Micromega continua il dibattito su Darwin, scuola, ID.....

Micromega continua il dibattito su Darwin, scuola, ID.....

L'imminente nuovo numero (7/2005) riporta un altro atto del dibattito Darwin/Moratti dal titolo chi ha paura di Charles Darwin? di Telmo Pievani (Darwin, Moratti e il gioco delle tre tavolette). Lo stesso Pievani dialoga poi con padre George V. Coyne: A Dio e/o a Darwin.

Origine del sonno

Origine del sonno

Commento dell’articolo di J. Lee Kavanau, Is sleep’s ‘supreme mystery’ unraveling? An evolutionary analysis of sleep encounters no mystery; nor does life’s earliest sleep, recently discovered in jellyfish. Medical Hypothesis, vol. 66, n. 1, pp. 3-9, 2006.
L’articolo fulltext e’ disponibile (complimentary) presso il sito web della rivista.

Nell'editoriale "Is sleep "supreme mistery" unraveling?", presente sulla rivista Medical Hypotheses, l'autore cerca di avanzare una sua ipotesi sull'origine del sonno. Lee Kavanau, del Dipartimento di ecologia e biologia evolutiva dell'Università di California a Los Angeles, aggiunge anche la sua (intrigante) idea sul perché molti animali devono "staccare" a una certa ora per affrontare il giorno dopo i pericoli della vita. Kavanau parte dalla scoperta, per certi versi sorprendente, che anche alcune meduse dormono.

La specie meglio studiata, la vespa di mare (Chironex fleckeri) è stata infatti sorpresa a riposare sul fondo del mare dopo essere stata seguita a lungo nel suo peregrinare alla ricerca di prede. La caratteristica fondamentale di queste meduse, a differenza di altri Celenterati, è quella di essere cacciatori attivi e, soprattutto, di avere non meno di 24 "occhi" (di varia complessità) che la aiutano a inseguire le prede.

Partendo dalla scoperta, Kavanau ritiene che proprio il sovraccarico sensorio, derivante dalla presenza di occhi e anche degli innumerevoli stimoli dell'inseguimento e dalla caccia alle prede, abbia reso necessario sospendere per un certo periodo di tempo l'attività e quindi "dormire". Il sonno (magari insieme al sogno, nato parecchio tempo dopo) sarebbe quindi un metodo per, almeno nelle meduse, non sovraccaricare il sistema nervoso di stimoli spesso non necessari, e ricaricare il "cervello" per permettergli di affrontare la giornata di caccia successiva.

Marco Ferrari

Selezione sessuale: competizione maschile e scelta femminile

Selezione sessuale: competizione maschile e scelta femminile

Una prospettiva storicaCommento all’articolo di Bob B. M. Wong and Ulrika Candolin. How is female mate choice affected by male competition? Biological Reviews (2005), 80: 559-571

Molte specie animali presentano uno spiccato dimorfismo sessuale, un fenomeno per cui gli individui di un sesso, di solito i maschi, sviluppano caratteristiche particolarmente appariscenti. Lo stravagante piumaggio di molti uccelli, o le corna smisurate di alci e daini, ne sono un esempioDarwin intuì che tali caratteristiche sfuggivano alla logica utilitaristica della selezione naturale, perché non garantivano maggiori capacità di sopravvivenza, ma al contrario si rivelavano molto costose per gli organismi che le sviluppavano, esponendo gli individui che le portavano a maggiori rischi e dunque penalizzandoli nella lotta per la sopravvivenza.

Come spiegare questo fenomeno?. Egli propose che fosse la selezione sessuale a promuovere l’evoluzione di questi tratti, ovvero la lotta tra i membri di un sesso, per la conquista dell’altro sesso. Darwin chiarì inoltre che tale processo selettivo poteva realizzarsi mediante due modalità: attraverso la lotta tra individui dello stesso sesso, definita selezione intrasessuale oppure attraverso una competizione indiretta dove sono le femmine a scegliere il partner. Questa seconda modalità, chiamata selezione intersessuale, forniva alle femmine il ruolo centrale di agenti di selezione, idea inaccettabile per la cultura maschilista dell’Inghilterra vittoriana.La teoria della selezione sessuale rimase perciò nell’ombra e venne riscoperta solo negli anni settanta del novecento. Da allora molti studi sono stati dedicati a questo importante tema, con particolare attenzione al fenomeno della selezione sessuale interspecifica.

A parere di Wong e Candolin, a dispetto dei numerosi studi dedicati alla competizione maschile e alla scelta del partner sessuale da parte delle femmine, l’interazione fra queste due dimensioni resta di difficile comprensione. Nonostante la letteratura inerente la selezione sessuale sia ricca di studi dedicati a queste tematiche, pochi si concentrano sulla forte influenza della competizione maschile sulla scelta femminile.Alla luce dei più recenti progressi teoretici ed empirici, gli autori ipotizzano che la scelta femminile sia influenzata in particolare dalla cosiddetta competizione spermatica, intesa come la lotta a cui danno luogo i maschi cercando di inseminare il maggior numero di femmine possibile. Gli effetti di questa competizione influenzeranno le femmine, le quali ad ogni accoppiamento cercheranno di scegliere il partner genetico migliore. Dunque i diversi benefici saranno fortemente correlati alle abilità competitive del maschio.

Secondo gli autori la scarsità di studi che approfondiscano questo tema è conseguenza della mancanza di una prospettiva di tipo storico nell’ambito degli studi sulla selezione sessuale, che tenga conto del contesto nel quale tali meccanismi selettivi hanno luogo.Alla luce di queste considerazioni essi propongono un modello nel quale individuano tre stadi principali nei quali la competizione maschile può influire sul processo di scelta.

Per maggiori approfondimenti

Malefemalereprostrategies

Birkhead Tim. Promiscuità, Una storia evoluzionistica della competizione spermatica e del conflitto sessuale. Garzanti

Daniela Suman

Mitocondri ed invecchiamento: le proteine disaccoppianti (UCPs) in prospettiva evolutiva

Mitocondri ed invecchiamento: le proteine disaccoppianti (UCPs) in prospettiva evolutiva

Come e' spiegabile la grande variabilita' della velocita' di invecchiamento e quindi della longevita' nei vari gruppi di organismi viventi? Come spiegare inoltre l'indubbia variabilita' intraspecifica?

Compare sul numero di dicembre di The American Naturalist un articolo firmato dal gruppo del biologo molecolare Daniel Ricquier, del CNR francese, che analizza le conoscenze accumulate negli ultimi dieci anni sull'evoluzione e sul ruolo delle proteine UCPs nel guidare le condizioni di invecchiamento in vari gruppi tassonomici e nella variabilita' intraspecifica. La funzione e l'espressione delle UCPs e' stata esplorata attraverso studi sperimentali e comparativi: questi costituiscono un'opportunita' importante di stabilire un legame tra biologia molecolare e biologia evolutiva.

E' ormai accettato che uno dei principali meccanismi di invecchiamento cellulare e, di conseguenza, degli organismi sia determinato dal danno indotto dal cosiddetto stress ossidativo. Esso deriva dalla produzione di specie dell'ossigeno altamente reattive (ROS) che accompagna la produzione di energia (sotto forma di ATP) nei mitocondri. La produzione di ROS e' inevitabile, e la sua quantita' dipende da vari fattori, tra cui la velocita' metabolica dell'organismo e l'efficienza di funzionamento dei mitocondri. Il danno indotto, che causa l'invecchiamento di un organismo, si esplica a vari livelli: sul DNA, sulle proteine, sui lipidi ed anche sulla regolazione genica.
Gli organismi contrastano gli effetti dei ROS in tre modi: sfruttando opportune molecole antiossidanti (come ad esempio enzimi e vitamine), mettendo in atto meccanismi di riparazione cellulare e minimizzando la quantita' di ROS prodotta. Il lavoro di Ricquier, si e' focalizzato su quest'ultimo aspetto, finora poco studiato, indagando in particolare sul ruolo delle UCPs, le proteine disaccoppianti dei mitocondri, essendo egli impegnato personalmente in questo tipo di ricerca.

Le UCPs costituiscono una famiglia di proteine impegnate nei mitocondri come trasportatori della membrana interna, e sono implicate nella regolazione della produzione di ROS. La prima proteina della famiglia ad essere scoperta, gia' nel 1984, fu UCP1, contenuta unicamente nel grasso bruno e coinvolta nella termogenesi, un processo alternativo di respirazione mitocondriale che determina la produzione di calore in alternativa alla produzione di ATP. Da allora alla famiglia si sono aggiunte UCP2, ubiquitaria, ed UCP3, principalmente espressa nei muscoli scheletrici: queste due sembrano particolarmente coinvolte nel contenimento della produzione cellulare di radicali liberi. Le UCPs sono state via via trovate in numerosi organismi, dai vegetali, ai funghi, ai protozoi, dagli invertebrati ai vertebrati, sia ectotermi che endotermi: cio' e' segno di una loro rapida comparsa nell'evoluzione degli eucarioti. La loro funzione appare molteplice, ma sempre legata al controllo nella produzione di ROS nei mitocondri, con un ruolo quindi determinante nell'insorgenza di patologie legate all'eta'.

In animali modello, quale ad esempio il ratto, si e' accertato che la senescenza, cioe' il declino nel tempo delle prestazioni legate al mantenimento somatico e alla riproduzione, dipende sia dal rogressivo aumento della produzione di ROS nei mitocondri, sia alla contemporanea diminuzione
dell'espressione delle UCPs. La conoscenza dei meccanismi che regolano questi due fattori potrebbe portare ad una maggiore comprensione circa la specificita' dell'attesa di vita in una specie e la variabilita' di questa all'interno della specie stessa. Lo studio delle UCPs, ad esempio, ha permesso di smentire l'ipotesi secondo cui gli organismi dotati di metabolismo elevato (sostenuto da un'alta produzione energetica) dovessero necessariamente andare incontro piu' rapidamente ai danni da stress ossidativo. Negli uccelli e' stata riscontrata infatti un'omologa UCP "aviaria", simile ad UCP2 e UCP3 dei mammiferi, che li protegge dai radicali liberi ssicurando loro una maggiore longevita' rispetto ai mammiferi di dimensioni simili.

L'UCP aviaria sarebbe inoltre coinvolta nel funzionamento del sistema immunitario e nell'espressione dei segnali sessuali, quali aspetto e colore del iumaggio e del becco. Per cio' che riguarda il sistema immunitario, alcuni studi sui topi dimostrano che una maggiore produzione di ROS da parte dei macrofagi impeganti nel rispondere ad un processo infettivo e' alla base del successo della risposta immunitaria: le specie reattive dell'ossigeno sarebbero in questo caso un'arma contro gli agenti patogeni. In prospettiva evolutiva, si specula che le UCPs abbiano adattato uno schema di espressione ottimale, tale da massimizzare il rapporto benefici/costi nella produzione di ROS da parte dei mitocondri delle cellule impegnate nella risposta immunitaria, ome macrofagi e linfociti B e T. Per quanto riguarda invece l'espressione dei tratti sessuali negli uccelli, si sa che questi sono particolarmente legati alla disponibilita' nelle cellule di pelle, piume e becco dei carotenoidi, composti organici dal tipico colore giallo, arancione o rosso, determinato dalla presenza nella struttura molecolare di doppi legami alternati. I carotenoidi hanno anche un'importante funzione nel processo immunitario, e quindi la scelta sessuale del maschio piu' colorato comporta allo stesso tempo la scelta del maschio piu' sano, perche' piu' pronto a rispondere alle infezioni. I carotenoidi fungono inoltre da anti-ossidanti, percio' vengonoconsumati in caso di grande produzione di ROS: appare dunque ragionevole pensare che e UCPs rivestano anche in questo caso un ruolo importante, permettendo una maggiore isponibilita' dei carotenoidi per le funzioni immunitarie e di segnale sessuale, dirottandoli dalla oro funzione di anti-ossidanti.

Paola Nardi

Ecco il Dallasaurus, anello mancante dei Mosasauri

Ecco il Dallasaurus, anello mancante dei Mosasauri

La storia di questa scoperta inizia sedici anni fa, quando il cacciatore dilettante di fossili Van Turner dissotterro' una piccola vertebra vicino a Dallas, Texas......

Da allora si sono susseguiti ricerche e studi da parte dei paleontologi del Dallas Museum of Natural History, fino al recentissimo annuncio da parte di Michael Polcyn and Gordon Bell Jr. della scoperta e classificazione del Dallasaurus turneri, antico rettile del Cretaceo, ormai estinto, che decise di diventare completamente acquatico: i dettagli scientifici sono riportati in un
articolo del Netherlands Journal of Geosciences.

I mosasauri stanno oggi riscuotendo un notevole successo nell'ambiente dei paleontologi americani, quasi superiore a quello dei dinosauri. Questo gruppo di rettili del mesozoico discende dalle lucertole del Triassico e del Giurassico: solo nel tardo Cretaceo i mosasauri si spostarono negli oceani, diventando grandi (fino a quindici metri in lunghezza) e tra i piu' aggressivi predatori. Un gruppo di lucertole terrestri, quindi, sviluppo' la capacita' di vivere in ambiente marino proprio mentre, nel Cretaceo, il livello degli oceani comincio' a salire, sommergendo gran parte delle terre occupate da essi: nei successivi 30 milioni di anni i mosasauri si diversificarono in tre gruppi principali, fino a dominare l'ambiente acquatico.
Uno dei tre gruppi era dotato di arti adatti allo spostamento terrestre, ma finora era cosiderato un gruppo ancestrale separato dai veri e propri mosasauri. Il loro dominio ebbe comunque fine con l'estinzione alla fine del Mesozoico, accomunati nel destino fatale che segno' i dinosauri.

Dai ritrovamenti fossili si evince che il Dallasaurus viveva circa 90 milioni di anni fa nei bassi fondali che una volta sommergevano parte del Texas: la sua lunghezza era di circa un metro, e nonostante la sua predilezione per l'ambiente acquatico, era dotato di arti completi, adatti allo spostamento sulla terra. Gli autori sono convinti di aver trovato l'anello mancante tra i rettili terrestri e i mosasauri, rettili che passarono dall'ambiente terrestre a quello acquatico, evolvendo i propri arti in pinne: Dallasaurus rappresenterebbe il primo mosasauro rirovato in Nord America che ritenesse ancora i quattro arti, e rappresenterebbe il momento evolutivo di passaggio dalla terra all'oceano. Fino a questa scoperta erano note soltanto pochissime forme primitive di mosasauro con arti adatti allo spostamento terrestre, ritrovate in Medio Oriente e nell'Adriatico orientale.
Va infatti precisato che il ritrovamento di specie marine fossili, specialmente se vissute in bassi fondali, e' particolarmente difficile, a causa delle non ideali condizioni di fossilizzazione e conservazione.

Sul sito della MSU (Southern Methodist University), e' possibile ammirare la ricostruzione, sia come modello materiale sia in computer graphics del Dallasaurus, alla quale hanno lavorato Polcyn e i suoi collaboratori: modello e animazioni saranno presto esibiti al Museo di Storia Naturale di Dallas, dove peraltro e' esposto un esemplare fossile ben conservato di mosasauro.

Paola Nardi

ARE YOU UNIFORMITARIAN, MR DARWIN?

ARE YOU UNIFORMITARIAN, MR DARWIN?

Un piccolo pezzo di storia affrontato dal nostro Guido Chiesura, traduttore delle opere geologiche di Darwin che sono state segnalate su Pikaia. Questo è il primo articolo che appare sul portale, scritto di pugno dall’autore. Un avvenimento per Pikaia!!!!!!!
A partire da oggi, il contributo potrà essere citato nel seguente modo:
Guido Chiesura (2005). ARE YOU UNIFORMITARIAN, MR DARWIN? Pikaia, il portale dell’evoluzionismo, sezione Geologia, pp. 1-13. Visitato il ……….. Sito web http://www.eversincedarwin.org/darw/appro.asp?idnotizia=589
Di cosa si tratta?
Chiesura trae spunto dalla recensione apparsa sulla rivista Darwin (anno I, n° 3, sett-ott. 2004, p. 69. L’Antologia (Charles Darwin, Opere geologiche) pubblicata da Hevelius, Benevento, marzo 2004) per difendere l’originalita’ del pensiero geologico di Darwin senza trascurare l’influsso di Lyell. Un altro pregio del testo è l’approfondimento del concetto geologico di Uniformitarianismo oggi più conosciuto come Attualismo.

Telmo Pievani e l'evoluzione. Contributi

Telmo Pievani e l'evoluzione. Contributi

Telmo Pievani, il nostro direttore, ha recentemente pubblicato questi brevi articoli sull’evoluzione che volentieri segnaliamo: La coscienza di Darwin, pubblicato su fascicolo di ottobre 2005 della rivista SissaNews, anno 4, n. 4, pp. 12-13. Scaricate il file PDF e andate a pagina 12

Il sito web della Treccani ha invece inaugurato una sezione speciale dedicata all’evoluzionismo che oggi contiene gia’ 5 saggi tra i quali potete trovare il contributo di Telmo Pievani: Darwinismo e creazionismo, il confronto impossibile
Non meno interessanti soono questi altri che vi invito a leggere:
La ricerca biologica nel quadro dell'Evoluzione di Stefano Mariani
Mayr e la biologia evoluzionistica di Giorgio Narducci
Il Darwin Day di Alessandra Magistrelli
Insegnare scienze alle medie di Eleonora Fioravanti

…continuiamo con Pievani: Molti modi di essere darwiniani

Dal sito Nuovoprogetto segnaliamo i testi provenienti da Micromega:
L’Italia che non prende sul serio Darwin (Micromega #4 2005)
L’affare Darwin/Moratti (Micromega #6 2005)

La rivista Prometeus ospita il saggio: Continuità ed evoluzione della teoria dell'evoluzione. I molteplici volti del darwinismo

Il CESPE dedica il fascicolo di aprile/maggio 2005 al tema: Materiali per una biopolitica laica. Nel fascicolo potete leggere il contributo di Telmo Pievani a pag. 14: L’evoluzione, una teoria scomoda

ResCogitans

ResCogitans

E’ nato un nuovo sito web dedicato alla filosofia ma non solo! ResCogitans. Si presenta al pubblico con una grafica sobria ed elegante, facile da sfogliare e gia’ contenente numerosi saggi e documenti. Vi invito pertanto a leggere la breve introduzione del sito che traccia gli obiettivi e gli scopi degli autori cui naturalmente auguriamo un grande successo ….e, anche se in anticipo, un felice 2006!!!!!!!!
Vi chiederete perché abbiamo segnalato un sito che non si occupa di evoluzione…. Ebbene dovete ricredervi. Simona Morini, che fa parte del gruppo editoriale, ha scritto un articolo sulle vicende tragicomiche che avvengono negli USA e in particolare nel Kansas, su un tema che tutti conosciamo bene….leggete….leggete:
La scienza, secondo lo Stato del Kansas

Simmetria e Asimmetria

European Review, si occupa, nel supplemento n. 2 di ottobre (vol. 13), di un tema caro alla biologia: Symmetry and Asymmetry.

Riporto l’introduzione di JÜRGEN MITTELSTRASS:
These papers resulted from the first workshop in a series exploring concepts that are of central importance to all of the sciences. The series will bring together the perspectives of natural and social sciences and the humanities in intimate, cross-disciplinary dialogue. The intention is to improve our understanding of the concepts discussed by emphasizing their different uses in the many different disciplines, while at the same time focusing on shared concerns and structural commonalities. And this is the peculiarity of the concepts to be examined here – they do not get defined in just one discipline, so that they only form part of the basic concepts of that discipline, as distinguished from the basic concepts of other disciplines. Rather, their unique character derives from the fact that they have different uses in different disciplines, and all of them in the foundations of the respective sciences. The concepts of natural law, causality, of complexity and truth, scientific truth, are of this kind, and so is the concept of symmetry, with which we will start this series.
As we all know, this concept has many different (scientific) meanings, while the basic meaning remains stable. In geometry, for instance, mirroring, rotation and periodicity prove to be symmetry-properties, that is, self-copies (automorphisms) of spaces, which leave the structure of figures and bodies unchanged (invariant). In natural philosophy, symmetry is the property of natural objects to remain invariant under certain operations, namely symmetry-operations. In logic, a two-place relation R is symmetric on a set S, if for any two elements x and y from that set, the following is the case: if the relation R holds between x and y, then it also holds between y and x.
……………….e vi invito a procurarvi il fascicolo che contiene i seguenti titoli:
Reflections on the concept of symmetry
KUNO LORENZ
Mirror symmetry and fundamental interactions
OSCAR NAVILIAT-CUNCIC
Symmetry and complexity in dynamical systems
KLAUS MAINZER
On the physical origin of the homochirality of life
DAVID B. CLINE
Symmetry in chemistry
MAGDOLNA HARGITTAI ISTVÁN HARGITTAI
Asymmetry at the molecular level in biology
LOUISE N. JOHNSON
Development of the asymmetric human
LEWIS WOLPERT
How asymmetry in animals starts
ONUR GÜNTÜRKÜN
Symmetry and asymmetry in the human brain
KENNETH HUGDAHL
Asymmetry in the fossil record
LOREN E. BABCOCK
Symmetry in social exchange and health
JOHANNES SIEGRIST
Symmetry and asymmetry in aesthetics and the arts
I. C. McMANUS

Geni Homeobox ed Evoluzione negli animali bilaterali

Geni Homeobox ed Evoluzione negli animali bilaterali

Cosa e' accaduto durante l'Evoluzione alla super-famiglia dei geni Homeobox, implicati nella variabilita' morfologica e fisiologica degli organismi?

Un interessante articolo dei due ricercatori J. Nam e M. Nei, della Pennsylvania State
University, appare in questi giorni su Molecular Biology and Evolution (Mol. Biol. Evol. 22(12) 2386-2394 (2005)). I geni Homeobox, scoperti nei primi anni '80 in Drosophila melanogaster, regolano vari aspetti della morfogenesi degli organismi pluricellulari, sia animali che vegetali. Si tratta di una super-famiglia comprendente piu' di 49 differenti famiglie, ognuna delle quali e' costituita da un certo numero di geni che regolano un particolare aspetto dello sviluppo. In particolare, sono molto noti i geni della famiglia HOX, i quali giocano un ruolo importante nelle fasi di sviluppo del piano corporeo durante l'embriogenesi degli animali. I caratteri fenotipici comuni tra organismi possono essere ricondotti alla conservazione dei geni Homeobox, mentre i caratteri diversi sono determinati da geni Homeobox che hanno subìto una differenziazione funzionale (susseguente ad un fenomeno di duplicazione) oppure dalla perdita di alcuni di questi geni. Dall'analisi dei geni Homeobox di vari organismi risulta inoltre che il numero totale di questi geni, presenti nel genoma di un organismo, ne determinano la complessita'.

Gli autori hanno svolto una meticolosa ricerca analizzando tutte le 49 differenti famiglie di geni Homeobox appartenenti a 11 organismi animali a simmetria bilaterale, dai Nematodi (Caenorhabditis elegans e Caenorhabditis briggsae) agli Insetti (moscerino della frutta e zanzara), ad un tunicato, per poi considerare vertebrati quali Pesci ossei (pesce palla ezebrafish), la rana, il topo domestico, il ratto e Homo sapiens sapiens.
Attraverso la ricostruzione dell'albero filogenetico e dell'albero dei geni che lega le specie in esame, e attraverso la stima dei geni possedute dalle specie ancestrali (gli antenati comuni di queste specie) e da "archi-MRCA" (Most Recent Common Ancestor, il piu' recente antenato comune che lega tutte le11 specie in esame), e' stata ricostruita la storia dell'evoluzione, nell'ultimo miliardo di anni (i tempi sono basati sul concetto di orologio molecolare), dei geni Homeobox. I risultati forniscono importanti evidenze, le quali possono svelare i passaggi evolutivi intervenuti nella comparsa degli organismi a simmetria bilaterale. Tali evidenze possono essere riassunte nei seguenti punti:

- archi-MRCA possedeva gia' molti geni Homeobox (almeno 88), segno della sua gia' elevata complessita' fenotipica, se comparata a quella di Nematodi ed Insetti

- I vertebrati possiedono in generale un numero almeno doppio di geni Homeobox rispetto agli invertebrati (piu' di 200 contro 80-100): alcune famiglie hanno lo stesso numero di geni, mentre altre possiedono da due a quattro volte il numero di geni delle corrispondenti famiglie degli invertebrati. E' curioso notare che alcune famiglie, presenti negli invertebrati, sono del tutto assenti nei vertebrati: questo aspetto meritera' ulteriori indagini

- Dopo la divergenza Pseudocelomati-Celomati (Caenorhabditis elegans e Caenorhabditis briggsae appartengono infatti agli pseudocelomati) il numero di geni Homeobox e' aumentato leggermente tra gli invertebrati, mentre i vertebrati hanno fatto registrare un aumento di quasi tre volte

- Durante il processo evolutivo si sono talvolta registrate delle diminuzioni del numero di geni Homeobox: i tunicati e gli insetti attuali, ad esempio, possiedono un numero inferiore di geni Homeobox rispetto al loro antenato comune

- Tra i vertebrati, il numero dei geni Homeobox e' aumentato in due distinti periodi di tempo: nei primi stadi dell'evoluzione dei celomati e nei primi stadi dell'evoluzione dei vertebrati. Questo fenomeno coincide temporalmente con il piu' generale aumento del numero totale di geni nel genoma degli organismi considerati

Nam e Nei hanno inoltre valutato la conservazione e la perdita di geni Homeobox ancestrali nelle undici specie attuali. E' interessante notare che tra i vertebrati sono stati ritrovati tutti i geni di archi-MRCA, e nuove famiglie si sono formate. Rispetto agli antenati comuni (i vari nodi intermedi dell'albero filogenetico delle undici specie) si sono verificate anche perdite di geni, piu' elevate tra gli invertebrati che tra i vertebrati. La perdita puo' essere derivata da inattivazione di un gene ridondante, a seguito di un processo di duplicazione, o da perdita di funzionalita' di un gene gia' differenziato: dato che, in generale, si e' verificata la perdita di geni particolarmente "vecchi", il secondo meccanismo e' quello su cui i due autori puntano maggiormente.

Questo lavoro, che dedica inoltre una discussione a parte per la famiglia dei geni HOX, evidenzia come l'acquisto e la perdita di geni Homeobox ha cambiato drasticamente il destino evolutivo e le caratteristiche fenotipiche dei differenti organismi.

Paola Nardi

Il Ritorno della Scimmia Gigante

Il Ritorno della Scimmia Gigante

Dopo Godzilla (Dakosaurus andiniensis), il mostro marino della Patagonia la cui scoperta e'
stata annunciata solo pochi giorni fa, parrebbe essere il turno di King Kong.....

In realta' Gigantopithecus blackii, il piu' grande primate mai esistito, e' stato scoperto molto tempo fa, nel 1935, quando il paleontologo olandese G.H. von Koenigswald riconobbe un enorme molare di primate tra gli improbabili rimedi di una farmacia di Hong Kong. Per oltre ottant'anni i paleontologi si sono prodigati, avendo a disposizione qualche dente e qualche pezzo di mandibola, provenienti dalla provincia cinese meridionale dello Guangxi, nella ricostruzione delle caratteristiche morfologiche del grande primate, determinandone le dimensioni (circa tre metri di altezza per un peso che poteva superare i 500 kg) e le abitudini alimentari: si trattava di un enorme vegetariano, che si cibava preferibilmente di bambù. Alle conoscenze maturate mancava pero' un importante tassello: determinare l'intervallo temporale in cui l'enorme primate visse nel Sud-Est asiatico.

Proprio in questi giorni il geocronologo Jack Rink, professore alla McMaster University di Hamilton, Canada riporta alla ribalta questa eccezionale creatura, annunciando di aver finalmente trovato la risposta: usando una sofisticata tecnica di datazione assoluta, la risonanza di spin elettronico (ESR) basata sugli elementi della serie di decadimento dell'uranio, egli ha accertato che Gigantopithecus blackii e' vissuto per un milione di anni fino a circa 100.000 anni fa, epoca della sua estinzione. Inutile sottolineare che nel periodo in questione, il Pleistocene, l'uomo era gia' presente nella regione del Gigantopithecus, e che grandi cambiamenti evolutivi erano in atto......

Molte sono le domande che ancora attendono una risposta, come quella legata ai motivi dell'estinzione del grande primate: fu la competizione con l'uomo a decretare la fine del Gigantopithecus? Fu la dieta cosi' particolare ad impedirne la sopravvivenza, magari a seguito di importamti cambiamenti climatici? Nel frattempo Rink sta cercando ulteriori evidenze fossili in Tailandia.

Paola Nardi

Ipotesi e paradigmi

Ipotesi e paradigmi

E’ imminente la pubblicazione dell’articolo:
About hypotheses and paradigm: Exploring the descreteness-chance paradigm. Medical Hypotheses, Volume 66, Issue 1, 2006, Pages 188-192
L’autore, Eugene Kaellis, affronta in questo articolo, il problema delle influenze sociali e culturali sui prevalenti paradigmi scientifici.
Generalmente un’ipotesi scientifica obbedisce a un determinato paradigma scientifico, definito da Thomas Kuhn come “ una costellazione di conclusioni – concetti, valori, tecniche – condivise da una comunità scientifica e usate dalla comunità per definire problemi e soluzioni lecite”.
Tali paradigmi di riferimento cambiano e vengono sostituiti in mancanza di prove empiriche o per via dell’emergere di ipotesi alternative. Ma il fattore che più di ogni altro determina tale cambiamento è rappresentato senza dubbio dall’influenza dell’ambiente culturale-sociale e dalle condizioni politico-economiche. Sarebbe tale ambiente a permettere il prevalere di una teoria scientifica a discapito di un’altra.
La storia della scienza è ricca di esempi di questo tipo. Famoso è il caso del rifiuto della teoria copernicana, in favore di quella tolemaica, perché maggiormente aderente alla cultura cristiana dominante del XVI secolo.
L’autore considera questo insieme di fattori alla base di quello che egli definisce il Discreteness-Chance Paradigm (DCP), paradigma che avrebbe dominato in maniera preponderante la fisica e la biologia per più di un secolo e secondo il quale la natura dei cambiamenti, sia in ambito fisico che biologico, non sarebbe determinabile con certezza, e sarebbe invece governata da effetti di tipo statistico e probabilistico.
Kaellis propone in questo articolo un parallelismo tra il concetto di probabilità quantistica e quello di mutazione genetica, cercando di dimostrare come entrambe queste discipline abbiano contribuito alla formazione del DCP, data la loro stretta relazione con gli eventi socio-culturali del tempo.
Ampio spazio viene dedicato ad un’analisi della teoria darwiniana della Selezione Naturale e al suo profondo legame con la cultura dell’Inghilterra vittoriana.

Daniela Suman

L'affare Lysenko

E’ imminente la pubblicazione del seguente articolo:
The Lysenko effect: undermining the autonomy of science
Nils Roll-Hansen. Endeavour, 2005
Procuratevelo!!!!!
L’articolo cerca di spiegare attraverso una revisione critica dell’affare Lysenko (il governo russo platealmente distrusse lo sviluppo di una propria genetica moderna negli anni ’50 del secondo dopoguerra) come, in modi meno plateali e piu’ subdoli, e’ possibile influenzare o imbrigliare il processo di sviluppo scientifico

Ancora sul concetto di Omologia

Ancora sul concetto di Omologia

E’ temporanemante disponibile l’intero fascicolo (testi completi) della rivista Theory in Biosciences. Il volume 124, n. 2, Novembre 2005 dedica il contenuto al concetto di Omologia di cui vi ho gia’ parlato a Homology as a relation of correspondence between parts of individuals
…e i titoli:
-Homologies in phylogenetic analyses – concept and tests
-Homology and ontogeny: Pattern and process in comparative developmental biology
-Vertebrate head development: Segmentation, novelties, and homology
-Genes and homology in nervous system evolution: Comparing gene functions, expression patterns, and cell type molecular fingerprints
-Birth, life and death of developmental control genes: New challenges for the homology concept
-Evo-devo and the search for homology (“sameness”) in biological systems

Evoluzione, Darwin funziona ancora

Evoluzione, Darwin funziona ancora

Riceviamo e volentieri pubblichiamo:
La rivista M!ND, Storie della conoscenza informa che tra breve sarà in tutte le edicole il n.4 del bimestrale (Dicembre 2005/Gennaio 2006) con l’articolo:
Evoluzione, Darwin funziona ancora di Cesare Marchetti

Dal comunicato stampa dell’editore riportiamo i seguenti brani:
Il caso catapultò un giovane, intelligente, entusiasta ed acuto ma impreparato osservatore in una avventura esplorativa. Charles Darwin, imbarcato sulla goletta Beagle, dovette leggere il libro della natura e produsse una delle più rivoluzionarie idee dell’Occidente: l’evoluzione della specie.
(…)
L’idea è semplice e si è rivelata di grandissima generalità. Visto con l’occhio del DNA, l’individuo è un messaggio e l’evoluzione consiste in progressive modifiche congruenti con l’ambiente in cui è immerso. Anche la conoscenza in generale - e la scienza in particolare - sono costituite da messaggi e si può ricercare se la teoria di Darwin funziona al loro interno. Funziona.
Io stesso ho potuto utilizzare l’idea in una ricerca piuttosto astratta sui limiti della conoscenza. Le leggi della fisica, ad esempio, vengono ipotizzate dai fisici e poi sperimentate per accertarne la consistenza con il mondo esterno. Queste ipotesi si formano nella nostra mente con processi di mutazione a roulette molto simili a quelli del DNA.
(…)
La teoria di Darwin rivoluzionò alle radici la visione del mondo, il monolito della creazione diventava un fluido turbolento in continua evoluzione. Non c’era più un Dio razionale, ma un caso onnipresente che fa e disfà senza una visione provvidenziale nè giustizia. Il buon comandante Fitzroy, che si era reso conto di essere stato la pietra cote su cui Darwin aveva affilato i suoi argomenti, si suicidò a soli 59 anni. Darwin, una volta superata la paura iniziale, cominciò a trarre conclusioni sempre più raccapriccianti: vince chi sopravvive ed il sesso come strumento di continuità assume un ruolo centrale nella teoria. Visti oggi con cinico distacco noi siamo delle complesse astronavi che il sesso ha costruito per essere portato in giro per il mondo e fare buoni incontri (detto con parole mie: i commenti dei contemporanei erano ben più crudi). Il criterio estetico aiuta a scegliere un partner che migliori la probabilità di una prole di successo. La teoria ha preso nuovo slancio con la scoperta del DNA. Le osservazioni macroscopiche trovano così una spiegazione nei meccanismi molecolari. E abbiamo ora uno strumento per guidare “razionalmente” l’evoluzione in un senso o un altro: speriamo bene

Il Creazionismo in USA. Dalla rivista Le Scienze

Il Creazionismo in USA

La rivista Le Scienze pubblica la seguente news sul Creazionismo in USA. A parte le vicissitudini americane che speriamo si risolvano decorosamente, proponiamo di insegnare il disegno intelligente nelle ore di religione qui in Italia?

Gli Stati Uniti e il creazionismo, 16 Novembre 2005
Nonostante l'opposizione di scienziati e insegnanti, il comitato per l'educazione dello stato del Kansas ha deciso di approvare l'insegnamento nelle scuole del cosiddetto "Intelligent Design", il concetto secondo il quale il corso dell'evoluzione sarebbe stato plasmato da un creatore intelligente. "È soltanto l'ultima di una serie di decisioni discutibili del comitato", ha dichiarato Kathleen Sebelius, governatrice democratica del Kansas. "Se intendiamo continuare a favorire lo sviluppo delle industrie tecnologiche e far progredire il nostro stato, dobbiamo rafforzare gli standard scientifici e non indebolirli". Si tratta della seconda volta in sei anni che in Kansas si è votato per modificare i criteri di insegnamento in favore di quella che gli scienziati ritengono propaganda religiosa. Nel 1999, il comitato scolastico aveva votato per eliminare l'insegnamento dell'evoluzione, della cosmologia e di alcuni aspetti della geologia. L'anno successivo, una vigorosa campagna di scienziati e insegnanti aveva costretto i conservatori a fare un passo indietro. Ma ora la nuova votazione, approvata per sei voti contro quattro, imporrà l'insegnamento di critiche specifiche all'evoluzione nelle classi delle scuole superiore. Contemporaneamente, indicazioni opposte giungono da Dover, in Pennsylvania, la città che ospita il più celebre processo contro l'Intelligent Design. A settembre, il comitato scolastico di Dover era stato citato in tribunale per aver adottato criteri di insegnamento critici nei confronti dell'evoluzione che - secondo i genitori degli alunni - violavano il principio della separazione fra stato e chiesa. La sentenza è attesa per dicembre o gennaio, ma nel frattempo otto dei nove membri del comitato sono stati espulsi e sostituiti con oppositori dell'insegnamento dell'Intelligent Design nelle ore di scienze. (Le Scienze)

Straordinaria notizia di N. Eldredge

Straordinaria notizia di N. Eldredge

Il nostro sostenitore (e che sostenitore!!!!!!!!) Niels Eldredge annuncia sul fascicolo di novembre di PloS Biology (vol.3(11), 2005) che l’ American Museum of Natural History ospiterà tutte le opere integrali rimanenti di Darwin:
i Red e Transmutation Notebooks, lo Sketch, l’ Essay, e Natural Selection.
Un’ottima notizia per tutti gli studiosi che potranno finalmente disporre delle opere complete di Darwin (se aggiungiamo l’altro progetto della British Library diretto da John van Wyhe).
Leggete l'articolo completo pubblicato su PloS Biology.
Eldredge inoltre anticipa l’inizio delle celebrazioni del 200mo compleanno di Darwin con la pubblicazione del libro Darwin. Discovering the Tree of Life. Un tributo alla vita e alle idee di Darwin e un primo saggio dedicato alle opere che il museo tra pochi giorni metterà a disposizione di tutti!!!!!!!!!!!!!!!!

Origine della vita. Un inizio

Origine della vita. Un inizio

Il giornalista Richard Robinson ha scritto per PloS Biology (vol.3(11), 2005) una breve rassegna degli studi sull’origine della vita che e’ un’ottimo punto di partenza per approfondire l’argomento! I temi trattati sono:
mondo a RNA/mondo a DNA, primogenitura del metabolismo sulla replicazione (o viceversa?), modelli che prevedono un ruolo delle sorgenti idrotermali e un qualche principio autorganizzativo.
Leggetelo……PloS sostiene l’Open Access dei propri articoli che pertanto sono offerti liberamente all’accesso!

The Ancestor's Tale 32-37. Tutti gli eucarioti si uniscono al pellegrinaggio

The Ancestor's Tale 32-37. Tutti gli eucarioti si uniscono al pellegrinaggio

Quinta puntata della recensione estesa dell'ultima opera di Richard Dawkins: tutti gli animali, ormai uniti al pellegrinaggio si accingono ad accogliere gli esseri viventi con cui dividono il
Dominio Eukarya....

Il nostro piu' lontano co-antenato:finora incontrato, il numero 31, ci lega alle spugne, gli ultimi membri dei Metazoi, formatisi per assemblaggio di Protozoi monocellulari circa 800 Mya.
Ci addentreremo ora decisamente nel tempo verso la nostra origine cellulare, e per fare questo abbandoniamo il Regno Animale e incontriamo, ai Rendez-vous 32 e 33, rispettivamente i Coanoflagellati, strani esseri unicellulari flagellati che vivono in colonie, la cui cellula e' del tutto simile ai coanociti (le cellule che formano le spugne) e i DRIPS, intermedi tra protisti e funghi, parassiti di anfibi e pesci di acqua dolce. Questi due singolari gruppi preludono al Rendez-vous 34, dove incontriamo, piu' di un miliardo di anni fa, il co-antenato che ci unisce al Regno dei Funghi (o Miceti); un regno pluricellulare composto da numerosissime specie di organismi eterotrofi dalla grande diversita': troviamo infatti muffe, lieviti, funghi edibili e tartufi, esseri saprofiti, parassiti, o addirittura simbionti che partecipano ad associazioni come le micorrize o i licheni, dalla valenza ecologica molto importante. Evidenze molecolari lasciano pochi dubbi sul fatto che i Funghi siano piu' vicini filogeneticamente a noi animali di quanto non lo siano al Regno delle Piante.

Il Rendez-vous 35 permette agli Amebozoi di unirsi al pellegrinaggio: si tratta di amebe e strutture che esibiscono una struttura ameboide, come le muffe mucillaginose, definite amebe sociali e caratterizzate da un singolare ciclo vitale.
Dopo aver trascorso un periodo come amebe separate, a seguito di vari processi di divisione, queste assumono una struttura "sociale": un super-organismo multicellulare (una sorta di lumaca lunga fino a un millimetro) capace di movimento coordinato, e che risponde a stimoli sensoriali, come ad esempio alla luce. Questa massa pluricellulare costruisce infine un corpo fruttifero a forma di fungo, il cui compito e' quello di spargere spore da cui nasceranno nuove amebe. Dawkins rende qui omaggio a J.T. Bonner, che ha speso la sua vita di scienziato a studiare batteri, ciliati, flagellati ed amebe nella loro modalita' multicellulare, tutti rientranti nella categoria dei cosiddetti microbi sociali: un preludio alla multicellularita' dei Metazoi?

Il Rendez-vous 36 segna l'ingresso di un nuovo, importantissimo Regno, quello delle Piante (alghe verdi, alghe rosse e piante propriamente dette), con i suoi organismi fotosintetici indispensabili alla vita di tutti gli altri organismi, e comunque incapaci di libero movimento. Proviamo a far girare il programma Deep Green, creato a UC Berkeley, per scoprire i segreti filogenetici delle piante: ci stupiremo delle numerosissime ramificazioni, a riprova dell'immensa biodiversita' presente in questo Regno. La struttura estremamente complessa del cavolfiore da' lo spunto per il racconto che spiega la legge di Kleiber, recentemente razionalizzata nella teoria di West, Enquist e Brown (WEB...): si tratta del rapporto tra i logaritmi della massa corporea e della velocita' metabolica degli esseri viventi, che ritroviamo straordinariamente costante lungo ben venti ordini di grandezza, dal piu' piccolo organismo unicellulare, sia esso batterico, animale o vegetale, fino agli animali e piante piu' grandi, come sequoie o balenottere azzurre!! Questo rapporto vale 3/4: le cellule degli esseri viventi piu' grandi presentano un metabolismo piu' basso rispetto ad organismi piu' piccoli (ovviamente occorre confrontare tra loro organismi simili, cioe' distinguere, ad esempio, fra unicellulari, pluricellulari a sangue freddo e pluricellulari a sangue caldo) e cio' dipende dalla natura fisica e dalla geometria dei sistemi di trasporto presenti in ciasun organismo.

Al Rendez-vous 37 si entra nell'incertezza piu' totale: tutti gli eucarioti che ancora mancano all'appello si uniscono a questo punto. Si tratta delle alghe brune, di diatomee, foraminiferi, radiolari, ciliati, euglena e altri flagellati, dinoflagellati. Qui troviamo il racconto di Mixotricha paradoxa, un microorganismo che vive in simbiosi con Mastotermes darwiniensis, una termite che vive, per l'appunto, nei dintorni della citta' di Darwin, in Australia settentrionale. Mixotricha e' un simbionte che permette alle termiti di metabolizzare la cellulosa del legno, ma e' essa stessa un ricco consorzio tra un grande protozoo, dotato di quattro flagelli, e centinaia di migliaia di apparenti ciglia, rivelatesi poi spirochete, cioe' batteri!

Siamo ormai a circa 2 miliardi di anni fa, quando Dawkins registra quello che definisce a ragione il Grande Rendez-vous Storico: e' la cellula eucariota stessa a fare il suo ingresso sulla scena dell'evoluzione, con il suo nucleo racchiuso in una doppia membrana, i suoi organelli auto-riproducenti e il suo complesso sistema di membrane e microtubuli. Una complessa interazione tra batteri ha condotto a strutture endosimbiotiche cooperanti, cosi' come spiegato dall'ormai trentennale lavoro di ricerca di Lynn Margulis: la cellula eucariota lascia dunque intravvedere cio' che all'inizio era una serie di organismi unicellulari separati, dotati di vita indipendente. Quali "trucchi" metabolici questi consorzi batterici hanno passato agli organismi eucarioti? I tre piu'
importanti sono la fotosintesi, la respirazione ossidativa basata sull'impiego di ossigeno e la fissazione dell'azoto.

E' tempo di inseguire, all'alba dell'evoluzione, i semplici organismi unicellulari batterici che avrebbero in seguito permesso la nostra comparsa, miliardi di anni piu' tardi................ Ma questo e' il Regno delle Monere, cioe' delle cellule procariote..... e infine si giungera' all'origine della vita....... La meta del nostro lungo pellegrinaggio........

E' a questo punto che si concludera' il nostro lunghissimo viaggio: arrivederci all'ultima puntata!

Puntate gia' pubblicate su Pikaia:

The Ancestor's Tale (recensione del libro)

The Ancestor's Tale 0-8. Tutti i primati si uniscono al pellegrinaggio

The Ancestor's Tale 8-15. Tutti i mammiferi si uniscono al pellegrinaggio

The Ancestor's Tale 16-24. Tutti i cordati si uniscono al pellegrinaggio

The Ancestor's Tale 25-31. Tutti gli animali si uniscono al pellegrinaggio

Paola Nardi

L'Infedele di Gad Lerner su Darwin e Dio

L'Infedele di Gad Lerner su l'insegnamento dell'evoluzione nelle scuole

L'Infedele, trasmissione televisiva di La7, condotta da Gad Lerner dedicherà la puntata di mercoledì 16 novembre (ore 21:30) all'argomento Dio e Darwin, creazionismo ed evoluzionismo. La trasmissione verrà realizzata in diretta e anche noi di Pikaia saremo presenti nel pubblico in sala. Seguite la trasmissione!!!!!!!!!!
Riporto l'annuncio dell'emittente sulla trasmissione:
Titolo: La guerra di religione contro l'insegnamento di Charles Darwin nelle scuole
Sommario della puntata: La guerra di religione contro l'insegnamento di Charles Darwin nelle scuole è il tema de L'Infedele di Gad Lerner in onda mercoledì 16 novembre alle ore 21.30 su LA7. Dai creazionisti americani ai teorici cristiani del "Disegno intelligente", fino al ministro Moratti che ha proposto di eliminare lo studio dell'evoluzione dalla scuola dell'obbligo: perchè fa paura ammettere che l'uomo discende dalla scimmia? Da Gad Lerner ne discutono fra gli altri: Luca Cavalli Sforza e Enrico Alleva, accademici dei Lincei; il genetista cattolico Giuseppe Sermonti e il teologo Giuseppe Tanzella Nitti; la giornalista Sylvie Coyaud, il filosofo Orlando Franceschelli; insegnanti di scienze e i militanti anti-Darwin di Alleanza Studentesca
Sul sito del canale TV, La7 si potrà seguire il filmato nei giorni successivi alla programmazione di mercoledi.

J. Diamond su Quark di Novembre

Quark nel numero di Novembre (58) riporta l’articolo di Jared Diamond (Professore di Geografia all’università di California a Los Angeles) che anticipa i contenuti del suo ultimo libro ora in libreria Collasso – Come le società scelgono di morire o vivere (Einaudi, 566 pp.). Per gentile concessione della rivista riportiamo integralmente l’articolo dal titolo
Così crollano le civiltà
Riportiamo inoltre l’introduzione di R.O.:
Cos’hanno in comune gli abitanti dell’Isola di Pasqua, i Maya, gli Indiani Anasazi del Nuovo Messico e i Vichinghi della Groenlandia? Sono tutti scomparsi senza lasciare traccia, perché non hanno saputo creare un rapporto equilibrato con l’ambiente. È questa, in due parole, la tesi sviluppata da Jared Diamond nel suo ultimo libro, Collasso - Come le società scelgono di morire o vivere (Einaudi, 566 pp, 24 €), ora in libreria in Italia.
Per arrivare alle sue conclusioni, lo studioso americano, premio Pulitzer nel 1998 (vedi il box a pag. 75), ha esaminato un lungo elenco di civiltà scomparse nel nulla. Le loro vicende sono tutte sovrapponibili e ripercorrono una sequenza simile di eventi: a un’iniziale crescita della popolazione segue un eccessivo sfruttamento agricolo che si tramuta in danno ambientale e alimenta carestie, guerre e malattie. Non tutte le società però sono destinate a perire alla fine del percorso, sono molti gli esempi di quelle che sono riuscite a riprendersi. E noi? Quali insegnamenti possiamo trarre dal passato? È lo stesso Diamond a dircelo, in questo articolo che Quark pubblica in esclusiva: una realistica considerazione sui nostri tempi, che chiama in causa primi fra tutti gli Stati Uniti.

Ulteriori informazioni le trovate nel sito della Fondazione The Edge

La Rivista dei Libri ha recensito il libro nel numero di maggio di quest’anno.

Nel portale Pikaia potete consultare e leggere la recensione di Paola Nardi dell’altro importante libro di Diamond, Armi, acciaio e malattie. Breve storia del mondo negli ultimi tredicimila anni (sezione Strumenti -> Recensioni)

Guardate e ascoltate infine questo video (in inglese) dove Diamond parla del suo ultimo libro. Connettetevi al sito The Lavin Agency e selezionate il link in basso a sinistra.

Darwin Day, Milano, 9-12 febbraio 2006

Darwin Day, Milano, 9-12 febbraio 2006

Buon compleanno, Mr. Darwin!
In anteprima annunciamo la prima bozza del programma previsto al Museo di Storia Naturale di Milano. Tra gli altri saranno presenti Eldredge, Ridley, Kohn, Ferraguti, Pievani, Corsi e tanti altri. Su Pikaia prossimamente pubblicheremo il programma

Ecco Godzilla, predatore del Mesozoico

Ecco Godzilla, predatore del Mesozoico

Rimbalza in questi giorni tra letteratura scientifica e televisione la notizia del ritrovamento fossile di un interessante rettile marino, il Dakosaurus andiniensis, vissuto 135 milioni di anni fa, tra Giurassico e Cretaceo.

Ancora una volta e' la Patagonia a regalarci questo nuovo ritrovamento (solo poche settimane fa era stata annunciata la scoperta del primo velociraptor sudamericano), nelle zone meridionali di Mendoza e di Neuquén, che nel periodo considerato formavano una profonda baia tropicale in quello che oggi chiamiamo Oceano Pacifico. Tre esemplari fossili furono ritrovati nel 1996 da una spedizione argentina guidata dai paleontologi Zulma Gasparini e Luis Spalletti della National University of La Plata, ma solo ultimamente Diego Pol, bioinformatico della Ohio State University ha determinato l'appartenenza di Dakosaurus alla famiglia dei coccodrilli. Certo un coccodrillo ben diverso dagli esemplari marini che si aggiravano in quel periodo: una dimensione ragguardevole (intorno ai quattro metri), un muso corto e tozzo, mascelle imponenti lunghe fino a mezzo metro con moltissimi denti seghettati; insomma, una perfetta macchina di predazione nei mari del Giurassico. A differenza dei coccodrilli attuali, infatti, gli antichi coccodrilli, come Dakosaurus, vivevano certamente in acqua, avendo pinne al posto degli arti.

I risultati di questa ricerca trovano spazio sull'ultimo numero di National Geographic Magazine ( la National Geographic Society ha finanziato questo progetto) che dedichera' un ampio articolo nel numero di Dicembre.

Paola Nardi

E’ possibile oggi invertire il processo di resistenza batterica?

E’ possibile oggi invertire il processo di resistenza batterica?

Uno dei classici esempi di evoluzione in atto, percepibile da ogni essere umano, e’ la resistenza batterica. Se insistiamo troppo a somministrare antibiotici alla popolazione noi stessi siamo artefici della selezione di batteri resistenti a quel particolare farmaco. Ecco perché oggi molti antibiotici risultano inefficaci.
E’ possibile oggi invertire il processo di resistenza batterica? Ci provano i ricercatori californiani del Scripps Research Institute che pubblicano il seguente articolo su PLoS Biology:
Ryan T. Cirz, Jodie K. Chin, David R. Andes, Valérie de Crécy-Lagard, William A. Craig, Floyd E. Romesberg. Inhibition of Mutation and Combating the Evolution of Antibiotic Resistance. PLoS Biology, Vol. 3(6) June 2005.
Il testo completo è possibile leggerlo perché PLoS Biology è una rivista Open-Access che permette l’accesso, l’uso, la distribuzione e la riproduzione su qualsiasi mezzo; basta che l’opera sia citata appropriatamente (Creative Commons Attribution License).
Leggetevi (in inglese e a testo completo) un commento su Drug Discovery.
Uno studio in italiano sui meccanismi di resistenza è pubblicato dall’università di Genova: Meccanismi di resistenza agli antibiotici.
Segnalo anche sui Currents del 2004 l’articolo Antibiotic resistance: an exercise in evolution e l’opinione del biologo S.R. Palumbi What can we do to reduce antibiotic resistance?

Relitti dell'Evoluzione

Relitti dell'Evoluzione

Alcune cellule staminali adulte potrebbero essere semplici riminiscenze di processi evolutivi ancestrali, non essendo attualmente in grado di presentare la funzionalita' propria delle
staminali stesse.

Lo afferma Thomas Braun e il suo gruppo di ricerca, del Max Planck Institute for Heart and Lung Research di Bad Nauheim (Germania), nel recentissimo articolo pubblicato su Molecular and Cellular Biology. Tra le varie linee di ricerca, l'istituto si occupa attivamente dello studio delle cellule staminali adulte quali potenziali strumenti terapeutici nelle patologie che colpiscono il cuore. Proprio lavorando su due linee cellulari staminali mesenchimali di topo, estratte dal midollo osseo, Braun e colleghi si sono accorti della peculiarita' di alcune di queste staminali.

Innanzitutto le due linee hanno presentato diversa espressione, e cio', secondo gli autori, sarebbe indice di una certa eterogeneita' delle staminali mesenchimali. In una serie di esperimenti, stimolando diversamente le linee, le staminali in esame hanno cominciato, come atteso, a sviluppare le caratteristiche rispettivamente di cellule muscolari del miocardio e cellule muscolari scheletriche. Questo processo di differenziamento cellulare, ottenuto attivando un gruppo di geni muscolo-specifici, ha pero' riservato interessanti sorprese: il tessuto miocardico ottenuto non presenta infatti la tipica striatura, e cio' e' indice di una capacita' contrattile quantomeno incompleta; anche lo sviluppo delle cellule muscolari scheletriche si e' rivelato incompleto, non essendo mai stato raggiunto il tipico stadio di cellule multi-nucleate. Secondo
Braun queste evidenze suggeriscono, tra le altre, un'attraente ipotesi: alcuni tipi di cellule staminali adulte potrebbero essere dei veri e propri "relitti" evolutivi, derivanti da processi ancestrali ormai abbandonati dall'organismo. Lo proverebbe la loro conservata plasticita', tipica di una staminale, unita, tuttavia, all'attuale incapacita' di svolgere la funzione richiesta alla cellula differenziata o al relativo tessuto.

Paola Nardi

Pikaia al Festival della Scienza a Genova

Pikaia al Festival della Scienza a Genova

Abbiamo deciso di uscire allo scoperto, e grazie all'ospitalita' degli organizzatori del Festival abbiamo ottenuto uno spazio di un'ora, Domenica 6 novembre alle ore 18:00 al Palazzo Ducale, Sala Minor Consiglio, subito dopo la conferenza che seguiremo tutti con enorme interesse: Darwin sì, Darwin no, Darwin forse. Scuola e cultura italiana fra religione e laicità con Giulio Barsanti, Orlando Franceschelli, Michele Luzzatto, Vittorio Sgaramella.

Vi aspettiamo tutti!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

L’origine della simmetria bilaterale

L’origine della simmetria bilaterale

Ecco un tema affascinante che stimola sempre nuove riflessioni e studi per conoscere i meccanismi fondamentali dello sviluppo evolutivo degli organismi viventi, i rapporti tra micro e macroevoluzione e in dettaglio, in questo caso, l’origine e le cause della simmetria bilaterale. Procuratevi l’articolo di Finnerty pubblicato su BioEssays, Volume 27, Issue 11, 2005. Pages 1174-1180
Did internal transport, rather than directed locomotion, favor the evolution of bilateral symmetry in animals? …e leggete di cosa si occupa lo stesso ricercatore
Due altri suggerimenti sono:
Jonathan Cooke. The evolutionary origins and significance of vertebrate left-right organisation. BioEssays, Volume 26, Issue 4, April 2004, Pages: 413-421
L. A. Zenkevich. The evolution of animal locomotion. Journal of Morphology, Volume 77, Issue 1, 1945. Pages 1-52

The Future of Evolution

Il noto matematico Freeman Dyson , conosciuto in Italia per le pubblicazioni Origini della vita, Il sole, il genoma e Internet. Strumenti delle rivoluzioni scientifiche, Turbare l'universo, L'importanza di essere imprevedibile e Infinito in ogni direzione ha recentemente pubblicato questo saggio che vi invito a leggere (anche se in inglese):
The Future of Evolution
L’autore conclude, scrivendo:
We are moving rapidly into the post-Darwinian era, when species will no longer exist, and the evolution of life will again be communal. If you like, you can call that the evolution of a noosphere

La chimica entra di prepotenza negli studi di biologia

La chimica entra di prepotenza negli studi di biologia

Si definisce Biologia Sintetica e ambisce a sostituire modelli reali quali gli organismi viventi con sistemi artificiali che simulano perfettamente le proprietà del mondo vivente. Come sempre Wikipedia, l’enciclopedia del web costruita dai cybernauti stessi, ci chiarisce di cosa si tratta.
Interessante e’ anche il seguente articolo di Sismur e Benner dal titolo Synthetic biology e pubblicato su Expert Opin Biol Ther. 2005 Nov;5(11):1409-14.
Il sito Synthetic Biology rende conto delle novità della ricerca ed è imminente la pubblicazione della rivista Synthetic and Systems Biology.
Come sempre "occhio" ai rischi

Jared Diamond, Collasso, come le società scelgono di morire o di vivere

L’Einaudi annuncia la pubblicazione del libro di Jared Diamond, Collasso, come le società scelgono di morire o di vivere. Per tale occasione ha invitato l’autore stesso a presentare il libro a Roma.
AURELIO PECCEI LECTURE 2005
Martedí 15 novembre 2005, Sala Pietro da Cortona. Musei Capitolini, Piazza del Campidoglio. Ore 9.30 – 13.00
Programma:
INTRODUZIONE
Roberto Peccei, Fondazione Aurelio Peccei
Carlo Alberto Bonadies, Giulio Einaudi editore
INTERVENTI
Piero Angela
Gianfranco Bologna, Fondazione Aurelio Peccei, WWF Italia
Alessandro Lanza, Fondazione ENI Enrico Mattei
Pietro Laureano, Politecnico di Bari
Antonio Navarra, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia
Giulio Sapelli, Università di Milano
Informazioni:
Ufficio Stampa WWF Italia - 06.844.973.77 E Giulio Einaudi editore - 011.56.56.213/260
Nel portale Pikaia potete consultare e leggere la recensione di Paola Nardi dell’altro importante libro di Diamond, Armi, acciaio e malattie. Breve storia del mondo negli ultimi tredicimila anni (sezione Strumenti -> Recensioni)
La Rivista dei Libri ha recensito il libro nel numero di maggio di quest’anno

Il Cardinale Schoenborn e Darwin sul quotidiano Repubblica

Intervista di Marco Politi al Cardinale Schoenborn su Repubblica oggi domenica 6 Novembre 2005

Il Cardinale ritorna sul dibattito evoluzione-creazione e riconferma parola per parola le sue precedenti opinioni con un accentuato sostegno alla teoria del Disegno Intelligente.
Altre sue prese di posizione le trovate presso questi siti web:

Controversial cardinal pays tribute to Darwin. He says flap over views on evolution arose from misunderstanding

Creationism and evolution can co-exist, says cardinal

Cardinal Redefines Church's View on Evolution

Futuro Remoto 2005

Dal 16 al 27 novembre appuntamento con Futuro Remoto 2005. Il programma è scaricabile presso il sito web CittàdellaScienza di Napoli.
Per gli amici... Dino
Un viaggio indietro nel tempo, quando gli uomini non esistevano ancora, su una terra popolata in ogni suo angolo da strane creature, incredibilmente simili ai draghi e ad altri mostri che da sempre popolano la nostra fantasia. Animali mostruosi, misteriosi e inquietanti riproposti al pubblico alla luce delle più attuali conoscenze scientifiche. Questo il prossimo Futuro Remoto.
La manifestazione multimediale di divulgazione scientifica, giunta alla sua diciannovesima edizione, ha visto nel 2004 la partecipazione di circa 35.000 visitatori in dieci giorni, confermando il vivo interesse presso i media e il pubblico degli addetti ai lavori, così come presso il mondo della scuola, delle professioni e del turismo.
L'appuntamento del 2005 abbinerà, come sempre, la spettacolarità dei percorsi espositivi con le attività di laboratorio e un nutrito calendario di eventi ed incontri con i nomi più noti del panorama scientifico nazionale ed internazionale.
Conosceremo da vicino questi affascinanti esseri preistorici e ne scopriremo le abitudini: dai dinosauri carnivori ai vegetariani, dai più grandi esseri volanti mai apparsi sulla terra ai più temibili abitatori delle profondità marine.
INFO contact center. Tel. 081 372.372.8, e.mail futuroremoto@cittadellascienza.it

Sorprendente ma non troppo!!!! Non siamo un paese normale!!!!

Sorprendente ma non troppo!!!! Non siamo un paese normale!!!!

Queste due affermazioni sorgono spontanee in seguito alla lettura del dossier pubblicato da Micromega che racconta (ricostruisce minuziosamente) le ragioni dell’interminabile tempo passato in attesa del reintegro dello studio dell’evoluzione nei programmi delle scuole di ogni ordine e grado.
Leggete il dossier gentilmente concesso da Micromega e presente nel sito web di Repubblica.
Ne danno notizia inoltre Il Corriere della Sera e Il Mattino di Padova. ….e anche questo è strano!!!!!!! ….solo due quotidiani riprendono la notizia?
La Repubblica infine pubblica nelle pagine centrali un articolo di Luca e Francesco Cavalli Sforza dal titolo eloquente: tutto ci dice che Darwin aveva ragione….ma forse non in Italia (mi permetto di aggiungere!)

Comprendere i Biofilm

Comprendere i Biofilm(s)

Sono tra noi da miliardi di anni....... Gia' alla fine del '600 van Leeuwenhoek, l'inventore del microscopio, si era accorto della loro esistenza, ma essi sono stati incredibilmente ignorati dalla scienza fino a circa vent'anni fa.

Sto parlando dei biofilm(s) consorzi davvero straordinari per struttura ed organizzazione biochimica attraverso i quali le comunita' microbiche (batteri, protisti, alghe e lieviti) riescono a prosperare. L'ultimo numero di American Scientist pubblica un articolo, scritto da alcuni biologi canadesi della University of Calgary, che riassume le evidenze emerse negli ultimi anni riguardo a queste speciali comunita'. Ognuno di noi ha esperienza di biofilm(s), dai tappeti verdastri e scivolosi che ricoprono i ciottoli di un corso d'acqua o le rocce di zone particolarmente umide, alla fanghiglia variopinta che si osserva in prossimita' di sorgenti termali; dalla placca dentale al fenomeno della biocorrosione. Per lunghi anni si e' pensato, che lo status piu' comune dei microbi, ad esempio i batteri, fosse quello di organismi cosiddetti planctonici, cioe' isolati e liberi di essere trasportati nell'ambiente: questi effettivamente esistono, ma l'organizzazione di gran lunga favorita sembra proprio essere quella del biofilm. Quando un biofilm raggiunge la maturita', uno o piu' gruppi microbici si ritrovano legati da una matrice extracellulare polimerica molto complessa, formata da polisaccaridi, DNA e proteine, e in questo modo sono capaci di aderire facilmente alle superfici. Questa vita comunitaria e' favorita rispetto all'isolamento, perche' offre indubbi vantaggi ai suoi componenti: dal trasferimento orizzontale di materiale genetico, alla possibilita' di sfruttare i prodotti metabolici dei propri vicini, alla protezione meccanica, all'aumentata capacita' di tolleranza verso gli agenti antimicrobici.

La microbiologia e' oggi finalmente convinta della necessita' di comprendere appieno questo mondo: i biofilm(s), infatti, sono coinvolti in moltissimi aspetti legati alla nostra alimentazione e salute. Essi intervengono a regolare le attivita' metaboliche di animali e piante (basti pensare al rumine dei bovini, dove ben 75 specie tra batteri, protisti e lieviti permettono all'animale di sostenersi con una dieta di sola erba, oppure alle associazioni di micorrize o dei batteri Rhizobium e Nitrobacter che agiscono rispettivamente per una migliore capacita' di assorbimento dei nutrienti da parte delle piante e per la fissazione dell'azoto atmosferico), ma possono anche essere patogenici e causare gravi malattie. E' ormai noto che circa il settanta per cento delle infezioni batteriche alle quali siamo esposti sono causate dai biofilm(s), che aiutano i microbi a espandersi nell'ospite ed a proteggersi dagli attacchi del sistema immunitario e delle molecole farmacologicamente attive.

Come funziona un biofilm? Quali sono i meccanismi che lo rendono cosi' adatto alla sopravvivenza anche in un ambiente particolarmente ostile e variabile? Per rispondere a queste fondamentali domande la microbiologia sta oggi cambiando radicalmente l'approccio sperimentale e analitico, rendendolo finalmente idoneo allo studio dei biofilm(s): anche la proteomica e la trascrittomica stanno dando il loro contributo, offrendo la possibilita' di studiare il profilo di distribuzione delle proteine e dei trascritti genici in un biofilm. Sono gia' stati scoperti meccanismi interessanti attraverso i quali i componenti di un biofilm si rendono resilienti all'ambiente che li circonda. Si e' in particolare compreso che la straordinaria capacita' resiliente risiede nella estrema eterogeneita' del biofilm: i microorganismi piu' vicini all'ambiente fluido crescono piu' velocemente, avendo a disposizione nutrienti ed ossigeno in maggior quantita', e sono pertanto maggiormente suscettibili all'attacco degli antimicrobici; le cellule a crescita lenta, al centro del biofilm, presentano invece una migliore tolleranza.

E' stato inoltre svelato un meccanismo di difesa dei biofilm(s) batterici davvero efficace, probabilmente evolutosi molto tempo fa: il quorum sensing si basa su segnali chimici di comunicazione intercellulare, e consiste nell'emissione da parte di alcuni batteri di molecole che inducono, quando raggiungono una certa concentrazione, l'attivazione di geni specifici, responsabili a loro volta dell'attivazione o del silenziamento di altri geni (fino al 10%) residenti
sul cromosoma batterico. Importanti in questo senso sono le ricerche condotte dalla biologa molecolare Bonnie Bassler alla Princeton University. Il quorum sensing, ad esempio, e' implicato nella produzione di enzimi coinvolti nella difesa e riparazione cellulare contro agenti quali il radicale superossido ed il perossido di idrogeno (conosciuto anche come acqua ossigenata): il biofilm quindi riesce a sopravvivere sia all'azione dei disinfettanti, sia all'assalto delle cellule responsabili della risposta immunitaria di un organismo ospite. Anche la difesa contro gli antibiotici e' aumentata da meccanismi di quorum sensing, che provvedono alla produzione di grandi quantita' di specie chimiche che funzionano da pompe molecolari, capaci di espellere l'antibiotico iniettato nella cellula batterica.

Spesso le cellule batteriche che riescono a sopravvivere sono quelle a crescita piu' lenta: Kim Lewis, della Northeastern University di Boston, ha recentemente scoperto che le cosiddette cellule persistenti riescono a raggiungere uno stato di dormienza durante l'azione antibiotica, per poi dare origine ad una nuova popolazione batterica quando l'effetto antiobiotico cessa.
E' superfluo aggiungere che sono proprio queste cellule ad essere responsabili delle recidive nelle infezioni. Sebbene il successo delle cellule persistenti sembri a prima vista un paradosso evolutivo, in quanto la loro presenza riduce la fitness dell'intera popolazione clonale batterica, a causa di un piu' lenta divisione cellulare, si hanno evidenze genetiche che questo meccanismo sia molto ancestrale e che si sia evoluto nei batteri come "polizza assicurativa" per proteggersi da incontri, seppure infrequenti, con agenti antibiotici. Lo propone il modello pubblicato lo scorso aprile su Genetics da Edo Kussell della Rockefeller University di New York.

Gli scienziati che si misurano quotidianamente con il problema della resistenza batterica all'azione degli antibiotici sanno bene quanto sia di fondamentale importanza comprendere l'evoluzione di tali meccanismi per approntare efficaci contromisure, magari sotto forma di induzione di modificazioni genetiche negli agenti patogeni: e' ormai chiaro che tali ricerche devono necessariamente essere orientate verso lo studio dei biofilm(s).

Paola Nardi

Evoluzione dell'occhio

Finalmente un libro in italiano su un tema molto complesso come "l’evoluzione dell’occhio". Ci ha pensato Zanichelli con questo volume di Andrew Parker:
In un batter d’occhio. La causa del più spettacolare evento nella storia della vita. Collana Le Ellissi.
Riporto il commento proveniente dal sito della Zanichelli:
544 milioni di anni fa, la vita sulla Terra scorreva lentamente nelle acque degli oceani. Gli unici animali pluricellulari erano vermi marini e altri invertebrati a corpo molle, come le spugne e le meduse. Poi, nel corso dei successivi cinque milioni di anni, il processo evolutivo si mise in moto. In questo breve lasso di tempo - un batter d'occhio in termini geologici - i diversi tipi di animali, o phyla, passarono da tre a trentotto, lo stesso numero di oggi. Improvvisamente comparve una grande varietà di invertebrati con forme complesse, con gusci e tegumenti rigidi e con arti prensili: trilobiti, grossi granchi, animali simili ad aragoste e molti altri organismi attivi e in grado di muoversi velocemente.Il come e il quando di quest'evento straordinario, detto "esplosione cambriana" e descritto da Stephen Jay Gould in La vita meravigliosa, è noto da tempo. Quello che finora era solo una congettura è il perché. La spiegazione di Andrew Parker è che durante questo periodo si sia evoluto l'occhio: ciò avrebbe portato all'inizio della predazione attiva e alla comparsa di zampe articolate, per afferrare la preda, e di gusci duri e resistenti, per difendersi dai predatori
Il libro si aggiunge alle segnalazioni sullo stesso tema riportate in questo stesso Blog

Sul web ho rintracciato la recensione di A. Campbell

Su Amazon potete leggere il sommario

Chi e’ A. Parker? Leggete la pagina web della Royal Society