Le Scienze - Settembre 2011 [PDF]

Zitiervorschau

. Scientific American

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Sommario

l'intelligenza umana potrebbe essere giunta a un limite evolutivo. In futuro però forse arriveremo a un livello più elevato di intelligenza in torma collettiva grazie alla lecnologia. (Foto cervetlo: Adam Voortles. lJnivefsità del Texas ad Austin; grafica: 2FAKE)

36

ELROSCIE z I limiti dell'intelligenza

settembre 2011 numero 517

ASTRO,",O

66

Un osservntorio per l'infrarosso

di Oollf,r/as Far

di PaoloSaracello f

Le leggi della fIsica potrebbero impedire al cervello umano di evolvere in una macrhi.na pensante ancora più polente

l'osservatorio spaziale Herschel dell'Agenzia spaziale europea studia l'universo nella radiazione infrarossa con una definizione senza precedenti

/1111/0

Di Giorgio

ASTR(

4.4-

Il sistema periodico del cosmo

A"T

di 1\('11 CI'OS7lX!/

L'universo invisibiJe di Uerschel

72

Un semplicC' diagramma. pubblic-alo esanamente un seco-

di Paolo SaraceTlo

lo fa. è ancora oggi il più importante strumento concettuale

Galassie lontane e antichissime. nubi da cui nascono le stelle e molecole che compongono oggetti celesti sono i protagonisti dei primi dati inviati daJrosservatorio nell'inFrarosso dell·Agenzia spaziale europea

dell'astrofisica stellare CAMBI

50

IO CLIMATICO

L'ultimo grande riscaldamento globale di LA'f' R. Kllmp

MEDICINA

78

Capire come fa una zanzara a identificare i suoi obiettivi umani può aiutare a migliorare le armi contro la diffusione della malaria

storia della Terra

FISICA DEI

O>MOlOGIA

~

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82

M~TERIALI

Lnboratorio grafene

1"le17:;1$I(l di Peler Byme

di I "il/orio Pellegri"i e Maf'CtJ lV/illi

Leonard Susskind iniziò a ribellarsi d.. ragazzo. e non ha più smesso di farlo. Oggi sostiene che la realtà ci rimarrà sempre incomprensibile

Questo materiale permene di studiare relatività e meccanica quantistica in un frammento di carbonio HA INFOR

~

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L'eufant terrible deUa fisica

Profumo di umlLDO di Jo/m /l. (A,r/sofl e AI/iflOlI F. ClII-ey

Lo studio di un repentino riscaldamento climatico avvenuto ncl passato remoto del pianeta offre una lezione sul cambiamento climatico in atto, la cui velocità non ha eguali nella

56

\-tlA

BIOLOGI~

60

L'evoluzione dell'occhio di Tr'Pmr D. /Jamb La ricostruzione del processo evolutivo da cui e emerso l'occhio umano vani fica la tesi del4ldiscgno intelligente»

www.lescienze-i(

90

Se l'ho.eker spegne lo. luce di Dovici )"1. Nicol I virus inFormatid hanno iniziato a colpire sistemi di coo[TOllo industriali. D prossimo bersaglio potrebbe essere la rete elettrica

LA·Scienze

5

Sommario Rubriche 9

Editoriale di "farco CalJanro

lO

In edicola

12

Concorso fotograneo

15

Lm'ori in corso

IO

Intervista L'ecologo al computer di Sih'in Bel1croelli

18

iUudc in Ilal)' Tra automobili ~ biomroicina di ILIi:::ili Gahaglio

20

Scienza c filosofia Viaggiare n~l tempo

21

22

,Ii E/Nla Castellani

Appunti di laborntorio nVesuvio: una bomba innescata? diEJoof"(lo Ikmcùu:II" Il matematico impertinente Prendiamo il toro per le coma

di PiergWrgwOdffrrdlli

Ast"i & Particelle Il lusso dclrignoranza di Roberto Ball,:ç/on

Homo sapiens Variabili e primitivi

97

20

(liGiorgio/I/II1J=i

COOl'dinate Il costo umano dell'encrgia di .Ilari.' Fischefli

98

Rudi matematici T~

arrotine da Zanzibar

di Hodolfo (1('dro. Pù:ro J-àhbri ~ Fmm:"t'tro Orlm::io

100 Libri & leml)O libero lO •.

PO\'era scienza Caccia alferrore di PaoloA/fir!issimo

105

Pentole & l)rOveltc l due segreti del bolognese di f)ario l1rr.s,'jol/;lli

23 'me app..fl1O

l'anemone. (I1lSg)

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Le Scienze S5

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Fox è _ . gocmaIisIa Jt-.:a

Iffle as.t Fnn:::s::o, ct*tua spesso con -NeoN SGiemJsl'•.QIscoyer. • .QI1sban Sdenal_',

ha 0l1IIIlJl) runerosi lRfTli e rkxn:lSamenti.

antiago Ramòn y Cajal. biologo spagnolo e premio Nobcl, mappò l'anatomia newale degli insmi nei decenni precedenti la prima guerra mondiale.

e paragonò Uloro piccolo circuito dei neuroni dedicati alla visione a un'OTO-

logio da tasca. Quelln dei mammiferi. a confronto, gli sembrava un ingombrante orologio a pendolo da salono.In effetti r umiliante pen.sare che un'ape. con un cervello di pochi milligrammi. t capace di eseguire compiti. come orienrarsi in un labirinto. alla pari con i mammiferi. Un'ape porrebbe anche ~ limitata da un numero rdativammte piccolo di nroroni. ma sembra proprio che ne tragga il massimo. Alr~tremo opposto. con un ttlVello cinque milioni di volte più grande. un ddante so~ le inefficienze di un ~o che domina un territorio troppo vasto. Per andare da un lato aIl"altro dd ct:rvello. i segnali impiegano un tempo 100 volte più lungo. e lo stesso avviene per i segnali che vanno dal cervello alle zampe, costringendo questi animali a fare meno affidamento sui riflessi. a muoversi piillentamente e a sprecare preziose risorse cerebrali per

pianificare ogni passo, Noi esseri umani non ci troviamo agli estremi dimensionali di api ed elefanti. Ma poche persone si rendono conto del fano che le leggi della fisica pongono vincoli stringenti anche alle nostre facoltà mentali. Gli antropologi si sono posti il problema dei possibili fanori anatomici che limitano l'espansione del cervello chiedendosL per esmtpio. ~ un cervello piil grande riuscirebbe a passare nel canale del pano. E anche supponendo che l'~oluzione risolva questo problema. possiamo porri quesiti più profondi. Per esempio potKmmo ipotizzan che il processo evolutivo aumenti il numero di neuroni del nostro cervello o la frequenza con cui i neumni si scambiano informazioni. e che queste modifiche ci rendano piil abili e intelligenti. Diverse linee di ricerca. però. sembrano suggerire che presto questo genere di miglioramenti sperimenterebbe limiti di tipo fisico che. in ultima analisi. sono riconducibili alla natura dci neuroni e al rumore statistico degli scambi chimici con cui comunicano. clnformazione. rumore ed energia sono legati in modo inestricabile., dice Simon Laughlin. neuroscienziato dell'Università di Cambridge.•C'è un collegamento a livello tennodinamico». Dobbiamo dunque pensare che le leggi della termodinamica impongano un limite all'intelligenza basata su nroroni uni~en­ te valido per ogni tipo di organismo. che si tratti di uccelli, pri-

mati. cetacei o mantidi religiose? Questa domanda. a quanto pa~. non era mai stata posta in tennini cosi generali. ma gli scienziati intervistati in questo anicolo sono d'accordo sul fano che vale la pena considerarla.•È un punto di grande intere:sse-. dice Vijay Balasubramanian, fisico che studia la codifica ncurale dell'informazione all'Università della Pennsylvania.•Non ho mai trovato una discussione su questo argomento, neppure nella fantascienza•. lntelligenza. ovviamente. è una parola che andrebbe usata con prudenza. È difficile da misura~ e addirittura da definire. Tunavia .sembra equo dire che. secondo la maggior pane dci metodi di misurazione. gli animali più intelligenti della Terra sono gli esseri umani. È possibile però che nel corso dell·~oluz.ione il nostro ttr~llo abbia raggiunto un limite alla capacità di elabora~ l'informazione? È possibile che ci siano limiti di natura fisica all'evoluzione di un'intelligenza basata sui neuroni. non solo per gli esseri umani ma per ogni forma di vira?

n organo "orace Il modo più ovvio per potenziare il cervello è farlo diventare più grande. e in effetti il rapporto tra dimensioni dci cervello c infelligenza è una questione che affascina gli scienziati da oltre cent'anni. Tra la fine del XIX secolo e !'inizio del XX i biologi ~ploraro­ no alcuni temi universali della vita. ricavando una serie di leggi matematiche relative alla massa corpo~a. in panicolare a quella cerebrale, che riguardano tuno il ~o animale. Un vantaggio dell'aumento delle dimt'nsioni è che un cervello piil grande può contenere piil neuroni. che dovrebbero permenere una ~ta in complessità. Ma già allora era chiaro che l'intelligenza non è: d~ terminata dalle sole dimensioni cerebrali: una vacca ha un cervello 100 volte piil grande di quello di un topo. ma non sembra molto piil sveglia. Le dimensioni del ce.rvello sembrano crescere con quelle dci corpo solo per eseguire compiti banali: per esempio un corpo pii.! grande potrebbe imporre un carico di lavoro più pesante per compiti neura1i non legati all'intelligenza come il moniroraggio di un numero piil grande di nervi tattili. l'elaborazione di ~ gnali provenienti da retine piil estese e il controllo di un numero più elevato di fibre muscolari. Eugene Dubois. il grande anatomista olandese che scopri Homo trrctus a Giava nel J892, voleva stimare l'intelligenza degli animali a partire da crani fossilizzati. e per questo tentò di definire una relazione matematica tra dimensioni cerebrali e dimensioni corporee. supponendo che gli animali con un ccrvelJo sproporzionatamente grand~ dovevano ascre ancht' più in[elligenti. Dubois

1'\ BR J' ~lntelHgenza umana poIr!llòe essere w:ma al suo HlTllte eYOIutiYo.

lJMlr.;e _ sugge1scoo " che la maggior pane 1me tasI deilo sviluppo, l'occhio _Iampreda assomiglia molto an'occhio, SIrutl1r.IImente semplice, della missina, l>1ma di subire la metamortosi in In complesso occhio a macd1lna IDIografica .Anche t'occhio umano durante lo sviluppo ricorda l'occhio della missina, poiché attraversa ..,. _ in ai la relina ha saIo due strati, I>1ma che emerga In terzo strato di cellule . Aspetti dello sviluppo embrionale di un individuo nlleltono, come sappiamo,.......mi accaduti durante 1'00000uzione della sua linea.

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Vesctcola

ottica

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10 Annelld

4 settimane

cellule retinaJi progenitrici

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Lent. in Yia di SYiluppo cellul.-c-~t"

gangliali

meati

OCChio d l _ adu""

cellule retinalì mature

OCChio dllarYa dllampreda

Mlsslnfforml

5 settimane

Retina a due strati

Petromlzontilonnl

Vertebnlti

Ultimi pesci agnati fossili

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• OCChIo dllamjwoda Gnatostomi

I 600 500 MiUoni di anni fa

400 O

Otthlo a n ~ le prove disponibili SlJllllOIiscono che un lIOIo-occhIo non visivo con una retina a due strati si sia eYOiuto in lJ1 antenato dei vertebrati tra i 550 e i 500 milioni dì anni fa e che questo precusore defl'occhlo a lotoeameIa seMsse a rtveIare la luce che regoIaw l'orologio interno.

lampreda. L'occhio dcUa missina deve perciò essere una degenerazione di quella fonna più progredita, ed t significativo che esista ancora in quella primitiva. Per esempio, sappiamo dal caraode deco che l'occhio può andare incontro a una massiccia degenerazione ed tsSCre completamente perso in appena 10,000 anni. Eppure l'occhio della missina. in tutta la sua struttura. persiste da centinaia di milioni di anni. Ciò suggerisce che, sebbene la missina non possa usano per vedere, l'organo è comunque importante per la sua soprawivenza. La scoperta ha poi altre implicazioni. La missina potrebbe essere inratti finita in questo stato rudimen-

W\lo \lo JCSctCIlzbe quindi fa.rc luce sulle modalità di funzionamento del prolO-occhio. prima che si evolvesse in un organo visivo. Indizi sul Nolo delrocchio della missina si ricavano analizzandone la retina. Nella retina a tre strati classica dci venebrati. le cellule dello strato intermedio - le cellule bipolari - elaborano rinfonnazione in arrivo dai fotorettnori e comunicano i risultati ai ncuroni che inviano i segnali verso il cervello che li interpreterà. ln-

Le Scienzc

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vece la retina a due strati della missina è priva delle cellule bipolari intermedie: qui i fotorecettori si collegano direttamente ai neuroni di proiezione. In quCSfo senso. i circuiti della retina della missina

assomigliano alla ghiandola pineale. o epifisi, una piccola struttura cerebrale specializzata nella secrezione di annoni. La ghiandola pineale modula i ritmi circadiani, e nei vertebrati non mammiferi

contiene cellule fotorecettrici che si collegano direnamente ai neuroni di proiezione. senza cellule intennedie. Nei mammiferi queste cellule hanno perso la capacità di percepire la luce. Basandoci anche su questa analogia con la ghiandola pineale, nel 2007 ho proposto. insieme ai miei collaboratori. l'ipotesi

che l'occhio della missina non sia implicato nella visione. ma generi invece i segnali in ingresso alla pan'c del suo cc.rvello che regola ritmi circadiani essenziali. e anche attività stagionali come l'alimentazione e l'accoppiamento, Equindi possibile che l'occhio ancestrale dei protovenebrati vissuti tra i 550 e i 500 milioni di anni fa fungesse inizialmente da organo non visivo e che solo in seguito abbia evoluto la capacità di elaborazione neurale e ottica, oltre aUe componenti motorie necessarie per la visione spaziale, Gli studi sullo sviluppo embrionale dell'occhio dei venebrati confermerebbero la teoria. Quando una lampreda è allo stadio larvale, vive nel leno di un ruscello e, come la missina, è cieca. In questa fase della vita il suo occhio assomiglia a quello dclla missina, perché ha una struttura semplice ed è collocato sono uno strato di pelle, Quando la larva va incontro a metamorfosi, il suo occhio rudimentale cresce e sviluppa una retina a tre strati; inoltre, si formano una lente, una cornea e i muscoli di sostegno. A quel pumo, I"organo sale in superficie come occhio a fotocamera. Molti aspeni dello sviluppo individuale rispecchiano eventi accaduti durante I"evoluzione degli antenati. Penanto, con la dovuta cautela possiamo ricorrere allo sviluppo del1"occhio della lampreda per aggiornare la nostra ricostruzione dell'cvoluzione dell'occhio, Anche l'occhio dei mammiferi mostra segni eloquenti della sua origine evolutiva durante lo sviluppo embrionale, Benjamin E. Reese e collaboratori delrUniversità della California a Santa Barbara hanno scopeno che i circuiti della retina dei mammiferi esordiscono in modo simile a quelli della missina, poiché i fotorecettori si collegano direttamente ai neuroni di proiezione. Poi, dopo diverse settimane. le cellule bipolari maturano e si inseriscono tra i fotorecettori e i neuroni di proiezione. Questa sequenza è esattamente lo schema di sviluppo previsto se la retina dei venebrati si fosse evoluta da un organo circadiano a due strati grazie an'aggiunta della capacità di elaborazione e di elementi per rappresentare le immagini. Sembra perciò assolutamente plausibile che questo stadio semplice e primitivo dello sviluppo sia il reraggio di una fase dell'evoluzione che precedette !'invenzione dei circuiti della cellula bipolare nella retina e !'invenzione della lente, della cornea e dei muscoli accessori,

dei ritmi circadiani, Viceversa, i recettori rabdomerici percepiscono la luce con l'espressa finalità di consentire la visione. Sia gli occhi composti degli insetti sia gli occhi a fot'ocamera di molluschi come il polpo, evolutisi indipendentemente da quelli dei vertebrati, impiegano fmorttt"ttori rabdomerici, Tuttavia, l'occhio dei venebrati usa i fotorecettori ciliati per percepire la luce al fine di vedere. Nel 2003, Detlev Arendt, dello European Molccular Biology Laboraroty a HeideJberg, ha riferito prove convincenti che il nostro occhio conserva i discendenti dei fotorecettori rabdomerici, modificatisi poi notevolmente per formare i neuroni di proiezione, che inviano nnfonnazione dalla retina al cervello. OÒ implica che la nostra retina contiene i discendenti dei recettori di entrambe le classi: la classe ciliata. in origine fotorecetlori, e la classe rabdomerica, che si è trasformata in neuroni di proiezione. Riutilizzare una struttura esistente per un nuovo scopo è proprio il modo di operare dell'evoluzione, quindi la scoperta che i fotorecettori ciliati e quelli rabdomeriti hanno un ruolo differente ncl nostro occhio rispetto a quello degli invertebrati arricchisce le prove che sia stare costruito attraverso proctSSi naturali. Tuttavia ci siamo chiesti quale tipo di pressione ambientale possa avere spinto queste cellule ad assumere i nuovi ruoli Per capire perche i fotorecettori ciliati hanno trionfato come sensori luminosi della retina dei venebrati, mentre: la classe rabdomeJica si è evoluta nei neuroni di proiezione, ho analizzato le proprietà dei loro pigmenti sensibili alla luce, le rodopsine, che prendono il nome dalla opsina, una proteina in esse contenuta, Nel 2004, Yoshinori Shichida dell'Università di Kyoto ba dimostrato cbe, in fase precoci dell'evoluzione dci pigmenti visivi nei venebrati, è avvenuto un cambiamento che ba reso più stabile, e dunque piil attiva, la fonna del pigmcnlO attivata dalla luce. Ho ipotizzato che questo cambiamenro abbia bloccato anche la riconversione della rodopsina attivata nella forma inattiva, che nel caso delle rodopsine rabdomerlche richiede l'assorbimento di un secondo fotone di luce: penanto. era necessaria una via biochimica che annullasse la predisposizione della molecola a segnalare di nuovo la luce, Una volta che questi due elementi fossero stati presenti, i fotorecettori ciliati avrebbero awto un vantaggio speciale rispeno ai fotorecettori rabdomerici in ambienti come gli abissi oscuri oceanic:i. Di conseguenza, alcuni cordati primitivi (antenati dei venebrati) potrebbero essere riusciti a colonizzare nicchie ecologiche inaccessibili ad animali che si affidavano ai fOlorecenori rabdomerici. e non perche la fonna più evoluta di opsina offrisse una visione migliore (le altre: componenti dell'occhio a fotocamera dovevano ancora evolversi). ma perche conferiva un modo piil efficace di percepire la luce che pennette agli orologi circadiani e stagionali di tenere il ritmo. Per questi cordati che vivevano in universi piil tenebrosi, i fOlorecenori rabdomerici. meno sensibili, in aggiunta a quelli ciliati sarebbero stati praticamente inutili, e dunque liberi di assumere un nuovo ruolo come neuroni che traSmettono i segnali al cervello. A quel punto non avrebbero più avuto bisogno deU'opsina, che la selezione naturale avrebbe eliminalO da quelle cellule,

L'occhio ancestrale an·ebbe ayuto la funzione di n'golare i ritmi circadiani

L'arrivo dci rcccU.ori Mentre studiavamo lo sviluppo dei tre strati della retina, ci siamo posti un'altra domanda sull'evoluzione delrocchio, Nel regno animale, i fotorecettori appanengono a due classi distinte: rabdomerica e ciliata. Fino a poco tempo fa, molti erano convinti che gli invertebrati usassero la classe rabdomcrica e i vertebrati la ciliata. Ma in realtà la situazione è piil complicata. Nella srragrande maggioranza degli organismi, i fotorecettori ciliati sono responsabili della percezione: della luce per scopi non visivi, come la regolazione

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Le Scienze

È nato un occhio Disponendo di una teoria sulla possibile origine della retina dei venebrati, volevamo capire come l'occhio si è evoluto circa 500 milioni di anni fa da organo sensibile alla luce, ma non visivo, in organo capace di fonnare immagini. Abbiamo nuovamente trovato indicazioni nello sviluppo embrionale. Nelle fasi precoci dello svi-

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settembre 2011

LE PROl'E

Cicatrici

dell'evoluzione L:oa:hio dei _ b , che non è affatto" frutto di .., -disegno- intelligente, contiene numerosi difetti che confermano la sua origine evo· lutiva. Tra i suoi diletti, elle degradano la qualità dell'immagine, cl sooo una retina inYeni1a che costringe la luce a passare allraverso I corpi cellulari e le Iibre llOMl5O pM1a di coIl*e i loblreceltDri Y3Si sangligni che SI distendono nella ~ interna della retina : Iibre nervose che si l3Ql1lJl>paro per anraver.are una sIngOO _ nella re-

tina eIonnare I nervo oItico, creando una maa:t1ia cieca

luppo, la struttura nrorale che dà origine all'occhio emette due protuberanze su ambo i lati. formando due sacche., o vescicolt:, Ciascuna vescicola si ripit:ga poi su se stessa e gt:nera una retina a fonna di C. che riveste la parete interna dell'occhio, L'evoluzione probabilmente ha proceduto in modo molto simile. lpotizziamo che un proto-occhio di questo tipo - con una retina a fonna di C. a due strati. composta da foto~nori ciliati sulla parte esterna e da neuroni di proiezione derivati da fotorecettori rabdomerici all'interno - si sia evoluto in un anlt:nato dei veJ1ebrati tra 550 e 500 milioni di anni fa. fungendo da orologio interno e forse aiutandolo a rivelare le ombre e a orientare adt:guatarnt:nte il suo organismo. Nello stadio successivo dello sviluppo embrionale. durante il ripiegamento all'interno della retina su se stessa, si forma la lente. che ha origine come ispessimento della superficie esterna. o ectoderma. dell·embrione., che si rigonfia entro lo spazio vuoto ricurvo a fonna di Ccreato dalla mina. Alla fine. questa protrusione si separa dal resto dell'ectoderma e diventa un elemento libero di muoversi. Sembra vt:rosimile che una sequenza di cambiamenti simile sia avvenuta durante l'evoluzione. Non sappiamo di prtciso quando avvenne qutsta modificaziont:. Tunavia. negli anni novanta Dan-Eric Nillson, dell'Università di lund. ha dimostrato che le componenti otticht: dt:U'ocdtio potrd>bfio t:SSersi evolute miro un miliont: di anni. ln qUl:StO caso. l'occhio capace di formare immagini potrebbe ~ m1~ dal proto-occhio non visivo in un istantt: gt:alogico. Con la comparsa della Irnl~ per catturare la luce ~ mettere a fuo-

co le immagini la capacità dell'occhio di racroglie", rinfonnazione è aumentata notevolmentt:. Questo avrebbe creato pressioni selettive favorevoli all'origine di una maggiore capacità elaborativa della retina. superiore a quella consentita dal semplice collegamento tra i fotom:ntori e i nc:uroni di proie:zjone.l'evoluzion~ ha esaudito questa necessità modificando il processo di maturazione della ceUula. t: pt:rtiò, durantt: lo sviluppo. alcun~ cdlult: sono divt:ntatt: cellul~ bipolari della retina cht: si inseriscono Od lo strilto dt:i fotorecettori e lo strato dei neuroni di proiezione. invece di formare fotorecenori ciliati. hr questa ragione le cellule bipolari della retina sono molto simili ai coni e ai bastoncdli, pur essendo privi della rodopsina, ~ ricevono l'input non già dalla luCt: bensì da sostanze chimiche (nc:urol.JaSmettirori) rilasciate dai fotorecettori.. Be:nch(: gli occhi a fotocamera consentano un ampio campo visivo, in realtà il cervello acquisisce solo una frazione dell'informa-

www.lcscicnzc.it

zione disponibile in un detmninato istante. a causa dd numero limitato di fibre nervose che collegano l'occhio al nostro cervt:llo. Gli occhi a fotocamera primitivi dovettero affrontare una limitazione ancora più grave. perrhe presumibiJmenre avevano un numero persino inferiore di fibre neNose. Deve perciò essersi verificata una notevole pressione selettiva a favore dell'evoluzione di muscoli per il movimento oculare. Questi muscoli devono essere stati presenti già 500 milioni di anni fa. percil(: la loro organizzazione nella lampreda, la cui linea evolutiva risale a quell'epoca, è praticamt:nte identica a quella dei venebrati gnatostomi esseri umani inclusi. A dispetto degli innumerevoli caratteri ben costruiti e congegnati dell'occhio dei venebrati. diversi tratti sono però decisamente approssimativi. Per esempio la retina è disposta al conOdrio. e dunque la luce deve attraversarne !'intero spessore - anrav~rso le fibre nervose t: i corpi cellulari cht: diffondono la luce t: d~dano la qualità dell'immagine - prima di raggiuogt:re i fotorteet1ori. Inoltre i vasi sanguigni delimitano la superficie interna della retina. genando ombre indesiderate sullo strato dei fotorecettori. La retina ha poi una macchia cieca. dove le fibre nervose che attraversano la sua superficie si aggregano prima di attraversarla ed emergere posteriormrntt: come nervo ottico. E l'elenco potr'rbbe proseguitt. Questi difetti non sono caratteristiche inrntabili dell'occhio a fotocamera. perché i polpi ~ i calamari hanno t:Voluto indipe.ndt:ntt:mt:nte occhi dello stesso tipo che non hanno questi difetti. In ~altà. un ingegnt:re che costruisse un occhio con i difeni del nostro rischi~~bbt: i1licmziamento. Considt:rare l'occhio dei vm:d>rati in un contesto evolutivo rivela che queste carenze apparentt:mt:nt~ assurd~ sono la conseguenza di un'antica sequenza di passaggi. ciascuno dei quali ha regalato un vantaggio ai nosoi antt:nati venebrati prima ancora che riuscissao a vt:dt:re. 11 .disegno' del nostro occhio non è intelligente. ma acquista la sua pe:rfma ragione d'essere alla luce deU·evoluzione. • l'

PPRO

EvoMion of the Vertebrate Eye: Opsins, Photol eceplOt s, Retina and Eye-Cup. Lamb T. D. e aItrI,lrt -Nature Ntuosaen;e-, Vot 8,~. 960-975, dicembre 2007 The Evolution 01 Eyes, Numero _ di .E'IOlulion: Eò.Jcalion and Outreach', Vol. " n. 4, otteue 2008. The EvoIution 01 Phototnlnsduc1ion and Eyes, numero morografico deIe .PtliIosopt;caJ Transac1ions 01 tt'o Royal SOcIety, Sor1es B., Vol. 364, 12 OItObre 2009.

Le Scienze

6.~

ASTRONOMIA

Un osservatorio L'osservatOlio spaziale Herschel dell'Agenzia spaziale europea sturua l'universo nella raruazione infrarossa con una definizione senza precedenti di Peto!o Sarace7w e Anna Di Giorgio

" /

osservatorio spaziale Herschel è una missione cornerslone della European Space Agency. l'Agenzia spaziale europea. realiz-

zata per studiare l'universo nelle frequenze dell'infrarosso e del submillimetrico. A bordo c'è un telescopio con uno specchio di 3.5 metri di diametro e tre strumenti che

usano rivelatori rafTreddati a una temperatura vicina allo zero assolu!n (-273.15 gradi Celsius). HeJSChel è stato lanciaro iI 14 maggio 2009 con un razzo Ariane 5 dalla base di Kourou, nella Guyana francese. insieme al satellite Planck. Dopo un viaggio di circa 50 giorni ha raggiunto il punto lagrangiano 2, indicato con la sigJa l2, a 1.5 milioni di chilometri dalla Terra, da dove trasmene dati di straordinaria qualità. A oltre due anni dal lancio. Herschd sta fornendo risultati straordinari

in campi che vanno dallo studio degli oggetti più remoti del sistema solare ai primi stadi della fonnazione stella re, dall'evoluzione delle galassie ai processi chimici che avvengono nd mezzo intcrstdlare. Per ottimizzare i risultati. la missione è stata concepita per funzionare come un osservatorio, con due terzi del tempo di osservazione assegnato attraverso una selezione di proposte a cui può partecipare la comunità scientifica mondiale. Una parte del tempo d'osservazione è dedicato ai key-projecr, programmi osservarivi di ampio respiro che affrontano in modo globale tematiche di particolare rilevanza scientifica. Ai risultati di alcuni dei suoi programmi e dedicato un altro arricolo (si ./eda l'universo invisibile di Hcrschel. a p. 72). L'osservatorio deve il suo nome all'astronomo, fisico e musicista inglese sir William Herschl'l. Nato nel 1738 in Gl'mania e trasfl'ritosi giovanissimo in Inghilterra, dovc nel 1800 Herschel scopri la radiazione infrarossa. Per capire come si distribuiva l'energia della luce solare tra i vari colori dello spettro (quelli dell'arcobaleno),

66 Le Scienze

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Herschel la scompose con un prisma e ne misurò la temperatura con un termometro posto sui diversi colori. rilevando ogni volta valori più grandi della temperatura ambiente. Collocando il termometro fuori dallo spettro visibile. sono il colore rosso. dove racchio non percepiva nessuna luminosità. Herschel scopri che anche in quella zona si misurava una temperatura superiore alla temperatura ambiente. dimostrando che anche in quel punto arrivava energia. Herschel chiamò questa radiazione invisibile _infrarosso•. che significa ISOno il rosso. (dal latino infra, che significa ISOno.): una radiazione che non vediamo, ma che percepiamo chiaramentl" per esempio quando ci awiciniamo a un termosifone.

P~o saraceno, fISico sperimenlaJe, esperto il studi di formazione stellare, ha coordinato lo sfcno italiano per la realizzazione di strumenti per i sate.ili Infrared Space Observatory ed Her.dle:nti da affiancare alle aJtre misure di difesa come le zanzarie~ e:, in fumro. a un vaccino efficace.

I geni degli odori Per studiare: il modo in cui le zanza~ maJariche individuano le loro prede uman~ siamo partiti da un altro insetto. il moscerino deUa frutta DrosoplTila mdanogasler. A differenza delle zanzan:. questi moscerini si riproducono velocemente. sono facili da allevare in laboratorio e i loro geni possono essere manipolati piunosto semplicemente. Li abbiamo quindi usati per rivelare i meccanismi cellulari (' molecolari di base dcll'olfano degli insetti: abbiamo poi usato le informazioni cosi ottenute in esperimenti più compiessi sulle zanzare. Come le: zanzare. i moscerini riconoscono gli odori con le: antenne e i palpi mascellari. degli organi che spuntano dalla testa e: che: funzionano come: un naso. Piccole setole presenti su queste protrusioni ricoprono le terminazioni dei neuroni dedicati aJl'olfano. Le molecole odorose si infilano nei pori di queste setole: per raggiungere aJrinterno le molecole che riconoscono gli odori (i ITC'e'ttori). Quando i recettori si legano allr molecole delrodore. un segnaJe elettrico viaggia lungo i neuroni fino aJ t'elVello dclrinsetto. informandolo della presenza delrodore.

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~·ltl'lllbre

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le nostre ricerche dci geni dci m.'Cnori deJrodore. come quelle di all'Ti. sono andate avanti per anni senza successo. ma nel 1999 è finalmente arrivala la scopen:a. In seguito sono stati individuati 60

geni che codi ficano per i recenori degli odori nel moscerino. Conoscere la sequenza del DNA di questi recenori ci ha aiutato a capire come funzionano. Abbiamo inoltre verificato che la genetica del sistema olfattivo della drosofila c quella della zanzara sono simili. per cui studiare l'una aiuta a capire falrra. Un risultato fondamentale è arrivalO da una D. mrlanogasltr mulala arrivala per caso nel noslfO laboratorio. Nel novembre del 2001 uno di noi (Canson) tenne un seminario alla Brandeis University. vicino a Boston. Il seminario era su Or22a. il primo recel-

IDre dell'odore nel moscerino scopeno dal nostro laboratorio. Dopo il seminario. un professore associato della Brandeis si avvicinò. spiegando di avere un ceppo mutante di drosofila che non aveva il gene per quel recellore e chiedudo se poteva esse.re utile. Ovviamente Carlson rispose di si. e il giorno dopo ponò una provetta con i moscerini mutanti lungo la statale 91. fmo al nostro laboratorio a Yale. nd ConnecticuL Uno dei nostri principali obienivi era determinare quale rccetlore reagisse a una determinata molecola odorosa. Su ogni ncurone ci sono migliaia di reccnori ma sono tutti uguali. e ogni tipo di recettore si lega solo a un piccolo sottoinsieme di molecole, Neuroni diversi hanno recenori diversi. che si legano a sonoinsiemi differenti. Dato che i moscerini mutati non avevano il gene di uno specifico recenore. pensammo che avrebbero avuto una sona di ncurone .vuoto., senza recettori. Ed era proprio cosi. Grazie a sofisticate tecniche genetiche sviluppate per lo studio di D. mela"ogasur. inserimmo in quel neurone un gene per un n:cenore., cosi da avvia,me la produzione. Per ogni rccrtTore. potemmo quindi determinare quale odorante lo attivava. Inserendo sistematicamente ogni recetlore per gli odoranti di D. mdanogoslrr nei neuroni vuoti, uno per volta, ed esponendo il neurone a una serie di composti odoriferi, scoprimmo quali molecole generavano un segnale elenrico in ciascuno dci reccnori dell'inserto. Per i successivi tre anni Elissa HaHem. allora a Yale come studentessa. ba fano esanamente questo, scoprendo che ogni recettore risponde a un gruppo limitato di odoranti. e cbe ogni odorante attiva un sottoinsieme di rccenori. Sono risultati simili a quelli osservati nel sistema olfattivo dei mammiferi. Gli animali. dai moscerini agli esseri umani, individuano gli odori nello stesso modo: diversi odori attivano diverse combinazioni di reccltori, Questa strategia aiuta a spiegare come gli animali. comprese le zanzare. possono discriminare nel grande numero di odori che si trovano in natura. senza possedere un receltore dedicato a ogni specifica varietà.

oricamente produrre un rccenore della zanzara ncl moscerino. Ma l'esito dell'esperimento era tutt'altro che certo. le due specie sono separate da 250 milioni di anni di evoluzione. e nessuno era skuro cbe un gene del recellore di una zanzara funzionasse nel neurone di un moscerino. Il nostro sistema sperimentale era collegato a un altoparlante, così quando un neurone olfattivo csparava. il nostro clenrodo se ne accorgeva e generava una serie di ticchettii. Quando sperimentammo una serie di odoranti sul primo ncurone vuotO di moscerino riempito dal gene della zanzara. l'altoparlante rimase tristemente silenzioso. Pensammo di aver fallito, Hallem però continuò a testare campioni. e quando arrivò a un composto chiamato 4-llletilfcnolo l'altoparlanre iniziò a urlare. eccitato quanto noi. Avre.mmo poi visto che il 4-metilfenolo. che ha più o meno l'odore di un calzino sportivo U53lO. è uno dei componenti del sudore umano. Avevamo trovato il modo di capire quali odoranti suscitavano una risposta da quali recenori della zanzara, un'informazione che ci avrebbe aiutato a capire il modo in cui le zanzare localizzano la loro preda umana e come interferire con questo processo. Forti di questi incoraggianti risultati, scoTTt'mmo la letteratura sugli odor~uui umani c selezionammo 110 composti. tra cui molti che fanno pane del sudore umano. e con strutture molecolari differroti. cosi da creare un campione molto ampio. Uno per uno, iniziammo a trapiantare ognuno dei 19 possibili geni per i recenori di A. gambiae nei neuroni vuoti: 50 recetTori si sono dimostrati funzionanti. Poi testammo !'insieme di 110 odoranti sui 50 recettori funzionali. ottenendo così più di 5500 combinazioni recenore/odorante. Per questa analisi ad ampio spemo ci sono voluti molti lunghi giorni e altn"ttante norti. A partire da quei dati. abbiamo identificato numerosi retttIOri che hanno una reazione fone a un solo comPOSto. o al massimo a poche so tanze. O interessavano questi recellori estremamente selettivi perché avevamo ipotizzaro che se la zanzara ba bisogno di cercare una dcterminata sostanza con un alto grado di sensibilità e specificità - in pa~colare, una che segnala una fonte dj sanguc - allora forse esiste un recenorc apposito. E abbiamo scoperto che la maggior pane d recettori seJettivi reagiscono ai componenti del sudore umano. P~ esempio, il primo recettore della zanzare messo alla prova da Hallem in un neurone vuoto (quello che aveva reagito cosi tanto al4-metiJfenolo), si rivelò altamente specifico. Dei IlO composti. erano pochi quelli che eccitavano il recenore con la stessa forza. Un altro rccrtTore specifico reagiva al l-onen-3-0Io. comune nell'odore umano e animale. che attrae con forza molte specie dj zanzare. inclusa eulu pipieus. che popola le nostre case e che può essere il venort del West Nile virus. Alcune trappole commerciali per tenere lontane le zanzare dai cortili sfruttano proprio remissione di l-onen-J-olo. I nostri risultati potrebbero accele.rare lo sviluppo di repellenti e trappole per zanzare:. Il mctodo standard per testare i composti consiste ncl menere le sostanze nellc trappole per vedere se attraggono le zanzare mCI. a causa della lentezza del processo, si può mettere alla prova sole un numero limitalo di molecole. I classici esperimcnti di laborato;o presentano anche alni problcmi.ln molti casi. volontari umani ricoprono un braccio di una sostanza e lo inseriscono in una teca pena di zanzare: la sostanza che tiene lontane le zanzare. dal braccio verrà poi studiata per la produzione. Con il nostro approccio si possono testare rapidamente molte più mole-

TI controllo delle zanzare basato suJl'olfatto Jisulta essel"e meno dannoso per l'ambiente dei normali insetticidi

Naso da moscerino, naso da zanzara Dopo aver caranerizzato i geni per i rccenori degli odori del moscerino della fruna, provammo a inserire i geni per i recenori della zanzara della malaria nei neuroni vuoti del moscerino. In collaborazione con colleghi di altre università identificammo cosi in A. gnmbiae. grazie alla ricerca di sequenze di DNA simili a quelle presenti nella drosofila, una famiglia di 19 geni che potevano essere i geni per i recctlori degli odoranti. Trapiantando uno qualsiasi di quei geni in un neurone vuoto del moscerino si poteva te-

80

LcSdem'..4.'

617 hCtlcmbrc- 2011

n.

PROCESSO SPERIMENTALE

Un profumo alla volta Sperimeotando uno alla YOIta molti profumi _

per ciascuno dei re-

cenon, è stato tdentJficato un pia::okI gruppo dì recenon oIfattivi delta zanzara che nspor U1 Messlco dei 1986, 0 _ . la telTibile esperieflza degli astrooauti della misSIOne Apollo , 3 nel 1970 aI'~con l'onda d'lI1Dgenera13lla1 contaltOcon l'atmosfera terrestre Esottoscrivere le parole di 5alJ BeIIow, scnnore statunitense e premio Nobel per la letteratura 0011975: .La natura conosce soltanto il presente, come una grande, enorme, gigantesca 00da, cM si stende "'" mari e sale ~ cielo-. MarcoMo/la

società, dobbiamo porre moha attenvone al modo in cui viene tradono. in ahre parole alta comumcaz:IOne e alla livulgazione sc","tif"",. ~ solo cercando di non perdere senso e sigmfcato nella traduzione da un linguaggIO specialistico a uno generalista che i nsuttatl della ncerca SCientifica possono entrare a pieno titolo nei processi di costru2looe democratica. Già, perché anche se in pochi sanno esattamente come funzionano oggetti e processi tecnologici e scientffici, si è spesso chiamati a esprimere un parere sia direttamente - per esempio con i referendum sul'energla nudeare O sulla legge sulla procreazione assistita - O Indìrettamente, votando partIti che sono a favore o cootro l'energoa nucleare, la fiCerca sulle cellule stamìnali embrionali, illestamento btoIoglCO, tanto per fare degli esempi. .se non abt)lamo presente il proble ma rischiamo che la democrazia venga ~persa nella traduzione', una sorta di deriva di tutte le società cootemporanee-, scrive Vineis nell'introduzione del volume Lost in transJatioo. ScIenza, infOfJ7l'lliOOe, dernoaazla Dall'obesità al testamento btotoglCO. dalle campagne di prevenzione al riscaldamento globale. dalle cellule stamlnali all'accesso alle innovazIoni medIche, la ri-

flessione di Vinels mette lucidamente a fuoco la centrahtà della comunk:azione della scienza. In tutti Questi casi è evidente che la tradUZIone dell1nguaggk> specialistico SIa spesso Interpretata come .ridl.Jzjone., banalizzazJone. esemplificazione. Che perde totalmente di VISta II contesto: quello SOCIale in cui SI mlJOYe la SCIel'12a. all'affannosa ricerca di finanziamenti e quindi di pubblicità per i propri risultati, e Quello In cui vivono gli Individui, vale a dire Quartiere. città, regione. nazione. pianeta. Se chi traduce non riesce a tenere conto del contesto, il significato di aò che 'IUOie comunicare sarà giocoforza distorlO.1I mestiere deI-traduttore-, Quello che svolgono giornallsti e dMJl~101'1 scientifiCI a tempo ptero, e alcuni soenziatj, assume quindì un'importanza che raramente è riconosciuta e si canea di responsabilità. IIlitlro di VinelS, publllicato nella collana -Ilibli della Biennale Democrazia- - che porta su cana parte del contenuti che hanno anImato la manlfest.azK>ne omonima organizzata a Tonno negli scorsi anni - solleva Quindi temi fondamentali per chi pensa che la scienza, e chi se ne occupa, non possano VJVefe ai margim della VIta polrtica e culnKale di una democrazoa aduna. Letizia Gabaglio

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...·Ucmb..l· :Wll

Per un'energia intelligente Firenze ospita il Festival dell'energia, il cui tema chiave riguarda efficienza ed equità dello sfruttamento energetico

U

n uso inteUigente delrenergia è

possibile? Un uso. cioè. che ga~ rantisca innanzituno efficienza. ma anrhc equità tra generazioni e tra società? A questo tema è dedicato il quano Festival dell'energia, che dal 23 al 25 seuembre invaderà Firenze facendone il centro di un dibattito quanto mai di attualità. Palazzo Vecchio. Palazzo Medici, Piazza Re· pubblica. Piazza Strozzi e molti altri luoghi simbolo della cina ospiteranno infatti ol~ 50 eventi anicolati lungo quattro diversi percorsi: energia

per abitare. crescere e vivere. energia per lavorare e per produrre. energia per muoversi, energia per divertirsi e imparare. Fra gli appuntamenti piu interessanti vi sarà

(venerdì 23 alle ore 15) quello dedicato a Co/'iIlare l'energia. che esplorerà il nesso. sempre più promenenle, tra agricoltura. lecnologia ed energia pulita mostrando le potenzialità delle biomasse vegetali non alimentari. Sempre venerdi 23, alle 18, si terrà un incontro (Le cinà del futuro: cosa 509"0110 i sindoC'rl fra i responsabili di diverse cinà itaJianc cd europee impegnale nel programma Patto dei Sindaci deJrUnione Europea per ridurre del 20 per cento le emissioni di

gas serra delle aree umane. Sabato pomeriggio (ore 18.30) bisognerà invece scegliere fra un faccia a faccia tra Piero Angela e Vadav Smil, uno dei più impananti esperti mondiali di energia, sui pregiudizi e sulle pa~ che circondano il mondo dell'energia e un incontro con Robelto Vacca che presenta il suo nuovo libro SolvQrt' il prossimo d('C('nllio. Le strategie per C'olmare il divario tra nord e

\\ \~ \~.Il'scicnzc.il

sud del mondo in termini di accesso all'energia saranno l'argomcnlO dell'incontro (domenica 25 alle ore 10.30) dedicato a L'elll:"rgia C'hl:" noti c'e, a cui prenderà pane Claudio Ceravolo, presidente di COOPI. organizzazione non governativa per la cooperazione internazionale, Nel pomeriggio. dalle ore 16, si terrà infine il convegno Nuclea~: cosa suc:«derà dopo FuJwshima?, in cui verranno dibanuti i possibili scenari internazionali con e swza il nucleare, discutendo anche della situazione italiana alla luce del rcferendum dello scorso giugno.

Inoltre ogni giorno. dalle IO alle 18. nello spazio tU Corner dell'Espeno. un gruppo di giovani ricercatori delle maggiori università italiane risponderà alle domande dei presenti, per soddisfare curiosità e fare luce sugli aspetti più. tostici. dell'energia. Giallbrullo Gu~rrerio

Da Lette_ Firenze. AJcunc immagini delle edizioni passate dci Festival dell'energia. tenutesi a Lecce. QUCSl'anno, per la sua quarta edizione.l'eve.mo si trasfmsce a Firenze.

oO\·c & quando: FESTIVAl DEU.'ENERGIA dal 23 al 25 settembre Firenze www.restivaldellene.rgia.il

LcSciclI'I.(,

103

Povera scienza di_Attivissimo GicrnaIista informatico e stldoso della ~ nei media

Caccia all'errore Come e perché i dati scientifici possono essere travisati eliminando il contesto

N

el 2000, durante un lungo sciopero dei medici in lsraele si verificò un calo drastico della mortalità. come già avvenuto in occasione di un'asten-

sione analoga nel 1983: lo ripona il.British MedicaJ Joumab del IO giugno 2000. Nel 1976 ci fu una riduzione locale dci 18 per cento della mortalità nel mese in cui scioperarono i medici di los Angeles. stando all'.American Joumal ofPublic Hcahh. di maggio 1979. Questi dati. che sono ~ali. precisi e pubblicati da fonti autorevoli. sembrano fornire una conferma scientifica inoppugnabile a

della zona. ma soltamo i pazi~ti ricoverati. La monalità complessiva rimase infatù invariata. A questi errori si aggiunge il pregiudizio emotivo: la diffusa diffidenza verso la medicina è un terreno fertile per qualunque informazione chc scmbri giustificare qU~1"o sentimento. Ogni volta che si incontra un'argomentazione che soddisfa un pregiudizio diffuso è quindi opportuno raddoppiare lo sforzo di verifica. Ma l'errore più imponante, quello che pona all'apparente conferma scientifica del preconcetto, è l'eliminazione del contesto. Per rinterprrtazione corretta d~.i dati manca infani un'informazione

una credenza diffusa: andare dal medico fa male alla salute. Riuscite a scoprire do-

ve sta l'errore? l'esempio dello csciopero che fa bene alla salute- è una tempesta pe:rfena di vari crrori di metodo che appaiono di frequeme nelle discussioni sui grandi temi, dalla sa-

nità al nucleare al riscaldamento globale. e

,.

~I che quindi è opportuno saper riconoscere T per evirare di esserne influenzati. Il primo crrore è la selezione non dichiarata dei dari a senso unico. I tre episodi citati. infatti. non costituiscono la totalità degli studi sulla com:lazione fra scioperi dei medici e monaJità: ve ne sono altri che non rilevano affatto questo nesso, per esempio quello pubblicato dallo cScandinavian Joumal of Primary Health Care- ncl novembre 1987 a proposito dello sciopero del 1984 in Finlandia. oppure lo stUdio prt:SentalO neU'clsrael Joumal of MedicaJ Sci.netso di onob... 1990. riguardante lo sciopero dei medici in Israele del 1983. Quando qualcuno presmta una serie Sdoperi salutari? Alcuni mori di mrtodo possono portaTt alla rondusioD~ paradossal~ che di fatti che sembrano puntare rurti nella l'assmza di medici. per esonpio in caso di sciopero. fa bm~ ai malati. medesima direzione. è prudente chiede~i sempre se l5i5tono casi conl.rari che non sono stati messi in ev:id~­ fondamenl'ale: durante gli scioperi dei medici vengono rinviati gli za, magari perché non soddisfano una tesi preconcetta. interventi chirurgici elettivi, come quelli per la sostituzione proteC'è poi la falsa attendibilità dei dali. È facile pensare che una ri- sica dell'anca o i bypass coronarici, interventi che comportano un rischio di mone non trascurabile. Ciò produ~ un calo della mortavista scientifica pubblichi solo dati affidabili e quindi incappare in un ipst dirir che in realtà è ingannevole. Ma andando a indagare lità ospedaliera, che però è soltanto momentaneo e punroppo nel lungo periodo viene recuperalO. Ecco come n~ il mito. alla fonte emerge per esempio che le sconcertanti cifre di mancata mortalità riponate dal cBritish MedicaI Joumah non provengono Casi come questo dirnostr.rno che citare dati ammantati di sciendalle statistiche ufficiali. ma dal quotidiano generalista cJerusall'm tificità al di fuori del loro contesto è un'arma retorica molto paiPOSh. che a sua volta le aveva generate svolgendo un'indagine a colosa, che va maneggiata con attenzione. altrimenti parnlizza la campione t'ra le imprese di pompe funebri. che avevano fornito discussione perché sembra impossibile andare contro la scienza. informazioni aneddotiche. Nel caso dello sciopero di Los Angeles. Ma questa non è scienza: è una sua parente povera e piena di invece. il calo del 18 per cento non riguardava i moni complessivi progiudizi.

IO-a. Le Scienze

.517 St'ttembrc 2011

Pentole & provette di Dario Bressanini chimico, (jyulgatore e aspirante cuoco interessato all'esplorazione _ deI_. Au10re li Pane. Bugie. OGM /Ti! /egfJBnde. reaM

I due segreti del bolognese Per un buon ragù fate attenzione alla rosolatura della carne e ai tempi di cottura ca le preparazioni italiane più conosciute. diffuse e troppo spesso bistrattate c'e sicuramente il ragù alla bolognese. Questa salsa a base di carne si è evoluta nel tempo. e non è facile. come spesso accade per le ricette della tradizione regionale italiana. risalire alla ricetta cautenticat. Nel 1891 il gastronomo Pellegrino Musi nel suo libro La Scienza iII cucina e l'Arte di mangiare belle condi-

T

va i .maccheroni alla bolognese» con quello che forse era il «ragù

alla bolognese> deU'epoca. La ricetta prevedeva di unire carne secca tritata fine a carne di vitella a dadini. cipolla. sedano. carota e burro, e di mettere tuno

parata. infatti. la temperatura rimarrà sotto i 100 gradi Celsius. E se decidete di alzare troppo il fuoco per far evaporare l'acqua uscita dalla carne dovete essere molto attenti a non far bruciare le cipolle del soffritto non appena l'acqua è evaporata. Ecco dunque la procedura «scientifica_: si rosolano carne e soffrino separata mente. AJl'inizio la carne espellerà molta acqua. che andrà fatta evaporare tutta. La carne non deve bollire ma soffriggere. quindi non appena i liquidi si saranno asciugati continuate a fiamma viva, mescolando di continuo. rosolando per bene la carne. Vedrete apparire grani dj carne dal tipico colore arrostito: è la reazione di MaiUard all"opera. Quando una buona parte della car-

insieme sul fuoco. Quando la carne aveva preso colore si aggiungeva un pizzico di farina e si proseguiva la cottura bagnando di tant'O in tanto con il brodo. Per arricchire la salsa. Anusi suggeriva eli aggiungere qualche fegatino di pollo e mezzo bicchiere di panna e di rifinire con pepe e noce moscata. Come vedete. la ricena non includeva concentrato O salsa di pomodoro, che invece appaiono. in piccole quantità. solo in ricene più recenti. Dal punto di vista scientifico, i nodi per la riuscita di un buon ragù sono due: una buona rosolatura della carne e una lunga cottura. Nelle ricette moderne si parte di solito preparando un soffritto classico con un terzo di cipolla. un terzo di sedano e un terzo di carota. tutto tritato finemente. Con il tempo la pancetta. originariamente il solo grasso usato per preparare il soffritto. è stata sostituita dal burro. e più recentemente dall'olio. [J soffritto è pronto quando la cipolla è Variazione l'''eft:nte. Piano di spaghetti condito con ragù alla bolognese fano anche diventata dorata e traslucida. A questo con pomodoro. ingmti~nt~ aggiunto dj rttt.nte alla ricetta originale di questo ragiJ. punto si aggiunge la carne macinata. Se una volta il taglio eli carne tradizionalmente usato era la «cartella_. cioè il muscolo che separa lo sto- ne ha preso un bel colore marroncino togliete dal fuoco e trasferite maco del manzo dai polmoni. ora si usano una varietà di tagli. a la carne rosolata in una bacinella. La riaggiungerete dopo la prevolte non solo di manzo. anche se questo deve sempre essere pre- parazione del soffrino. n secondo punto cruciale è la cottura prolungata, di almeno ponderante. La carne a questo puma deve rosolare lasciando alla reazione di MaiUard il tempo necessario per creare i gustosi com- due o tre ore a fuoco basso. Questa fase era effettuata bagnanposti caratteristici. prodotti dalla reazione tra zuccheri della carne do con brodo. acqua o, per avere un ragù più ricco. lane. La lune proteine. Pcrché avvenga vclocerncnt'c è però necessario mante- ga cottura è necessaria affinché il collagene delle fibre muscolari nere temperature sufficientemente alte. Se il soffritto non è stato si sciolga rendendo morbidi c bcn lubrificati i pezzcttini di carne. È privato delracqua, nel momento in cui aggiungiamo la carne cru- sufficiente una temperatura di 70 gradi Celsius affinché questo avda abbiamo difficoltà a mantenere le alte temperature necessarie venga. ma il processo e lento e bisogna avere pazienza: il ragù alla per sprigionare i sapori di carne. Fino a quando l'acqua non è eva- bolognese non è una ricena per chi ha fretta.

www.lcscienze.it

LeScienzc 105

Prossimo numero

a ottobre

IImulth'el'so esiste da''''ero? di Geo?rr F. R. I;/Iù, Sono molti gli scienziati convinti dell'esistenza del .multiverso., !'insieme di milioni di universi diversi dal nosuo. ognuno con le proprie leggi fisiche. al di là del nostro orizzonte visivo. Tunavia. nessuna osservazione astronomica sarà in grado di vedere qucsti universi paralleli. e le argomentazioni a loro favo~ sono. nella migliore delle ipotesi. indirette.

Un anno I)er celebrare la chi.mica di PI,,"ip &iII t' INhoran BIt",r L"Uncsco ha dichiarato il 2011 Anno internazionale della chimica. un anno dedicato a celebrare i progressi di questa disciplina e i suoi contributi fondamentali al benessere dell'umanità. Due anicoli per approfondire alcune delle ricerche in corso e le sfide fOIldamentali che la chimica ha ancora di frome a sé.

Come fare un bambino che iml)ara di Iliù di Gli ry '/;.r le ricerche di neuroscienze hanno comincialO a svelare quel che avviene ncl cerveUo quando si impara qualcosa di nuovo. Via via che studi e tecnologie progrediscono, si aprr la possibilitj di far eseguire ai bambini in età prescolarc. o forse già all'età di pochi mesi. semplici esercizi che ne migliorino le future capacilà di apprendimento quando andranno a scuola.

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Marro Cattanm

Oaudia O; GicNgio (C1IpomiOUOrri. Giovanna Salvini (('IIpGSmUio gl1J~ Cinzia Sgberi.

Rrsporcsabilt' dt'f tratlDnlNlIO duti (D. 19s. 30 giug"o 2003 ".1961: Mart'O (ailantO R~lr.lZiont dd Tribunalt di Milano n. 48/70 dd 5 rrbbraio 1910. Rivista mmsik. pubblialla da l.t Scimtt S.p.A. Printrd in haty. agosto 2011 Copyrigill e 2011 by l.t ~t S.pA ISSNQO)6-8OB)

Tutti i dìrini sono risnvad. C'SURi pant' ddb rtvma può ~ nprodooa. ridabono o diffusa JtrWI aU1~ nor!Crina dd('editoft. Sì