E’ possibile viaggiare nel tempo?

Il tempo è una delle quattro dimensioni in cui viviamo. Il tempo è una parte intrinseca della costruzione della nostra realtà, infatti Einstein ha unificato lo spazio unitario e il tempo che ora è conosciuto come “spazio-tempo”.

Il viaggio nel tempo è possibile? Sì. A seconda della definizione, è possibile in tre modi: in avanti, a ritroso, e il viaggio nel tempo a causa della dilatazione dei tempi.

Per la dilatazione del tempo, è possibile solo il viaggio in avanti. Non è un viaggio nel tempo in senso tradizionale. Se fossi in una navicella spaziale, e viaggiassi intorno alla Terra a una frazione significativa della velocità della luce, gli orologi sulla mia nave si muoverebbero più lentamente rispetto agli orologi delle altre persone sul pianeta. Potrei stare nella mia nave per un giorno e quando tornassi scoprirei, ad esempio, che sono trascorsi 5 anni. Io non ho davvero viaggiato nel tempo, il tempo si è semplicemente mosso più lentamente per me rispetto che per le persone sulla Terra.

I viaggi avanti e indietro nel tempo usano lo stesso tipo di meccanismi (in senso tradizionale). Entrambi coinvolgono la deformazione e la piegatura dello spazio-tempo. Il viaggio in avanti nel tempo è relativamente facile. Con grandi quantità di energia, è teoricamente possibile viaggiare avanti nel tempo con relativa facilità. Il viaggio nel tempo a ritroso è matematicamente possibile, ma molte delle soluzioni delle equazioni che ci permettono di viaggiare a ritroso nel tempo richiedono un certo ordine di infinito (che non è fisicamente possibile raggiungere). Anche se non vi è alcun motivo fisico che ci impedisce di viaggiare indietro nel tempo, la natura sembra avere impostato dei limiti per evitare che questo succeda.

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Antico scheletro rivela dei segreti genetici dell’Europa centrale

In genetica, non è solo la vita a far avanzare la ricerca: il DNA conservato nelle ossa fragili dei nostri antenati può fornire indicazioni significative sulla nostra storia genetica. Questo è il caso di una nuova storia genetica dell’Europa, delineata da un team internazionale di ricercatori e pubblicato oggi (11 ott. 2013) su Science. Con la creazione di una mappa genetica senza soluzione di continuità da 7.500 a 3.500 anni fa, in una determinata regione geografica, gli scienziati hanno scoperto che la diversità genetica della moderna Europa non può essere spiegata da una singola migrazione, come si pensava, ma da molteplici migrazioni provenienti da tutta una serie di aree della moderna Europa.

Per scrivere la storia genetica dell’Europa bisogna gettare uno sguardo nell’evoluzione della cultura occidentale e, spesso, essere preparati a trovare più domande che risposte: Perché il 45 per cento degli europei condividono un distinto tipo di DNA mitocondriale (un tipo di DNA tramandato attraverso la linea materna) noto come aplogruppo H? Che cosa causa il fenomeno per cui un tipo di DNA mitocondriale diventa dominante su un altro tipo? Possono dei cambiamenti in uno specchio di documentazione archeologica cambiamenti anche i dati genetici?

Questa nuova storia genetica potrebbe fornire alcune risposte a queste domande. Per tentare di mettere insieme la vasta storia genetica dell’Europa, i ricercatori del Australian Centre for Ancient DNA (ACAD) at the University of Adelaide, della University of Mainz, dello State Heritage Museum di Halle (Germania), e della National Geographic Society’s con il suo Genographic Project, hanno estratto il DNA mitocondriale dai denti e dalle ossa di 396 scheletri preistorici. Questi scheletri sono stati trovati in un’area piuttosto piccola e confinata all’interno dello stato tedesco della Sassonia- Anhalt, una zona che in studi precedenti aveva dimostrato di contenere un numero di campioni scheletrici utilizzabili.

“Abbiamo raccolto oltre 400 campioni da questi scheletri ben conservati ed estratto il DNA. E per 396 di loro, abbiamo ottenuto risultati inequivocabili che potrebbero essere confermati,“dice il Dott. Wolfgang Haak dell’ACAD, uno degli autori principali dello studio. “Il DNA non è ben conservato in tutti gli individui, così questo è da considerare un fantastico tasso di successo.“

Lo studio ha incluso una grande quantità di dati che non erano mai stati ottenuti prima, dieci volte più DNA mitocondriale è stato esaminato rispetto agli studi precedenti, il che lo rende il più grande esame del DNA antico mai svolto ad oggi. Una tale quantità di dati ha permesso ai ricercatori di creare una “documentazione senza pause, dei primi agricoltori della prima età del bronzo“, dice il professor Haak in un comunicato stampa.

Uno dei modi in cui i ricercatori sono stati in grado di mettere insieme questo primato genetico, una registrazione di dati senza soluzione di continuità,  è stato restringendo le loro ricerche a campioni scheletrici di una singola regione. La regione della Sassonia-Anhalt è particolarmente feconda quando si tratta di antichi campioni scheletrici a causa della storia politica recente: dopo che il Muro di Berlino è stato abbattuto, parte della ex Germania orientale ha subito un enorme rilancio infrastrutturale. Nelle operazioni di scavo di nuove strade e autostrade, una serie di antichi scheletri sono stati scoperti, aumentando la documentazione archeologica, tanto che i ricercatori hanno accesso a campioni di esemplari che vanno da 7.500 anni fa a oggi. Inoltre, limitando la loro ricerca all’interno di parametri geografici ben determinati, i ricercatori sono stati in grado di costruire una vera e propria storia di ciò che è accaduto nel tempo in un luogo specifico, invece di “avere una registrazione a macchia di leopardo di dati raccolti qua e là“, che è come descrive Haak l’alternativa.

Ciò che hanno trovato li ha sorpresi. In un precedente studio, Haak e colleghi avevano utilizzato il DNA antico per dimostrare che lo stile di vita degli abitanti dell’Europa centrale era cambiato da cacciatori-raccoglitori ad agricoltori circa nel 5500 a.C., subito dopo l’ondata di migrazione dal Vicino Oriente, evidenziata da un cambiamento visibile nel corredo genetico quando l’agricoltura è entrata nelle registrazioni archeologiche. Ma la diversità genetica della moderna Europa è troppo complessa per essere spiegata da questo evento migratorio da solo.

L’enigma ha lasciato Haak e gli altri ricercatori perplessi, fino ad ora. Prelevando dei campioni da esemplari che creano una timeline completa in Sassonia-Anhalt, i ricercatori hanno potuto individuare quando i  cambiamenti all’interno del DNA mitocondriale si sono verificati. Confermando la loro passata scoperta, hanno visto che, siccome i modelli di DNA si sono modificati a causa della nascita dell’allevamento, questi cambiamenti sono avvenuti migliaia di anni dopo.

Confrontando la tempistica di questi cambiamenti genetici, con una timeline di reperti archeologici dell’Europa centrale, e cercando le origini culturali dei nuovi artefatti che compaiono nella linea temporale in cui questi cambiamenti genetici sono avvenuti, i ricercatori suggeriscono che la storia genetica degli europei non è stata solo frutto di una migrazione di agricoltori del Vicino Oriente, ma è nata da successivi flussi migratori di culture da ovest (quella che oggi è la penisola iberica) e da est (quelle che oggi sono la Lettonia, la Lituania, la Repubblica Ceca e altri moderni paesi dell’Europa orientale).

“Con questa linea temporale genetica, possiamo confermare che si è verificato il primo cambiamento genetico da cacciatori-raccoglitori ad agricoltori, che è stato sorprendentemente stabile per circa 2.000 anni, quando l’agricoltura si è completamente stabilita,” ci spiega Haak. “Poi, verso la fine del Neolitico, vediamo del movimento e si vedono gruppi di cacciatori-raccoglitori che tornano. E poi ancora, poco dopo, vediamo nuovi flussi, provenienti sia da Oriente che da Occidente. Ci sono improvvisamente questi elementi che aggiungono la maggior parte della diversità moderna. Nel momento in cui si raggiunge la prima età del Bronzo, abbiamo per lo più tutto a posto come lo vediamo oggi.“

Le ipotesi degli autori sui luoghi dai quali queste ondate di migrazioni provenivano si basano sull’idea che i nuovi artefatti culturali, se trovati in una regione specifica, devono essere stati portati da dei viaggiatori provenienti da lontano. Ma nuovi strumenti e manufatti, da soli, non significano automaticamente che le migrazioni hanno contribuito a rinfrescare il patrimonio genetico: come fa notare Haak, solo perché uno usa un iPod questo non fa di lui automaticamente un americano, o un europeo, o qualsiasi altra cosa. Tuttavia sembra che, almeno in tempi antichi, nuovi strumenti e tecnologie avrebbero potuto andare di pari passo con gli influssi genetici, come i migranti che portano vecchie tecniche nelle loro nuove terre.

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L’elefante preistorico che aveva una paletta dentata al posto della bocca.

Lo scrittore russo Anton Cechov insisteva sul fatto che tutto ciò che è irrilevante in un lavoro di fantasia deve essere rimosso – se in un racconto si descrive un fucile montato a parete, insomma, qualcuno farebbe meglio a sparare fuori dalla finestra a un certo punto della trama.

Questo principio drammatico si chiama “pistola di Chekhov”, e in realtà si applica molto bene anche al mondo naturale: gli animali non sprecano energia sviluppando caratteristiche inutili. Tratti che aiutano una specie sopravvivono passando attraverso le generazioni, mentre quelli meno utili spariscono (o, nel caso dell’assolutamente inutile appendice umana, potrebbero improvvisamente esplodere).

Se Cechov avesse potuto viaggiare nel tempo indietro tra gli 8 milioni e i 20 milioni di anni, avrebbe incontrato il Platybelodon – un antenato dell’elefante moderno che sembra che sia stato colpito in faccia con una pala, che poi è stata incorporata alla bocca – e avrebbe sicuramente chiesto alla creatura di dare una spiegazione del suo aspetto. A quale scopo sarebe potuto servire un tale tratto ridicolo?

La strana mascella sporgente a forma di paletta dentata del Platybelodon consiste in realtà di una seconda coppia di zanne allargate e appiattite, (zanne che sono esse stesse degli incisivi modificati). Quando il genere Platybelodon, che significa “dente piatto”, e le sue specie sono stati descritti nel 1920, “si è pensato che i loro incisivi inferiori funzionassero da pala, o paletta, per scavare e dragare la vegetazione soffice in ambienti acquatici o paludosi,” ha scritto in una e-mail a WIRED il paleontologo William Sanders dell’Università del Michigan. “La recente analisi di superfici di usura delle zanne mostrano che esse sono state utilizzate più come falci, per tagliare la vegetazione dura.”

Il paleontologo che ha proposto questo utilizzo delle zanne, nel 1992, David Lambert, ha teorizzato che invece di vagare lungo le linee costiere, Platybelodon si alimentasse di piante terrestri, cogliendo rami con la proboscide e tagliandoli via con la sua falce. In effetti, le sezioni trasversali delle zanne rivelano una struttura che fornisce robustezza e resistenza all’abrasione per tale tipo di foraggiamento, ha affermato Sanders.

Quindi può essere che Platybelodon si aggirasse durante il  Miocene in Asia, Africa e Nord America, falciando la vegetazione come una specie di contadino, solo senza le fastidiose lotte di classe. Ed è stato solo uno di un’orda di animali simili appartenenti alla famiglia Gomphotheriidae, tutti con zanne inferiori modificate in stili diversi. Il genere Platybelodon da solo ha evoluto più di 15 specie, che hanno raggiunto “l’apice dello sviluppo di queste zanne inferiori“, secondo Sanders. I loro denti radicalmente appiatti suggeriscono “una forte selezione per l’alimentazione specializzata di una particolare gamma di piante ,” che è stato cruciale dato che “per la maggior parte del Miocene c’erano spesso 3-5 o più generi di proboscidati che vivevano nello stesso ambiente, in competizione per il foraggio“.

Analizzare le varie apparizioni di questi proboscidati, però, è difficile, perché questi grossi nasi carnosi non si fossilizzavano facilmente come le ossa. Siamo in realtà abbastanza fortunati da avere dei fossili di Platybelodon preservati, visto che la fossilizzazione di un tale reperto è difficile. Anche se un cadavere può evitare di essere smembrato e disseminato in una decina di direzioni diverse dagli animali spazzini, è necessario morire nel posto giusto. E al Platybelodon è successo proprio così, ci ha fatto il grosso regalo di morire – a volte in massa – accanto o nei fiumi, i luoghi migliori per la fossilizzazione.

Henry Fairfield Osborn, un paleontologo che ha descritto il Platybelodon in un articolo del 1932, ed abbastanza estesamente quattro anni più tardi nel suo libro “Proboscidati”, ha presunto che questa creatura fosse una “draga anfibia” (grazie al lavoro di Lambert e altri ora pensiamo che il Platybelodon, come altri animali, probabilmente era solo parzialmente acquatico e a volte è successo che morisse vicino e dentro l’acqua). Nel suo libro, Osborn ha citato un altro paleontologo, Alexei Borissiak, che nel 1929 scrisse che il Platybelodon era “privo di tronco“, ma che avrebbe raccolto il cibo attraverso l’acqua: avrebbe “colto il suo cibo con il muscoloso labbro superiore, che copre la mandibola.” In effetti, Borissiak sottovalutava il fatto che il muso di Platybelodon somigliava un po’ a quello dell’ippopotamo “anche se molto più allungato all’infuori“. Le illustrazioni di Osborn di Platybelodon certamente riflettono questa sua idea.

Ma “pernsate a cosa somiglia un elefante,” ci chiede Sanders. “Il tronco è un’entità separata dalla bocca. Devi essere in grado di metterti il cibo in bocca, e se i tuoi arti anteriori sono occupati nella postura, e si dispone di zanne superiori e inferiori che rendono difficile avere una lunga lingua sporgente o labbra mobili, allora hai bisogno di una proboscide.“

“L’ego [Di Osborn] ha sormontato la sua competenza“, ha aggiunto Sanders, “e stiamo ancora scavando per tiraci fuori dal peso della sua ‘autorità’ sui proboscidati.” Eppure l’idea del labbro tronco e piatto di Osborn persiste nella maggior parte ricostruzioni moderne – un esemplare è stato incluso anche nei film sull'”Era glaciale” – in conflitto con la teoria più ampiamente accettata dell’animale che afferra con la proboscide e taglia proposta da Lambert.

A parte tutto, avrebbe potuto questo bizzarro muso del Platybelodon, così meravigliosamente adattato per l’alimentazione, diventare ingombrante, quando, per esempio, l’animale era in fuga dai predatori? Sanders non la pensa così. Le sue dimensioni avrebbe dimostrato che era un vantaggio, in quanto non sempre veniva mangiato. Era un po’ più piccolo del moderno elefante africano, che cade solo raramente preda del leone. 

Sanders pensa che Platybelodon potrebbe aver avuto una controparte predatoria nel feroce Creodonte, simile ad un lupo, fornito di denti taglienti progettati per tagliare via la carne alle prede.

Quindi, che si tratti di denti usati come forbici o denti usati come pala, l’evoluzione non crea mai una caratteristica senza una funzione. Dove la finzione ha la pistola di Chekhov, la natura ha i denti del Platybelodon gigante.

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La formica zombie e il fungo che ne controlla la mente

Lo zombie dei film è una creatura semplice con gusti semplici, gode delle piacevoli passeggiate sulla spiaggia, mangia fuori con orde di amici, e di tanto in tanto si fa una bella caduta giù da una rampa di scale. Si comporta in questo modo perché il patogeno che lo ha contagiato non richiede comportamenti complessi al fine di replicarsi – comanda semplicemente un conenitore affamato, quasi indistruttibile che può arrivare a piedi fino al suo prossimo potenziale ospite.

Ma sul nostro pianeta esistono formiche zombificate che subiscono una traformazione decisamente più complessa, e più inquietante, per opera di funghi parassiti altamente sofisticati che assumono il controllo delle menti degli insetti. Ciò che ne consegue è che tra l’ospite e il parassita privo di un cervello proprio, nasce una battaglia molto più strana e molto più metodica di qualsiasi cosa mai sognata da Hollywood. (Il fungo zombificante che attacca gli esseri umani nel videogioco “The Last of Us” ci si avvicina, ma la sua controparte nella vita reale è molto, molto più strana. E non dovete pagare 60 dollari per vederlo.)

Per molti di noi è difficile sentire affinità per le formiche, che ci rovinano i pic-nic o addirittura intere città, ma è decisamente inquietante guardarne una infettata da questi funghi parassiti – varie specie del genere Ophiocordyceps, ognuna delle quali, incredibilmente, attacca solo una singola specie di formiche. Una volta che un membro disciplinato di una società rigidamente strutturata, la formica, viene colpita, inciampa fuori dalla sua colonia come l’ubriacone della città, guidata da un agente patogeno che ha minato il suo cervello con un cocktail di sostanze chimiche.

La formica si dirige, per volere del fungo, in una precisa posizione nella foresta.

Gli scienziati, tracciando le coordinate di queste formiche sfortunate, hanno documentato una regolarità impressionante nei loro viaggi, che rende il patogeno un po’ come un GPS per l’insetto, solo che la formica non ha mai chiesto indicazioni.

Le formiche “sono manipolate per recari in posizioni molto specifiche, sulla parte inferiore di una foglia orientata verso nord e attaccarsi alla vena principale a circa 25 cm da terra,” ha detto David Hughes, un ecologo comportamentale presso la Penn State. “E tutto questo avviene con una notevole precisione, intorno al mezzogiorno solare, rendendo questo uno degli esempi più complessi di manipolazione parassitaria del comportamento dell’ospite.“

E’ una posizione scelta dal fungo, incredibilmente, per la sua temperatura ideale e per l’umidità – Hughes ha sperimentato questo spostando le formiche fuori da questi luoghi in zone più secche o in zone più calde, dove il fungo non è riuscito a crescere.

Una volta che la formica si è ancorata, affondando le sue mandibole nella vena della foglia, essa muore, e dalla parte posteriore della sua testa esce un peduncolo, che, pur essenso in un certo senso molto bello, potrebbe essere considerato il cappello meno desiderabile del mondo. Da questa posizione le piogge portano le spore del fungo verso i compagni di lavoro della formica morta, che camminano sul suolo sotto la foglia, attaccandosi ai loro esoscheletri e dando inizio a quella che potrebbe essere chiamata eufemisticamente una procedura invasiva.

“Al fine di trapassare [ l’esoscheletro ], il fungo accumula pressione“, ha detto Hughes. “Sappiamo dallo studio di parassiti fungini delle piante, in particolare del riso, che questi funghi possono sviluppare all’interno delle proprie spore una pressione equivalente a quella presente nella ruota di un aereo 747. Così, dopo aver accumulato tutta questa pressione, e quando questa ha raggiunto un livello sufficiente, praticano un buco attraverso l’esoscheletro e iniettano tutto il materiale genetico” nella sfortunata formica. Così il ciclo ricomincia .

https://youtube.googleapis.com/v/XuKjBIBBAL8&source=uds

Secondo Hughes, oltre alle 160 specie conosciute di funghi parassiti delle formiche, ci potrebbero essere alcune migliaia di varietà supplementari di questi parassiti là fuori ancora da scoprire.

Il rapporto è una notevole dimostrazione di coevoluzione ospite-parassita che gli scienziati stanno appena iniziando a capire. Reperti fossili di foglie morsicate e sfregiate mostrano che questo è già accaduto (pdf) per almeno 48 milioni anni – con funghi cacciatori di formiche, ognuno dipendente da una singola specie, che ha portato allo sviluppo di adattamenti sorprendenti per sopravvivere. E in risposta, le formiche hanno sviluppato le proprie difese.

“Il fungo ha bisogno di trasmettersi“, ha detto Hughes , “e non può farlo all’interno del nido, perché le società delle formiche, per sopravvivere, hanno necessariamente sviluppato un sistema immunitario profilattico, che fa affidamento su difese comportamentali. Le formiche hanno una cosa chiamata immunità sociale. Esse prevengono la diffusione di malattie all’interno del nido semplicemente trovando gli individui malati e buttandoli fuori“

Nonostante le contromisure delle formiche, questi funghi sono estremamente virulenti e possono, come si sta’ cercando di provare, spazzare via intere colonie. Lasciati incontrollati, i funghi potrebbero plausibilmente portare se stessi e le loro schiere di formiche zombi all’estinzione. Ma a questo punto il racconto diventa strano. I funghi parassiti hanno essi stessi i loro funghi parassiti.

Il successo che riscuotono, che permette a questi funghi di costruire quello che Hughes chiama “cimiteri nella foresta” allo stesso tempo “invita altri organismi ad apofittarne e infettare i vincitori“.

“Questi funghi iperparassiti castrano i funghi zombificanti. Così i funghi che parassitano le formiche entrano nel corpo dell’ospite per generare spore che verranno rilasciate per continuare il ciclo, e a questo punto l’altro parassita entra e colpisce.” In uno studio Hughes ha trovato che solo il 6,5 per cento dei corpi fruttiferi del fungo parassita delle formiche produce spore vitali.

Questo circo bizzarro è ancora un po’ misterioso, ma Hughes sta studiando le formiche infettate in laboratorio per capire che tipo di sostanze chimiche i funghi utilizzano per realizzare questo controllo mentale, e come esattamente il controllo mentale influenza il comportamento.

Queste specie, dopo tutto, non sono gli unici funghi con effetti psicoattivi. LSD è stato sintetizzato dallo sclerozio delle graminacee, un fungo della segale che si pensa, anche se non ci sono prove certe, abbia scatenato i comportamenti delle povere anime che vennero poi condannate nei processi alle streghe di Salem.

“Stiamo scoprendo che oltre la metà della vita sulla Terra è parassitaria“, ha detto Hughes . “E’ il modo più comune di sopravvivere nella storia della vita sulla Terra. Ma solo una piccola minoranza di parassiti usa il controllo mentale. E perché succede? Qual è la spinta, il fine di controllare il comportamento dell’ospite?“

Oltre che per godere di una piacevole passeggiata sulla spiaggia , naturalmente.

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Il lago alcalino che trasforma gli animali in statue

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Nel 2011, quando era in viaggio per scattare delle foto per un nuovo libro sulla fauna in via di estinzione dell’Africa orientale, “Across the ravaged land“, il fotografo Nick Brandt si è imbattuto in un luogo veramente sorprendente: un lago naturale che trasforma, apparentemente, tutti i tipi di animali in pietra.
“Quando ho visto quelle creature per la prima volta a fianco del lago, sono rimasto letteralmente a bocca aperta“, dice Brandt. “L’idea che mi è subito venuta in mente, è stata quella di ritrarli come se fossero vivi.“

Lo spettrale Lago Natron, situato nel nord della Tanzania, è un lago salato, il che significa che l’acqua vi affluisce, ma non ne esce, e può sfuggire solo evaporando. Nel corso del tempo, man mano che l’acqua evaporava, lasciava dietro di se alte concentrazioni di sale e altri minerali, come nel Mar Morto e nel Grande Lago Salato dello Utah.

A differenza di questi altri laghi, però, il Lago Natron è estremamente alcalino, a causa dell’elevata quantità di sale natron (una miscela di carbonato di sodio e bicarbonato di sodio) presente in acqua. Il PH dell’acqua è stato misurato in 10.5 – alto quasi come quello dell’ammoniaca. “E’ così alto che sarebbe in grado di sciogliere l’inchiostro dalle mie scatole di pellicola Kodak nel giro di pochi secondi“, dice Brandt.

Come ci si potrebbe aspettare, poche creature vivono nelle sue acque, che possono raggiungere i 140 gradi Fahreinheit (60 gradi Celsius): è presente una sola specie di pesce (Alcolapia latilabris), un po’ di alghe e una colonia di fenicotteri che si nutre delle alghe e alcuni altri animali sulle rive.

Spesso, però, degli uccelli migratori cadono sulla superficie del lago. Brandt teorizza che le acque chimicamente dense e altamente riflettenti, agiscano come una porta a vetri, ingannando gli uccelli che finiscono per pensare che stanno volando attraverso lo spazio vuoto (non molto tempo fa, un pilota di elicottero è tragicamente caduto vittima della stessa illusione, e il suo velivolo si è schiantato ed è stato rapidamente corroso dalle acque del lago). Durante la stagione secca, ha scoperto Brandt, quando l’acqua si ritira, i cadaveri degli animali caduti nel lago, chimicamente conservati, emergono lungo la costa.

“E’ stato incredibile. Ho visto interi stormi di uccelli morti portati a riva tutti insieme“, dice. “potresti letteralmente vedere, ad esempio, un centinaio di fringuelli emergere in un tratto di 50 yarde (45 metri).“

Nel corso di circa tre settimane, Brandt ha lavorato con gente del posto per raccogliere alcuni degli esemplari più finemente conservati. “Pensavano che fossi assolutamente folle, un tizio bianco matto, che arriva offrendo denaro alle persone per andare a fare una caccia al tesoro intorno al lago in cerca di uccelli morti,” dice. “Quando, una volta, qualcuno si è presentato con un esemplare intero e ben conservato di Aquila dal collo bianco è stato straordinario.“

Già il semplice venire a contatto con l’acqua è pericoloso. “E’ così caustica, che se hai anche il più piccolo taglio bagnarsi è molto doloroso,” dice. “Nessuno nuoterebbe mai in questo lago, sarebbe completamente da pazzi.”

Per la serie di foto, dal titolo “The Calcified”, descritta nel numero di New Scientist di questo mese, Brandt ha posto i corpi pietrificati in posizioni realistiche. “Ma i corpi stessi sono esattamente come sono stati trovati“, insiste. “Tutto quello che ho fatto è stato posizionarli sui rami, così com’erano, con i loro artigli resi rigidi dai sali.“

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Come ha fatto il terremoto in Pakistan a creare un isola?

Martedì 24 settembre, un terremoto di 7.7 gradi di magnitudo ha colpito una parte remota del Pakistan occidentale, uccidendo più di 260 persone e causando lo spostamento di centinaia di migliaia di persone. Ed ha anche provocato la formazione di una nuova isola al largo della costa, che è rapidamente diventata una curiosità a livello mondiale. Ma gli scienziati dicono che l’isola non durerà a lungo.
“E’ una caratteristica transitoria“, ha detto Bill Barnhart, ricercatore geofisico della US Geological Survey. “Probabilmente sparirà in un paio di mesi. E’ solo un grande mucchio di fango che era sul fondo del mare che è stato spinto verso l’alto.“
Infatti, tali isole sono formate dai cosiddetti vulcani di fango, che si trovano in tutto il mondo, e Barnhart e altri scienziati sospettano che è quello che stiamo vedendo al largo della costa pakistana.
Gli organi di informazione hanno riferito che l’isola è aparsa improvvisamente nei pressi del porto di Gwadar dopo il terremoto. L’isola è circa 18-21 metri di altezza, 91 metri di larghezza e 37 metri di lunghezza, riporta l’AFP.
I media hanno individuato la nuova isola a due chilometri dalla costa del Pakistan. Si tratta di circa 400 km dall’epicentro del terremoto.
L’isola sembra essere fatta principalmente di fango proveniente dal fondo del mare, anche se le foto mostrano la presenza di rocce, ha detto il dott. Barnhart al National Geographic. Ha studiato le immagini e i resoconti dei media riguardanti la nuova isola nel suo laboratorio a Golden, in Colorado.
Una simile isola di fango è apparda al largo del Pakistan dopo un terremoto, nel 2011: “E’ durata un mese o due e poi è stata lavata via dal mare.” ci ha detto il dott. Barnhart.

Come lavorano i vulcani di fango.
Anche se i vulcani di fango sono stati visti anche altrove, non sempre creano isole.
Questi vulcani sono stati osservati in azione in California dopo un terremoto nel 2010, quando le scosse hanno causato il ribollire dell’anidride carbonica attraverso il terreno, ma il risultato è stato “una vigorosa ebollizione”, non la formazione di nuove isole.
Barnhart ha comunicato che gli scienziati pakistani analizzeranno presto la nuova massa per capire meglio come si è formata.
“Non sappiamo molto su di essa ad ora“, ha aggiunto. “Non abbiamo ancora avuto il passaggio di un satellite su di essa di modo da identificarla veramente.“
Le onde sismiche del terremoto probabilmente hanno causato l’espansione di un po ‘di materiale fluido sotto il fondo marino, ha spiegato Barnhart. La crosta che tiene questo fluido in pressione si è rotta, e il fango è stato espulso in alto.
L’intero processo è simile alla liquefazione, che si verifica quando le onde sismiche trasformano una superficie normalmente solida in strati di terreno che si comporta come un fluido e che scorre, spesso con risultati disastrosi per gli edifici e le persone che ci stanno sopra.
Inoltre il dott. Barnhart è scettico riguardo le notizie di stampa che dicevano che il liquido di fondo era idrato di metano.
“Non sappiamo esattamente che cosa fosse, se era metano libero, anidride carbonica, acqua, o qualche altro tipo di liquido,” ha detto Barnhart. Ma gli idrati di metano si trovano solo in acque molto più profonde.

Un evento locale
Anche se i terremoti sono conosciuti per rimodellare radicalmente le coste, il vulcano di fango al largo del Pakistan è estremamente localizzato. L’epicentro è stato troppo lontano dalla costa per causare cambiamenti diffusi, e il terremoto era di una tipologia sbagliata per causare grandi sollevamenti.
Un terremoto di magnitudo 9.5 al largo del Cile nel 1960, ha spinto interi villaggi in alto per molti metri. Ma questo del Cile era un terremoto di tipo ondulatorio, quando cioè le placche tettoniche si scontrano in verticale.
Il terremoto avvenuto in Pakistan è stato un tipo sussultorio, il che significa che c’era solo il movimento orizzontale.

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Il 90% delle cellule del nostro corpo è costituita da microbi

Gli scienziati hanno stilato il primo catalogo dei batteri, virus e altri microrganismi che popolano ogni angolo del corpo umano.
I ricercatori sperano che questo progresso segni un passo importante verso la comprensione di come i microbi aiutano a rendere l’uomo umano.
Il corpo umano contiene circa 100 miliardi di cellule, ma forse solo una su 10 di queste cellule è in realtà umana. Le restanti sono costituite da batteri, virus e altri microrganismi.
“L’ uomo che vediamo nello specchio è costituito da più microbi che cellule umane“, è una dichiarazione di Lita Proctor del National Institutes of Health, che dirige il progetto microbioma umano.
“La definizione di un microbioma umano è la definizione di tutti i microbi che vivono nel e sul nostro corpo, ma anche di tutti i geni, tutte le capacità metaboliche che portano a sostenere la salute umana“.
Questi microbi non stanno con noi solo per il lungo viaggio della vita. Essi sono lì per un motivo. Abbiamo un rapporto simbiotico con loro, diamo loro un posto dove vivere, e loro ci aiutano a mantenerci in salute.
“Essi vivono dentro e sopra il nostro corpo; contribuiscono a sostenere la nostra salute; ci aiutano a digerire il nostro cibo e forniscono molti dei meccanismi di protezione utili per la salute umana“, ha detto la dottoressa Protor.
I microbi estraggono vitamine e altri nutrienti di cui abbiamo bisogno per sopravvivere, insegnano al nostro sistema immunitario a riconoscere invasori pericolosi e anche a produrre composti anti-infiammatori utili e sostanze chimiche che combattono altri microrganismo che potrebbero farci ammalare.
“Questi microbi sono parte della nostra evoluzione. Per quanto ne sappiamo, sono molto importanti per la salute umana e, probabilmente, molto importanti nel trattamento delle malattie“, ha detto Martin Blaser della New York University.
Questi microrganismi in genere non ci fanno del male, ma quando disturbiamo i delicati ecosistemi che essi costruiscono con cura nelle diverse parti del nostro corpo, questo potrebbe farci ammalare.
“Ci può essere un disturbo nel sistema immunitario, oppure un qualche tipo di squilibrio, ed allora, in questo caso un microrganismo, che in circostanze normali vive in un modo benigno nel nostro corpo, può portare ad una malattia.“, ha detto la Proctor.
“Prendere troppi antibiotici, la nostra ossessione per la pulizia e forse anche l’aumento di bambini nati tramite taglio cesareo, possono turbare il microbioma normale del nostro corpo“.
Così l’idea alla base del progetto micobioma era quello di ottenere la prima mappa di ciò che costituisce un normale e sano microbioma.
Più di 200 scienziati hanno trascorso cinque anni ad analizzare i campioni provenienti da più di 200 adulti sani. I campioni provenivano da 18 diversi posti sul corpo tra cui la bocca, il naso, l’intestino, dietro le orecchie e all’interno di ogni curva.
“Questo è l’unico studio ad oggi svolto in qualsiasi parte del mondo in cui le popolazioni microbiche di un corpo umano sono state campionate e analizzate. E’ stato uno sforzo per indagare davvero il ‘paesaggio completo’, se si vuole, del microbioma umano in tutto il corpo“.
Gli scienziati hanno identificato circa 10.000 specie di microbi, tra cui molte mai viste prima, secondo la prima parte dei risultati divulgati, che sono in corso di pubblicazione in 16 numeri delle riviste Nature e Plos.
“Questo è come esplorare un territorio sconosciuto, come andare in un bosco alla ricerca di una nuova specie di farfalla o di nuovo tipo di mammifero o qualcosa del genere“, ha detto George Weinstock della Washington University di St. Louis.
Quelle 10.000 e più specie di microrganismi hanno più di 8 milioni di geni, che sono più di 300 volte il numero dei geni umani.
E gli scienziati hanno scoperto anche alcune cose molto interessanti quando hanno confrontato questi microbi.
“Le persone erano molto diverse tra di loro, ma le loro diverse pelli erano molto simili tra di loro come anche i loro intestini. Quindi la composizione dei microbi e dei vari tipi di geni che possiedono sono molto habitat-specifici“, ha detto la Proctor.
Ora che gli scienziati hanno un’idea di quello cui somiglia un microbioma sano, si può iniziare ad esplorare questo super-organismo, questo complesso miscuglio di cellule umane e microbiche.
“Come fanno questi microrgamismi a comunicare con le cellule umane? E come fanno le cellule umane a rispondergli? Perché è davvero un concerto che stanno suonando insieme, e questo è ciò che ci rende quello che siamo“, ha detto Weinstock.
Gli scienziati hanno già scoperto alcuni indizi intriganti. Ad esempio, i microbi nel canale del parto di una donna in stato di gravidanza iniziano a cambiare appena prima che lei partorisca. Gli scienziati pensano che così i bambini nascano con il microbioma giusto di cui avranno bisogno per vivere una vita sana e lunga.

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Una pianta rigenerata di 32.000 anni fa è la più antica pianta riportata in vita.

La pianta più antica che sia mai stata rigenerata cresceva 32.000 anni fa in Siberia. I semi hanno battuto il precedente detentore del record di circa 30.000 anni. (l'”Albero ‘Matusalemme’ cresciuto da un seme di 2.000 anni fa.”)

Nel 2012 una squadra russa ha scoperto, in un nascondiglio vicino alle rive del fiume Kolyma, dei semi di Silene stenophylla, una pianta originaria della Siberia, che erano stati sepolti da uno scoiattolo risalente all’era glaciale. La datazione al radiocarbonio ha confermato che i semi erano vecchi di 32 mila anni.

I semi maturi e immaturi, che erano stati interamente racchiusi nel ghiaccio, sono stati rinvenuti alla profondità di 38 metri nel permafrost, circondati da strati che contenevano resti di mammut, bisonti, e ossa di rinoceronte lanoso.

I semi maturi era stati danneggiati, forse dallo stesso scoiattolo, per impedire loro di germinare nel nascondiglio. Ma alcuni dei semi immaturi avevano conservato materiale vegetale vitale.

La squadra ha estratto del tessuto dai semi congelati, l’ha messo in provette, e fatto germinare con successo le piante. Le piante, identiche tra loro, ma con fiori dalla forma diversa da quelli della moderna S. stenophylla, sono cresciute, hanno prodotto fiori, e, dopo un anno, hanno generato dei propri semi.

“Non riesco a vedere alcun difetto intrinseco nell’articolo,” ha detto il botanico Peter Raven, presidente emerito del Missouri Botanical Garden, che non era coinvolto nello studio. “Anche se è una relazione così straordinaria che naturalmente si vuole ripeterla“.

Raven è anche capo del Comitato del National Geographic per la ricerca e l’esplorazione. (La società possiede National Geographic News.)

Lo studio su queste piante può aiutare a trovare una “cassaforte” per semi?

Il nuovo studio suggerisce che il permafrost potrebbe essere il “depositario di un antico patrimonio genetico”, un luogo in cui un numero qualsiasi di specie estinte ora potrebbe essere ritrovato e fatto risorgere, dicono gli esperti.

“Certamente alcune delle piante che sono state coltivate in tempi antichi e che si sono estinte o altre piante un tempo importanti per l’ecosistema, che sono scomparse, sarebbero molto utili oggi se potessero essere riportate indietro“, ha detto Elaine Solowey, botanica presso l’Istituto Arava per Studi Ambientali in Israele.

La Solowey ha resuscitato una palma da datteri da semi vecchi di 2.000 anni, pianta che precedentemente ha ricoperto il titolo di più antico seme rigenerato.

Il suo seme di palma, però, era stato sepolto in un luogo asciutto e fresco, lontano dall’ambiente del permafrost dove sono stati ritrovati i semi della stenophylla.

Rigenerare semi che erano stati congelati a -7 gradi Celsius per tanto tempo potrebbe avere importanti implicazioni, ha detto la Solowey, che non era coinvolta nel nuovo studio.

Questo perché tutti i progetti sul salvataggio dei semi – il più famoso è forse la cosiddetta “volta del giudizio universale” in Norvegia, anche detto Svalbard Global Seed Vault (vedi foto) – dipendono dal congelamento dei semi.

“Ogni conoscenza acquisita su semi che sono stati congelati, come scongelarli e su come farli germinare è molto importante“, ha detto la Solowey.

Raven, del Missouri Botanical Garden, ha aggiunto che, se scopriamo quali sono le condizioni che hanno tenuto questi semi vitali per 32.000 anni, saremo anche in grado “di farlo da soli, e saremo in grado di conservare i semi molto più a lungo.“

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Il naso umano distingue 10 tipi base di odori.

Per quattro giorni la mia città, Bra, “profumerà” di formaggio (o puzzerà di calzini usati come dice qualcuno) per via della manifestazione Cheese, così ho deciso di tradurre un articolo che parli di olfatto.

Dal fruttato al mentolato al popcorn, tutti gli odori possono essere classificati come uno dei 10 tipi base di aroma, dicono gli scienziati.

Gusto, vista e udito possono essere quantificati con una certa precisione, ma una descrizione sistematica dell’olfatto è rimasta un’impresa elusiva. Ora, i ricercatori hanno usato la matematica per descrivere gli odori in modo sistematico, e per semplificare li catalogano in 10 categorie: fragrante, legnoso/resinoso, fruttato (non relativamente agli agrumi), chimico, mentolato/menta piperita, dolce, popcorn, limone, pungente e deteriorato.

“E’ una questione aperta quante categorie fondamentali della qualità degli odori ci sono,” ci dice il ricercatore Jason Castro del Bates College in una dichiarazione. “Questo è in stridente contrasto con le caratteristiche del ‘fratello sensoriale’ dell’olfatto, il gusto, del quale sappiamo che esistono cinque qualità fondamentali che sembrano organizzare le sensazioni“, ha detto Castro.

Castro ed i suoi colleghi hanno preso un database standard conosciuto come “Atlante di Andew Dravniek dei profili del carattere degli odori” del 1985. I profili contengono lunghe liste di descrittori – come “dolce”, “floreale” o “pesante” – che dei volontari avevano valutato in termini di applicabilità a 144 odori diversi.

Utilizzando le statistiche, gli scienziati hanno determinato quali tra le combinazioni di descrittori sono state quelle principali – quelle usate più spesso senza essere ridondanti. La tecnica è simile a quella di comprimere un file digitale, per ridurne la dimensione senza sacrificare informazioni utili.

Le analisi hanno portato a identificare 10 gruppi di odori di base. Perché 10? Avrebbero potuto essere anche essere 9 o 11, ma 10 è il numero più piccolo in grado di catturare ancora le caratteristiche interessanti di un odore, ha detto Castro.

Il gruppo sta’ ora applicando il metodo ad una banca dati di strutture chimiche al fine di prevedere quale sarà l’odore di  ogni sostanza. Nessuno prima del dottor Castro è mai stato in grado di fare questo tipo di previsione accurata, e ora lui si aspetta che le industrie della cosmesi sviluppino un interesse per questo metodo.

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Uno scorpione è il più antico abitante terrestre di Gondwana mai studiato

Un predatore feroce con un enorme pungiglione e lunghe chele è il più antico fossile di un animale terrestre mai trovato sul primo supercontinente, il Gondwana, è quello che riferisce un nuovo studio. Lo scorpione, di 360 milioni di anni fa, è stato scoperto in uno spettacolare deposito fossile in Sud Africa a Waterloo Farm, vicino a Grahamstown. Fino ad ora, l’unica testimonianza di antichi insetti striscianti sulla terra ferma veniva dal Laurasia, la gigantesca massa terrestre posta a nord di Gondwana.

Il fossile conferma che animali invertebrati come gli scorpioni, hanno colonizzato sia Gondwana che Laurasia durante il periodo Devoniano. Al momento, i due supercontinenti erano separati dall’oceano Tetide. I ricercatori avevano già individuato gli stessi alberi e piante, così come pesci simili, su entrambi i supercontinenti, ma scorpioni e altri animali terrestri viventi erano stati trovati solo su Laurasia.

La scoperta si estende anche alla gamma di antichi animali terrestri. Alcune parti del Gondwana arrivavano fino al Polo Sud nel tardo Devoniano (il clima della Terra era più caldo di quanto sia ora), mentre la maggior parte di Laurasia era posto ai tropici. Il mare poco profondo in cui i resti degli scorpioni sono stati sepolti e conservati nel fango nero erano posti a 80 gradi di latitudine sud.

“Quello che stiamo vedendo è l’ecosistema del Tardo Devoniano che non era situato solo lungo la fascia tropicale ma che si estendeva anche alle alte latitudini. E’ molto importante, perché questo è in realtà l’ambiente dal quale si pensa siano emersi i primi tetrapodi intorno alla fine del Devoniano“, ha detto Robert Gess, un paleontologo della Wits University in Sud Africa, che ha scoperto il fossile di scorpione. I Tetrapodi sono stati i primi vertebrati a camminare sulla terra. Scorpioni, millepiedi e insetti erano probabilmente la loro fonte di cibo. “Le condizioni grazie alle quali queste creature si sono evolute erano globali“, ha detto il dott. Gess a LiveScience. “E’ una prova piuttosto importante.” Solo due parti dello scorpione appena scoperto – una pinza e una coda – sono stati recuperati dallo scisto nero di Waterloo Farm. L’intera creatura era probabilmente lunga 10-15 centimetri. Lo scisto nero si è formato da strati di fango del mare poco profondo, ma la diversità fossile e la conservazione degli esemplari sono simili a quelle che si ritrovano in Canada nel famoso Burgess Shale, un ambiente di alto mare che fornisce una finestra sulla vita del vicino Cambriano. Il periodo Cambriano, che durò da 543 a 490 milioni di anni fa, è caratterizzato da una grande esplosione evolutiva della vita.

“Non abbiamo ancora finito gli scavi, ma una volta che avremo finito, questo sarà uno dei luoghi cardine del Tardo Devoniano“, ha detto il dottor Gess.

Il sito di Waterloo Farm è stato scoperto durante la costruzione di una strada nel 1985. Il sito ha anche fornito fossili di pesci, piante e la più antica lampreda mai trovata, un pesce senza mascelle con una bocca dentata circolare.

Gess crede che molti altri animali terrestri abitanti di Gondwana siano in attesa di essere scoperti, sia a Waterloo Farm che nei resti del supercontinente sparsi per il mondo – Africa, Sud America, India, Madagascar e Sud America.

“C’è una lunga storia di scoperte paleontologiche in Europa e Nord America, mentre in luoghi come l’Africa e il Sud America, la paleontologia non si è molto sviluppata come campo di ricerca“, ha detto il dottor Gess. “Penso che troveremo un sacco di reperti nuovi [in futuro]“. I risultati sono stati pubblicati il 28 agosto sul giornale African Invertebrates.

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