là nella premessa, e poi con insistenza nel primo capitolo, passa un messaggio chiarissimo. Che se siamo qua lo dobbiamo solo a due fattori alternativi. Un gran colpo di c**o o un miracolo. Mi rendo conto che la sintesi è un po’ tranchant, ma sono pur sempre un giornalista… Ma vediamo di giustificare le conclusioni. Nel primo capitolo, dicevo, che si intitolo Un mondo per noi?, Sindoni elenca tutta una serie di motivi per cui la vita sulla Terra è un fenomeno molto raro: per esempio la rarità della nascita degli elementi pesanti, la distanza del Sole dal centro della galassia, il suo vagabondare lontano da zone turbolente, la presenza della Luna e di Giove nel Sistema Solare, il fatto che la Terra abbia la tettonica a placche, un campo magnetico e un’atmosfera che ci proteggono eccetera eccetera. Fin qui niente di particolare, a parte la frase “ci troviamo dunque nella finestra temporale giusta e nella zona giusta della galassia in cui vi sono le condizioni necessarie per la formazione della vita” (pag. 17). Ciò fa presumente che NON ci siano altre zone nella galassia atte alla nascita della vita (ma forse non è vero, e io sono sempre malfidente). C’è anche qualche frammento poco chiaro, come quando dice che fino a due miliardi e mezzo di anni fa l’atmosfera era composta da “vapore acqueo, azoto, anidride carbonica” e “non c’era ancora ossigeno libero per permettere la formazione di molecole organiche”. Visto che la vita è nata qualche centinaia di milioni di anni prima (certo più di un miliardo di anni) come abbia fatto a farlo senza molecole organiche è complicato da capire.

E’ il capitolo successivo che spiega meglio cosa pensa Sindoni della nascita della vita sulla Terra. Si intitola E poi comparve la vita e racconta appunto degli stadi che vanno dalle prime cellule agli eucarioti all’uomo. L’attacco fa capire l’approccio: se uno dice “la vita implica un progetto” il suo pensiero è chiaro. Il resto del capitolo si dilunga nel raccontare quanto sia improbabile che Dna e proteine si siano messi assieme per formare le prime “cellule”, e come i primi organismi (chiamati archibatteri, come usava qualche annetto fa quando si pensava fossero batteri, e non Archea) siano nati nei camini idrotermali, che non sarebbero esistiti senza la tettonica a zolle: un indizio di quanto racconta dopo, cioè che l’evoluzione dei procarioti a noi non è stato un processo scontato e lineare. Due errori in una frase: dai procarioti si arriva a tutte le forme di vita, e solo il nostro innato antropocentrismo ci fa vedere il processo come avente una fine, l’uomo. Inoltre che non sia un processo lineare lo sanno tutti, ma che non sia scontato è molto dibattuto. Secondo alcuni biologi, è invece normale che su un pianeta nasca e si evolva la vita, anche se non lo è affatto che si arrivi alla vita intelligente.

Il capitolo centrale, per quel che mi riguarda, è Perché c’è la vita. Qui le alternative presentate sono tre: caso, necessità o miracolo. Per farla breve, secondo Sindoni il caso non è possibile e la necessità è governata dalle leggi della fisica, che sono autocreate o imposte da qualcosa di esterno. E questo, con un salto logico incredibile, “ci conduce all’ipotesi del miracolo” (sic). La prima alternativa – caso/leggi -non la capisco (ma la colpa è senz’altro mia): per quel che so, le molecole viventi possono essere nate per caso e seguendo le leggi della fisica, se per caso intendiamo quello che la scienza cerca di capire. Cioè la nascita di molecole (in questa occasione) in seguito a cause non conosciute o addirittura inconoscibili – il decadimento di un atomo radioattivo è un processo casuale, non deterministico né prevedibile, ma direi che rientra in pieno nelle leggi della fisica. Se per caso si intende la fortuna, ecco però che tutto torna. E si capisce come si possa scrivere una frase drammaticamente falsa come “la probabilità che anche una singola molecola biologica si sia formata casualmente è tanto piccola da essere quasi incalcolabile”.
Il capitolo prosegue con una complessa contorsione mentale: che è questa. 1) “L’ipotesi del miracolo sembra essere in antitesi con quella dell’evoluzione” (pag 45) secondo Darwin, in cui “vi è la negazione di ogni finalismo, non vi è spazio per alcun disegno” (ibidem)***.
2) “La Chiesa cattolica […] ha riconosciuto le validità delle teorie dell’evoluzione” (e questo che c’entra con il resto del discorso? Si sta parlando di scienza, non di dottrina o dogma: o no?)
3) Il tutto è smentito dalla famosa citazione di B XVI, che disse: “Se l’uomo fosse soltanto un prodotto casuale dell’evoluzione in qualche posto al margine dell’universo, allora la sua vita sarebbe priva di senso o addirittura un disturbo della natura”. Ma che l’uomo sia… eccetera è proprio la tesi centrale della teoria dell’evoluzione. Ergo, la Chiesa NON ha mai accettato l’evoluzione darwiniana.
Il tutto termina un po’ surrettiziamente con il calcolo dell’altissima improbabilità di nascita di una sola catena emoglobinica tramite incontri casuali di atomi o altre molecole. Secondo questi calcoli (senza fonte) la probabilità sarebbe 10^-80. Insomma, non capisco come possa accadere, mi invento dei numeri spaventosi, e dico che è stato un miracolo – chiamiamolo argumentum ad ignorantiam?L’affermazione è così ridicola che non posso fare altro che consigliare la lettura del libro di Richard Dawkins “Alla conquista del monte improbabile”. Forse c’è qualcosa da imparare anche per un fisico.

Il libro si conclude con un lungo excursus sull’equazione di Drake, da cui l’autore trae le conclusioni che “è estremamente improbabile che da qualche parte si sia verificata quella sequenza di eventi, tutti estremamente improbabili, che hanno portato sino a noi”. A questo punto sarebbe duopo accettare l’ipotesi del miracolo, perché “nessuna condizione fisica, chimica, biologica, niente insomma di valutabile porterebbe allo nostra esistenza”. Voila 1.
Dopo due capitoli sulla caccia a Et e la sua presenza nel cinema e nella letteratura, si conclude con il nostro vecchio amico, il principio antropico. Con la solita tiritera che se tutti i valori della fisica fossero anche solo leggermente diversi, non ci sarebbe spazio per la vita complessa e tantomeno per quella intelligente. Le ultime parole sono rivelatici di un libro a tesi: “ritengo che la comparsa di un essere intelligente e autocosciente sulla Terra è il punto d’arrivo, attraverso i processi evolutivi, dell’opera e del volere di un architetto e che tutte le vicende dell’uomo, e soprattutto la venuta di un redentore, portano a ritenere che siamo veramente soli nell’universo”. Voila 2.

Che dire, a questo punto? Il libro è surrettiziamente scientifico, perché cita molti dati di astronomia e fisica. Ma quando si addentra nella biochimica e nella biologia, è palesemente creazionista; di un creazionismo alla Conway Morris, gentile e informato. Ma pur sempre creazionismo: tutti gli esempi citati fanno parte del vecchio armamentario dei creazionisti vecchio stile(Hoyle e la creazione di un aereo in un hangar, l’improbabilità delle molecole biologiche, il secondo principio della termodinamica eccetera). Sono vecchi cavalli un po’ spompati che nessuno cita più. Per quanto riguarda il principio antropico, persino quello debole, da parte dei biologi è considerato né più né meno che spazzatura. Insomma, se l’autore avesse detto all’inizio “io credo in un creatore, e quel che dicono i biologi è falso”, l’avrei trovato più onesto. Concludo consigliandogli un altro libro (lo so, mica legge il blog, ma lo faccio per darmi un tono) E’ l’ultimo di Telmo Pievani, La vita inaspettata. Chissà che non inizi a capire dove sbaglia.

***Ricordiamo che Darwin ha parlato di evoluzione dei viventi, non della nascita della vita, ma questo è qui un fatto marginale. Se non che Darwin è tirato in ballo per dire che BXVI l’ha smentito

Buon profeta (specie 2.0)

2011-08-26T20:39:00.002+02:00

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Si dice così, “Sono stato buon profeta” quando uno indovina facilmente come potrebbero andare le cose (tipo chi vincerà il gruppo H di Champion’s league). Quando ho parlato di numero di specie sulla Terra ero sicuro che le critiche sarebbero piovute: e in effetti così è stato. Ovviamente insieme alle lodi per l’innovativo approccio al conto. Ho voluto aspettare però di intervenire ancora perché aspettavo che ne parlasse il mio filosofo della scienza preferito, John Wilkins. L’ha fatto oggi (ecco qua) e così posso completare la revisione. Molti, anche quelli che hanno criticato il lavoro, hanno detto che il metodo per contare le specie è particolare e curiosamente efficiente. Qui per esempio il blog di Jerry Coyne dice che: there appears to be a linear relationship on a log scale between taxonomic rank and number of asymptotic taxa. Insomma, potrebbe dare dei risultati. In questo articolo di Carl Zimmer, l’ottimo giornalista lo giudica interessante come metodo, anche se forse i numeri non sono proprio perfetti.

Anche il mio amico Egidio, che gestisce questa specie di enciclopedia (e non so come faccia, visto che è sempre in giro a far foto) mi dice su Fb che “Non mi tornano i conti delle specie negli oceani, né delle conosciute, né tantomeno delle predicted" […] Invertebrati e cordati compresi gli organismi animali marini superano le 303.000 specie conosciute, quindi quasi il doppio del dato riportato in tabella, se non ho letto male. Forse qualcosa da rivedere c'è”. Dalla bibliografia si vede da dove hanno estratto i dati, quindi almeno quello dovrebbe essere controllabile. Le critiche, assolutamente prevedibili quanto corrette. Jonathan Eisen dice che:

Their approach leads to an estimate of 455 ± 160 Archaea on Earth and 1 in the ocean. Yes, one in the ocean. Amazing. Completely silly too. Bacteria are a little better.

I batteri e gli archea sono infatti sottorappresentati in maniera drammatica, e Eisen stesso consiglia di leggere alcuni articoli, e qui vi metto quello che si può leggere senza pagare. Ecco una citazione da uno degli articoli, per stimolare l’appetito: We are also able to speculate about diversity at a larger scale, thus the entire bacterial diversity of the sea may be unlikely to exceed 2 × 10^6, while a ton of soil could contain 4 × 10^6 different taxa. Le stime sono le più variabili, ma certo non sono i diecimila presenti in tabella.

Le critiche più feroci, anche se più sottili, provengono però dal Wilkins di cui sopra che, ricordate, è un filosofo. Poiché ha scritto un libro (ponderoso e difficile) su cosa sia una specie, è su questo argomento che colpisce. Dice infatti Wilkins:

Taxonomists suffer from a congenital disease: it’s very common, although not so widespread you can’t find taxonomists who avoid it. This disease is the fallacy of reification. Broadly stated it is this: if there’s a name for something, there’s a thing the name names.

Se c’è un nome, esiste anche la cosa col nome. Inoltre dice che il trucco usato per arrivare al numero di specie di gruppo sconosciuti, l’estrapolazione da gruppi noti, semplicemente non può funzionare; proprio perché non siamo certi che il rapporto taxa superiori/numero di specie funzioni anche in quei gruppi di cui non conosciamo bene la composizione; anche perché spesso i taxa stessi sono arbitrati e non comparabili. Persino i phyla, che secondo i tassonomi dovrebbero rappresentare piani corporei generali, non siamo proprio certi che sia così. I batteri poi, che non hanno un metodo del tutto noto di fare sesso (in fondo, su questo si basa la definizione filogenetica di specie) sono totalmente fuori da questo schema di classificazione. E perché soprattutto, come leggiamo qui, queste bestie si scambiano pezzi di Dna o Rna anche tra specie diverse. E come fai a classificare una specie se il suo genoma è “All over the place” (cit.)?

Post moolto lungo. È sul numero di specie sulla Terra (1,1)

2011-08-22T12:22:00.026+02:00

È uscito sulla rivista Plos biology un articolo di cui sono certo parleranno in molti, persino nei quotidiani online (anzi, soprattutto... Qui vedete perché***)

ATTENZIONE, su segnalazione del blogger Ed Young (non qui, su Google+) faccio notare, anche se mi sembrava ovvio, che la stima delle specie di procarioti è assolutamente irreale (per varie ragioni - magari ci torno dopo che ne ha parlato anche Wilkins), e quindi gli 8,7 milioni sono solo gli eucarioti.

Allora, l'articolo, scritto da biologi in giro per il mondo e da un esperto di Microsoft, vuole arrivare con maggior verosimiglianza possibile al numero di specie viventi sul pianeta. Chi scrive questo blog si è occupato dell'argomento (amatorialmente, mica sono un professionista) da anni, e le cifre che ha letto sono infinite. Si va da circa 3 milioni (qualche annetto fa, a dire la verità) a oltre 15-30 fino a un ordine di grandezza superiore, circa 100 milioni, usando i metodi più strani e immaginifici (dalle estrapolazioni di Terry Erwin a pattern macroecologici a calcoli delle velocità di scoperta delle specie). Il fatto che ognuno di queste stime desse cifre differenti ha innescato numerose battaglie e discussioni che non hanno condotto nella maggior parte dei casi a niente. Adesso gli autori di questo studio ci provano con un approccio che a prima vista sembra logico, anche se sono certo che prima o poi qualcuno ci troverà un difetto grande così. Allora, gli autori si sono resi conto che la scoperta e la descrizione dei taxa superiori è molto più vicina al limite di quanto non accada per le specie - questo vuol dire che di phylum molto probabilmente non se ne scopriranno più, o almassimo uno o due, di classi un filino di più, di ordini ancora di più e così via fino ai generi. Le specie sono un'altra storia, sembra che non ci sia limite alla loro scoperta. Dopo questa constatazione, hanno posto un limite (probabile) al numero di taxa superiori, l'asintoto calcolato dal numero di entità precedenti e dalla velocità di scoperta. Hanno poi calcolato il "rapporto" tra queste curve e quelle delle specie nei gruppi animali di cui si sa con ragionevole certezza quante siano le specie (per esempio gli uccelli o i mammiferi), hanno scoperto che il fit tra i dati è buono (cioè che il metodo approssima molto bene la realtà per i gruppi noti) è buono e hanno estrapolato questo approccio ad altri gruppi per determinare quante specie contengano. Il risultato è la tabella che vedete qua sotto (presa direttamente dall'articolo e rielaborata):

Table 2. Currently catalogued and predicted number of specie on Earth and in the ocean

Species	Earth			Ocean
	Catalogued	Predicted	±SE	Catalogued	Predicted	±SE

Animalia	953.434	7.770.000	958.000	171.082	2.150.000	145.000
Chromista	13.033	27.500	30.500	4.859	7.400	9.640
Fungi	43.271	611.000	297.000	1.097	5.320	11.100
Plantae	215.644	298.000	8.200	8.600	16.600	9.130
Protozoa	8.118	36.400	6.690	8.118	36.400	6.690
Total	1.233.500	8.740.000	1.300.000	193.756	2.210.000	182.000

Archaea	502	455	160	1	1	0
Bacteria	10.358	9.680	3.470	652	1.320	436
Total	10.860	10.100	3.630	653	1.320	436
Grand Total	1.244.360	8.750.000	1.300.000	194.409	2.210.000	182.000

Predictions for prokaryotes represent a lower bound because they do not consider undescribed higher taxa. For protozoa, the ocean database was substantially more complete than the database for the entire Earth so we only used the former to estimate the total number of species in this taxon. All predictions were rounded to three significant digits.

L'articolo è pieno di segnali di **attenzione** nel senso che i calcoli sono spesso e volentieri estrapolazioni basate su assunti: ragionevoli, ma sempre assunti. Per esempio il fatto che il concetto di specie è, in prima approssimazione, diverso per gli esperti di procarioti e per quelli di eucarioti (vedi didascalia sopra). I primi infatti si scambiano allegramente il materiale genetico e quindi la loro evoluzione è, paradossalmente, più lenta di quella degli eucarioti (questo ricorda curiosamente da lontano l'obiezione di Fleeming Jenkin a Darwin). Inoltre lo sforzo di descrizione è diverso secondo i taxa, e a volte i taxa stessi cambiano di numero e sarebbe il caso di rifare i conti. Fino all'obiezione più forte, cioè la soggettività del sistema linneano, gerarchico e strutturato in pochi gruppi ad alta diversità e molti a bassa diversità. Senza escludere la possibilità che questo NON sia vero, i ricercatori hanno fatto ricorso ad alcune simulazioni, in cui hanno modificato alcuni parametri (il tutto si può andare a vedere nell'articolo originale, che essendo su Plos è gratuito). Secondo loro, e l'assunzione è logica, la classificazione filogenetica riflette un pattern di radiazione evolutiva molto ampia di pochi gruppi (cladi) e poca cladogenesi nella maggior parte degli altri. Ok, sappiamo quindi che le specie sono circa 8,7 milioni, più o meno 1,3 milioni (il valore superiore sarebbe di circa 10 milioni, spesso usato negli ultimi tempi per definire l'intorno del numero di specie più probabile). E adesso, la domanda che porrebbe l'ex ministro dell'istruzione ed ex sindaco di Milano (in entrambi i luoghi ha dimostrato la sua totale inanità): «A che serve tutto questo? Perché spendere i soldi per sapere quanti sono gli scarafaggi?». A questo rispondono sia gli autori che il famoso ecologo di cui sopra, Robert May (baron May of Oxford, nientemeno): i primi dicono essenzialmente che, al di là della curiosità intellettuale di conoscere un aspetto del mondo, l'importante è sapere quante sono le specie con cui condividiamo il pianeta per conoscere anche quello che stiamo perdendo e cosa potrebbe accadere quando avverrà. Inoltre il dato ci fa capire che quello che abbiamo descritto, circa 1,3 milioni di specie, non è che una frazione minuscola di quanto esiste sulla faccia della Terra: mancano da scoprire e descrivere l'86% delle specie terrestri e il 91% di quelle marine. Secondo loro descrivere il numero restante di specie, dati i costi e il tasso di descrizione di oggi, avrebbe bisogno di almeno 1200 anni e 364 miliardi di dollari (ovviamente la maggior parte delle specie saranno estinte ancora prima di essere descritte). May è ancora più chiaro: il suo pezzo si chiama "Perché ci preoccupiamo di quante specie ci sono e della loro perdita?". Parte affermando: «One notable Victorian physicist (I will be merciful and not name him) opined that such a quest is little more than stamp collecting» (scommetto che gran parte dei nostri ministri la pensa allo stesso modo, ma qui non si fa polemica) e che lo sforzo è tutt'altro che collezionismo. Sapere quante e quali sono le specie è indispensabile per conoscere i processi evolutivi ed ecologici che ci hanno portato a essere quel che siamo. La biodiversità è ben altro che bellezza e meraviglia (beauty and wonder): è anche la base per il funzionamento di tutti gli ambienti e dei cosiddetti servizi degli ecosistemi, che fanno funzionare il pianeta (e non solo l'economia). Fa anche l'esempio di una varietà di riso selvatico che ha reso quello domestico del 30% più efficiente. Anche se pensiamo solo a nutrire tutti gli esseri umani, conoscere quante specie ci sono è assolutamente indispensabile.

Mora, C., Tittensor, D., Adl, S., Simpson, A., & Worm, B. (2011). How Many Species Are There on Earth and in the Ocean? PLoS Biology, 9 (8) DOI: 10.1371/journal.pbio.1001127

*** Questo perché contiene cifre precise, frutto di lunghe analisi, di quante siano le specie di animali e piante e altre frattaglie esistenti sul pianeta. Prima notazione, che ha a che fare con la comunicazione in sé, non con l'oggetto dell'articolo: se in un comunicato stampa - l'articolo è corredato di numerosi comunicati a contorno, di un commento di un famoso ecologo, di parecchie foto (ne vedete un paio in questo post) e altro - ci sono numeri precisi che possono stuzzicare la curiosità del lettore e del caporedattore (PRIMA del caporedattore, poi...) allora è quasi certo che andrà nella colonnina a destra del sito del quotidiano, quello con le curiosità, accanto all'ultimo topless e al gol di tacco al volo di un calciatore armeno, dalla sua area, facendo una rabona e il caffè.

Anatre barcollanti 2

2011-08-21T12:11:00.005+02:00

Questo è un semplice aggiornamento al post precedente, in cui rimando a un post piuttosto antico (per la rete) in cui la storia della "sostanza" di cui parlavo allora è accennata all'interno di un discorso più ampio. Nel post sono anche alcune imprecisioni, ma non cambia il discorso.

L'immagine è di Wikipedia

Anatre barcollanti

2011-08-20T13:07:00.001+02:00

Image via Wikipedia

In tutta questa storia della querelle tra la multinazionale XXX, che vende prodotti omeopatici e il blog di Samuele Riva, (querelle ben riassunta sul sito di Query dal giornalista scientifico Fabio Turone, presidente di Swim) quello che manca è un aspetto collaterale che solo alcuni hanno toccato – e che non c’entra niente con la discussione in sè, per essere chiari. Cioè, quando la XXX vende un prodotto antiinfluenza , cosa vende? Alcuni sono riusciti a tracciare la storia del “batterio” da cui nasce tutto, come il matematico olandese Jan Willem Nienhuys in questo saggio. In breve, la scoperta risale al 1917, quando il medico francese Joseph Roy scoprì nel sangue di alcuni pazienti strutture sferiche di dimensioni differente che “vibravano”; diede loro i nome oscillococchi (i cocchi sono una delle forme in cui si presentano i batteri – come gli streptococchi, gli enterococchi e gli stafilococchi). Ora, nel 1917 l’origine batterica delle malattie era abbastanza stabilita (Pasteur era morto nel 1895, Koch nel 1910) e quindi era facile ritenere che (quelli che si pensavano come) corpi estranei fossero i colpevoli degli stati febbrili o di altre condizioni. Non era ancora chiaro però che ad ogni malattia corrispondesse un solo batterio (i virus erano appena stati scoperti) e quindi Roy, forse preso dall’entusiasmo, vide i suoi cocchi un po’ ovunque: nei malati di sifilide, di gonorrea, di tubercolosi , e di mille altre malattie, dall’eczema al reumatismo agli orecchioni. Ovviamente le sue scoperte furono ben accolte dagli “antipastoriani”, che si rifiutavano di pensare che la causa di ogni malattia sia unica. E Roy divenne anche un darling degli omeopati, e si decise di applicare i loro principi anche ai suoi cocchi, per creare un rimedio per tutte le malattie che lui riteneva fossero causate da essi, cancro compreso. Secondo il dogma del fondatore dell’omeopatia, Hahnemann, è necessario partire dall’oscillococco stesso. Ma visto che la bestia si trova praticamente ovunque (e nessuno ne ha ancora stabilito la sua natura batterica, attenzione), Roy scelse come fonte del prodotto da diluire il cuore e il fegato dell’anatra muta (Cairina moschata), l’animale che vedete all’inizio del post. Nell’articolo di wikipedia c’è una lunga digressione anche sul nome della specie – interessante solo per i tassonomi, credo, ma curiosa. Anche se nella descrizione della preparazione del rimedio si vede un errore di classificazione, che non chiarisce certo le cose: l’Oscillo è definito come “Anas Barbariae, Hepatis et Cordis Extractum”, estratto di cuore e fegato di anatra di Barberia. Ma, visto che di latino si parla e quindi presumo di classificazione, la specie Anas barberiae (dovrebbe essere corsivo, col nome della specie in minuscolo) non esiste perché Linneo la descrisse prima come Anas moschata e poi Cairina moschata. Cosa c’è dunque nel preparato? Lo vedremo.
L’anatra muta vive in centro e sud America, è piuttosto grossa ed è stata addomesticata prima dell’arrivo di Colombo. Portata in Europa nel Sedicesimo secolo, è ora presente un po’ ovunque, tanto che in alcune regioni è cacciata perché nociva. Perché sia stata scelta questa specie, Roy (che è morto nel 1978) non l’ha mai spiegato: forse perché lui riteneva che i cocchi di quest’anatra fossero somiglianti ai batteri tubercolari di altre specie di uccelli, che non sono pericolosi per l’uomo (vedi anche sotto per quanto riguarda l’influenza del pensiero magico sul tutto). O forse perché conosceva un cuoco che faceva ottimi petti d’anatra… Insomma, la povera Cairina si è trovata in mezzo e non ha potuto farci niente. È interessante anche scoprire come viene preparato il rimedio, e perché si sceglie il cuore e il fegato (15 grammi del prima e da 35 a 37 grammi del secondo). Ecco le parole di Roy: in un pallone da un litro si mettono “dans des conditions rigoureuses d’asepsie un mélange de suc pancréatique et de sérum glucosé”. Perché il cuore? Forse perché fa circolare il sangue dove sono presenti gli oscillococchi. E il fegato? ancora Roy:

… les anciens voyaient dans le foie un siège de souffrance plus important que le coeur ; sentiment profondément juste ; c’est au niveau du foie que se fait la modification pathologique du sang, c’est là que la qualité d’énergie de notre muscle sanguin se change d’une manière durable, tantôt légère, tantôt grave

Sempre più in alto

2011-08-18T22:09:00.001+02:00

Image via Wikipedia

Ho sempre letto con difficoltà ogni report che parlasse di global warming basandosi sui modelli: sono intricate costruzioni matematiche che devono cercare di “seguire” il meglio possibile la realtà (qualsiasi cosa essa sia) per descriverla. Ma appunto perché sono matematiche e quindi vivono solo sui computer devono prima o poi scontrarsi con quel poco di realtà che non sono riusciti a descrivere – esempio è il comportamento delle nubi e dell’aerosol. Questo non significa che non mi fidi (conosco alcuni modellisti e sono persone affidabilissime, che danno la birra a tutti i negazionisti del mondo), ma solo che mi piacciono altri tipi di prove del riscaldamento globale. Per esempio quelle che riguardano animali e piante, in generale quindi modifiche agli ecosistemi. Su Science è uscito un articolo che va proprio in questo senso. Dice, e i sospetti presenti da anni diventano pesanti prove, che animali e pianti si spostano verso l’alto, sia in senso della latitudine(nell’emisfero nord verso nord, il contrario nell’altro emisfero) sia in alto. Il lavoro, scritto da biologi ed ecologi di tutto il mondo (Inghilterra, Stati Uniti e Taiwan), ha preso in esame un gran numero di combinazioni tra specie e situazioni – cioè specie * altezza e specie * latitudine. I risultati sono inequivocabili (come dimostra la figura qua sotto*).Prima di tutto perché dimostrano senza ombra di dubbio che le specie si spostano verso le alti latitudini e le quote più alte a una velocità media di 16,9 km per decennio, e di 11 metri per decennio per quanto riguarda l’altezza. Lo studio dice qualcosa di nuovo per varie ragioni: prima di tutto l’analisi ha preso in esame non le singole specie, ma interi gruppi tassonomici (farfalle, mammiferi, alghe, cavalletti e molti uccelli – alcuni gruppi sono stati studiati anche in Italia, sulle Retiche), e ha quindi potuto fare una media su tutte le specie. Il risultato più importante però è quello che dimostra come la “velocità” di spostamento è molto superiore a quella di studi anteriori, che era di 6,1 km in latitudine e 6,1 metri in altezza. Inoltre questo studio dimostra un altro aspetto più sottile: cioè che l’entità del cambiamento è proporzionale al riscaldamento. Le zone che si riscaldano di più sono quelle in cui le specie si spostano maggiormente. Se non è una relazione di causa effetto poco ci manca. Altri aspetti importanti riguardano proprio i gruppi tassonomici: per esempio gli uccelli rispondono meno in termini di elevazione e più in termini di latitudini. Ovviamente ci sono piccole variazioni in termini di modifiche, con alcune specie che invece di salire scendono. Insomma, come tutti i sistemi biologici, le variazioni non sono univoche. Ecco cosa dicono infine gli autori:

Thus, despite an overall significant shift toward higher latitudes and elevations, which is greatest where the climate has warmed the most, and despite around three-quarters of species shifting poleward and to higher elevations, we found that species have exhibited a high diversity of range shifts in recent decades.

Chen, I., Hill, J., Ohlemuller, R., Roy, D., & Thomas, C. (2011). Rapid Range Shifts of Species Associated with High Levels of Climate Warming Science, 333 (6045), 1024-1026 DOI: 10.1126/science.1206432

*Fig. 2. Observed latitudinal shifts of the northern range boundaries of species within four exemplar taxonomic groups, studied over 25 years in Britain. (A) Spiders (85 species), (B) ground beetles (59 species), (C) butterflies (29 species), and (D) grasshoppers and allies (22 species). Positive latitudinal shifts indicate movement toward the north (pole); negative values indicate shifts toward the south (Equator). The solid line shows zero shift, the short-dashed line indicates the median observed shift, and the long-dashed line indicates the predicted range shift.

Che poi, a me, de Waal…

2011-08-09T22:07:00.001+02:00

… è anche simpatico. Capisco il suo approccio, lo condivido e sono dalla sua parte quando cerca di fare capire che non è vero che esista un enorme abisso tra le capacità dell’uomo e quelle di altre specie, in particolare le altre scimmie antropomorfe. Le volte che l’ho intervistato è stato gentile ed esaustivo, con il suo inglese da olandese, ma perfetto e ricchissimo. Quando “litigava” con Richard Wrangham, un primatologo che affermava che gli scimpanzé sono parecchio aggressivi perché sono “bastardi dentro” (ecco il libro della sua tesi), ero d’accordo con lui.
Ma, c’è un ma. Certi studi e certi libri (sto leggendo L’età dell’empatia, per esempio) mi sembrano un po’ troppo a tesi per essere obiettivi. E finché è un libro, niente da dire; quello è l’approccio, ed è giusto che sia così. Ma che accada nei lavori i lavori scientifici non mi va giù. Per esempio in questo lavoro cerca di dimostrare, e ci riesce per quel che mi riguarda, che le scimpanzé (erano tutte femmine) non sono poi così “altruiste per forza” come le si voleva far passare. De Waal (anzi, lui e il primo autore, Horner) hanno ragione a dire che spesso nei lavori precedenti il tentativo di dimostrare l’altruismo è spesso passato per complessi e intricati protocolli sperimentali che gli animali facevano fatica a capire. Certo, sono intelligenti, ma dover tirare un cordino perché un tuo compare a qualche metro di distanza possa avere in premio un pezzetto di cibo non è proprio intuitivo. Da qui le conclusioni che gli scimpanzé era altruisti solo se le circostanze li spingevano.
Quello di de Waal è un protocollo semplice e comprensibile (si vede l’immagine sopra*). Un animale deve scegliere se prendere un gettone da “egoista” o da “altruista”: e nella maggioranza dei casi sceglieva quello da altruista. Non aveva costrizioni e doveva solo scegliere se prendere il gettone con il cibo solo per lei (erano tutte femmine) o anche per la compare. Che però, ecco il mio dubbio, si conoscevano, perché facevano parte della colonia allo Yerkes primate center. Le loro interazioni non erano del tutto neutre, perché in un gruppo di scimpanzé ci sono innumerevoli interazioni. Peraltro è stato lo stesso de Waal ha inventare il termine “intelligenza machiavellica” per le interazioni tra i gruppi di scimmie. E allora, come può proprio lui essere che il gettone di altruismo sia scelto dall’animale quando davanti (si vedono, ricordate) ha un’amica, una rivale, una concorrente, una gerarchicamente superiore? Infatti, sepolto a pagina 4 dell’articolo c’è una piccola nota. Eccola:

Nevertheless, we cannot rule out the possibility that chimpanzees in our study were influenced by reciprocal exchanges outside the experimental setting, such as food sharing, increased grooming, or agonistic support.

Il fatto che anche a de Waal siano venuti in mente questi dubbi mi consola, anche se non cambia la mia opinione sul fatto che non è stato “dimostrato” niente. Come proclamano molti siti (in questo di Ed Young la spiegazione è particolarmente lunga e interessante), stranieri e anche italiani. Che a mio parere prendono un po’ troppo acriticamente le notizie che si leggono sui giornali scientifici. Ma il parere è solo mio…
Anche se c’è anche l’effetto opposto. Cioè de Waal ha cercato di contrastare un certo saltazionismo, cioè una concezione antievoluzionistica per cui l’uomo e solo l’uomo è in possesso di certe caratteristiche che lo distinguono dal “regno animale” (qualsiasi cosa ciò significhi) e in particolare dai nostri parenti più prossimi, gli scimpanzé. Ecco dove sono d’accordo con de Waal quando parla dei saltazionisti uomo-animale:

“They have had their try with tool use, theory of mind, culture and the like, and now have jumped on altruism and cooperation as the place where major differences will be found. I am sure they exist, but the whole evolutionary framework of altruism research (kin selection, reciprocity) is based on animals for a reason, which is that we are not really that different.

Un lavoro come questo, ancorché imperfetto, dovrebbe servire a contrastare questo approccio, altrettanto (se non di più) a tesi di quanto non sia l’idea di de Waal (e di Darwin, per questo) che tra noi e altre specie non ci sia poi quel gran salto. Un’idea che ha fatto più danni della grandine. E chiudiamo infatti con una citazione del vecchietto terribile: He who understands baboon would do more towards metaphysics than Locke.

Horner, V., Carter, J., Suchak, M., & de Waal, F. (2011). Spontaneous prosocial choice by chimpanzees Proceedings of the National Academy of Sciences DOI: 10.1073/pnas.1111088108

*In each trial, the chooser, which was always tested with her partner in sight, selected between differently colored tokens from a bin. (Da Sciencedaily)

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