25
ARCHEOLOGIA
NEUROSCIENZE
MISTERI
Riemerge il tesoro dei signori del ferro
“Siamo meno liberi di quanto crediamo”
I rigagnoli fantasma che bagnano Marte
Un’élite di 2800 anni fa sta svelando il proprio universo mentale e sociale.
L’imaging cerebrale (un esempio è la foto a fianco) cambia l’idea di libero arbitrio.
I
Ci sono fiumi sul Pianeta Rosso? Le immagini della Nasa fanno pensare di sì.
I
GIUBILEI PAGINA 26
I
SEGEV PAGINA 27
DI MARTINO PAGINA 29
TUTTOSCIENZE BIOLOGIA. LA RICERCA: «PUÒ MODIFICARE MORFOLOGIA E STRATEGIE RIPRODUTTIVE IN RISPOSTA AI CAMBIAMENTI DELL’HABITAT»
Analisi FILIPPO BOGETTO MAURILIO ORBECCHI UNIVERSITA’ DI TORINO
Depressione: ecco le prove che esiste
N
egli ultimi decenni le neuroscienze hanno vissuto un'epoca di splendore, con un fiorire di ricerche e di acquisizioni che hanno radicalmente cambiato la visione dell'uomo di se stesso. Si è trattato di una rivoluzione scientifica che ha portato a conoscenze imprescindibili non solo per un neuroscienziato, ma per una persona di cultura. La prima di queste è che ogni processo mentale si correla con un processo neurale, ossia che non esiste una mente astratta separata dal cervello. Un processo mentale si svolge sempre nella biologia del cervello di un individuo, dal quale viene condizionato, anche quando le sue cause sono ambientali. Il corollario di questo principio è che le malattie e i disturbi mentali si esprimono attraverso una modificazione della normale anatomia e fisiologia cerebrale, anche quando la loro origine è socio-ambientale, non essendovi altra matrice della mente che il cervello. Il cervello-mente è un organo di collegamento del corpo con il mondo, in continua trasformazione in relazione a ciò che riceve e a ciò che produce. Per comprendere l'importanza di questo fatto, basti pensare che la stessa psicoterapia modifica, attraverso l'apprendimento, le connessioni neurali e crea nuovi circuiti nervosi, che esprimono quanto si è imparato. Eric Kandel vinse il Nobel per la medicina dimostrando proprio queste tesi. CONTINUA A PAGINA 28
TUTTOSCIENZE MERCOLEDÌ 30 MARZO 2011 NUMERO 1462 A CURA DI: GABRIELE BECCARIA REDAZIONE: GIORDANO STABILE tuttoscienze@lastampa.it www.lastampa.it/tuttoscienze/
Questa pulce ha più geni di noi Un Dna speciale che la rende capace di straordinarie metamorfosi SARA BOVIO
D
a secoli ha conquistato l'attenzione dei biologi per alcuni straordinari aspetti della sua biologia e per il ruolo chiave negli ecosistemi acquatici. Ma oggi più che mai la pulce d'acqua continua a sorprendere gli scienziati che, a conclusione del progetto di sequenziamento del suo genoma, hanno scoperto che è l'animale con il più ricco patrimonio genetico. Ma la scoperta non finisce qui. Più di un terzo dei geni di questo organismo non sono mai stati trovati in nessun altro, cioè sono completamente nuovi per la scienza. Gli autori dello studio sono un gruppo di ricercatori del Centro di genomica e bioinformatica dell'Università americana dell'Indiana e dell'Istituto sul genoma del dipartimento dell'Energia americano diretti da John Colbourne: han-
Si spalanca una nuova disciplina: la genomica ambientale cambierà anche la medicina no sequenziato e analizzato il genoma della specie Daphnia pulex e pubblicato i risultati della loro ricerca sulla rivista «Science». «Esistono circa 200 specie di pulce d'acqua spiega Colbourne - e noi abbiamo scelto per il nostro progetto Daphnia pulex, perché è una specie molto comune e soprattutto è quella che conosciamo meglio, dal momento che su di essa sono stati fatti, fino a oggi, moltissimi studi in campo ecologico». Daphnia, infatti, è considerata da tempo una «specie sentinella», utilizzata come indicatore biologico per la sua sensibilità alle sostanze chimiche tossiche. Il microscopico crostaceo, lungo appena 3 millimetri, ha in tutto 31 mila geni. Circa 8 mila in più dell'uomo e quasi il doppio del moscerino della frutta. «L'elevato numero di geni - precisa Michael Pfrender, uno dei coautori dello studio - deriva dal fatto che molti sono presenti in duplice copia. La duplicazione dei geni è un errore che può avvenire nel corso della replicazione del Dna durante la riproduzione. Daphnia pulex, tuttavia, sembra duplicare i suoi geni a una velocità tre volte superiore a
quella degli altri invertebrati e del 30% maggiore rispetto a quella dell'uomo. Non sappiamo quale sia la causa di una così frequente insorgenza di copie di geni; probabilmente questi duplicati sono utili, dal momento che Daphnia non li elimina, ma al contrario li conserva tre volte più a lungo di altri invertebrati». Per scoprire la funzione di questi geni i ricercatori hanno condotto una serie di test. Daphnia è nota per le sue eccezionali capacità di adattamento all'ambiente: può modificare la sua morfologia, fisiologia e addirittura la sua strategia riproduttiva in risposta a precisi segnali chimici presenti nell'acqua. Per esempio, in presenza di predatori, molte specie di Daphnia risultano munirsi di vere e proprie armi di difesa, come appuntiti elmetti sul capo e lunghe spine caudali. «Dal momento che Daphnia si riproduce in modo clonale - spiega Pfrender - è stato semplice ottenere tante copie dello stesso individuo per saggiare gli effetti dell'introduzione nell'ambiente di otto fattori di stress. Esaminando la risposta dei geni alle diverse condizioni, è stato possibile ottenere un profilo
dell'espressione genica, cioè capire quali sono i geni che vengono tradotti in presenza di quel particolare fattore nell' ambiente. Con il tempo i geni duplicati possono accumulare mutazioni e assumere rapidamente nuove funzioni: con la nostra ricerca abbiamo potuto dimostrare che i geni rispondono in maniera selettiva ai diversi stress ambientali a cui l'ani-
John Colbourne Genetista RUOLO: E’ DIRETTORE DEL «CENTER FOR GENOMICS & BIOINFORMATICS» DELLA INDIANA UNIVERSITY (USA) IL SITO: WWW.BIO.INDIANA.EDU/ FACULTY/DIRECTORY/PROFILE.PHP? PERSON=JCOLBOUR
male è sottoposto e, dunque, rappresentano una risorsa importante per la specie». Gli scienziati ritengono che il piccolo crostaceo si candidi con questa scoperta a modello di una nuova scienza, chiamata genomica ambientale. «La genomica ambientale - precisa Colbourne - indaga come una popolazione si adatti a un nuovo ambiente. Studia il collegamento tra l'espressione dei ge-
ni e le condizioni esterne. Ulteriori indagini su Daphnia potranno fornire risposte valide anche per la biologia umana». Dallo studio è emerso che Daphnia pulex ha molti più geni in comune con l'uomo di altri invertebrati anche se - va detto - è il primo crostaceo ad essere stato sequenziato. A che cosa è dovuto questo apparente paradosso di somiglianza tra una pulce e l'uomo? «Una possibile spiegazione sottolinea Pfrender - è che Daphnia abbia mantenuto molti geni che sono, invece, andati perduti nel corso dell'evoluzione della linea degli insetti. Una volta compresi gli effetti degli agenti ambientali sui processi molecolari in Daphnia, si può dunque pensare ad un collegamento con processi simili che avvengono nell'uomo. Questo nuovo settore della ricerca può, perciò, rivelarsi importantissimo per studiare le correlazioni tra rischi ambientali e patrimonio genetico umano». Quello che è certo per i ricercatori è che Daphnia custodisce ancora molti segreti, soprattutto legati al suo particolare ciclo riproduttivo. Si sa, infatti, che si riproduce per partenogenesi ciclica: in con-
dizioni ambientali favorevoli le femmine producono uova che si schiudono dopo pochi giorni, liberando in acqua piccoli cloni uguali a se stesse. In caso di condizioni ambientali sfavorevoli, poi, la mamma inizia a produrre maschi che, dispersi nell'ambiente, feconderanno le femmine. Il risultato è un uovo duraturo, in cui l'embrione è sigillato in un guscio protettivo - noto come «efippio» - in grado di resistere per decenni in situazioni estreme, quali l'essiccamento o il congelamento. Nell'«efippio» lo sviluppo dell'embrione si arresta, fino a quando le condizioni non tornino a essere favorevoli. Solo allora l'uovo riceverà i segnali che determineranno la ripresa del suo sviluppo e della sua schiusa. «La prossima sfida alla quale lavoriamo - rivela Pfrender riguarda proprio l'analisi del Dna proveniente da uova durature. Poter confrontare il genoma antico di Daphnia con quello attuale rappresenta uno dei mezzi più potenti per comprendere in modo diretto i meccanismi evolutivi che entrano in gioco in risposta ai cambiamenti ambientali». Non mancheranno nuove sorprese.
28 TuttoScienze
LA STAMPA MERCOLEDÌ 30 MARZO 2011
All’origine
ANALISI
Charles Robert Darwin (12 febbraio 1809 19 aprile 1882) è stato il padre della teoria dell' evoluzione delle specie animali e vegetali per selezione naturale
Il grande abbaglio dei negazionisti della depressione SEGUE DA PAGINA 25 FILIPPO BOGETTO e MAURILIO ORBECCHI UNIVERSITÀ DI TORINO
Il cuore batte per Darwin La rivoluzione dell’evoluzionismo è appena cominciata tra «Pippi calzelunghe» e «Huckleberry Finn». Oppure: il difficile percorso di liberazione di un ragazzo nei confronti del padre, puritano, moraliGIOVANNI NUCCI sta e del tutto incapace di dimostrare un qualsiasi tipo di affetto. L'antagonista contro cui il protagonista di questo splendido roerso la fine dell'Otto- manzo si muove è, tra l'altro, uno cento, in Texas, una zoologo, che nell'Inghilterra vittoragazza di 11 anni, in- riana cerca disperatamente di vece di studiare porta- contrastare l'idea scientifica che mento, pianoforte, cu- in quegli anni sta sconvolgendo il cito e buone mamondo occidenniere, si avventutale: l'evoluzionira alla scoperta smo. Il libro è della natura, dei «Padre e figlio» suoi misteri e dei di Edmund Gossuoi segreti. I se (Adelphi). RUOLO: È SCRITTORE ED EDITOR suoi non è che avCi sono delle E HA LAVORATO NEL CAMPO vallino molto scoperte scientiDELLA LETTERATURA PER RAGAZZI questa propenIL LIBRO: «IL MARE COLOR DEL VINO» fiche che segnaEDITORE E/O no la storia, acsione naturalistica, tutti tranne il compagnandola nonno, personaggio aspro e bur- nella più profonda quotidianità: bero, che però sul più bello tira cioè vengono antropologicamente fuori dal settore «libri segreti» assimilate dalla comunità, finendo della sua biblioteca uno dei volu- per modificarne la percezione e mi più segreti: Charles Darwin, l'elaborazione della realtà. Questo «L'origine delle specie». è certamente avvenuto con GaliÈ, in poche righe, la trama de leo Galilei nel Cinquecento; o con «L'evoluzione di Calpurnia» (Sala- Albert Einstein e la Relatività, ni) un promettente racconto d'av- Werner Heisenberg e l'indetermiventura, un po' una via di mezzo nazione nel Novecento; e sta pro-
Concorso
V
Giovanni Nucci Scrittore
Lo sapevi che? «La Scienza Narrata» dagli studenti Il concorso per gli studenti «La Scienza Narrata» è indetto dalla Merck Serono in collaborazione con «Tuttoscienze». I Questo è il 10˚ articolo per i partecipanti. I libri suggeriti: Jacqueline Kelly «L'evoluzione di Calpurnia» (Salani), Edmund Gosse «Padre e figlio» (Adelphi), Randal Keynes «Casa Darwin» (Einaudi). I Info: www.premioletterariomerckserono.it. I
babilmente avvenendo anche oggi con le biotecnologie (tra l'altro il motivo per cui l'Accademia delle Biotecnologie della Merck Serono ha indetto il concorso «La Sscienza Narrata» credo sia proprio voler assecondare questo processo di assimilazione antropologica del del progresso scientifico). Sicuramente, vivere nell'Ottocento significava fare i conti con la teoria dell'evoluzione di Darwin: l'aria che si respirava era quella, sia prima della pubblicazione de
«L'origine della specie» nel 1859, sia dopo: tutto il secolo è stato segnato dall'elaborazione di quella teoria. La posta in gioco era enorme, l'influenza religiosa, politica, sociale di ciò che Darwin stava definendo era altissima. Ora, saper raccontare come, all'epoca, veniva percepita una tale rivoluzione significa raccontare il vero peso e valore di quella scoperta scientifica. Sembra quasi che la scienza, in questo senso, abbia bisogno della letteratura, perché detiene il mezzo per poter produrre un resoconto, sottile e impalpabile, ma proprio per questo determinante, di ciò che ha prodotto. Un'ultimo esempio: «Casa Darwin» di Randal Keynes (Einaudi): in cui si racconta la vita nella casa di Darwin e di sua moglie Emma Wedgwood in un paesino di Downe, nel Kent. Cioè i luoghi da dove il grande naturalista elaborò non solo la sua teoria scientifica, ma più in generale la sua interpretazione metafisica del mondo, l'interpretazione naturalistica del bene e del male, del posto che l'uomo ha nella natura: tutto ciò è venuto dai suoi studi e dalle sue ricerche, ma anche dalla sua vita privata che questo libro racconta. [10 - Continua]
Gli strumenti di «imaging» permettono di osservare i luoghi attivi del cervello durante le funzioni sane o nei disturbi mentali, come le depressioni, associando gli aspetti mentali e cerebrali. La biologia è dunque il terreno su cui nasce la psiche e senza biochimica non esistono emozioni, sentimenti, pensieri; in breve non esistono mente, psicologia, senso dell'Io. Questi dati sono patrimonio comune e sono a disposizione di qualsiasi ricercatore e persona interessata. Crea, pertanto, tristezza vedere come ci siano persone che si presentano come critici della depressione, della psichiatria, della correlazione mente-cervello, in breve delle neuroscienze, senza conoscere le più importanti ricerche. E’ il caso dello psicoterapeuta Gary Greenberg, autore di un libro sulla depressione, intervistato da «Tuttoscienze». Greenberg attacca la concezione della depressione come disturbo biochimico, presentando una scissione mente-cervello di cartesiana memoria, antistorica e sorpassata, senza offrire nulla a sostegno di questa affermazione. Nella sua analisi manca la distinzione elementare fra tristezza fisiologica e i quadri patologici dell'umore. La prima è un momento fondativo per la rielaborazione degli avvenimenti e la maturazione dell'individuo, la seconda uno stato drammatico di sofferenza per riconoscere la quale occorre una buona esperienza psichiatrica. Riguardo alla terapia, la critica degli antidepressivi da parte di Greenberg confonde l'abuso e il cattivo uso degli stessi con l'uso corretto e adeguato. Un discorso che vale per tutti i metodi di cura. Per quanto riguarda i loro effetti, la medicina non funziona come la meccanica classica: le risposte sono sempre probabilistiche, mai deterministiche. Per questo motivo i risultati non possono essere sempre buoni. In ogni caso il trattamento antidepressivo, nei quadri clinici che lo richiedono, va instaurato per evitare gravi rischi al paziente. Non farlo è indice di ignoranza professionale e di comportamento non etico. Ciò che lascia poi perplessi è il clima di cospirazionismo, per non dire di paranoia, che attraversa il libro: la depressione sarebbe una malattia inventata da un insieme di medici e case farmaceutiche per motivi di denaro. Se è vero che alcune case farmaceutiche hanno ottenuto grandi profitti per avere scoperto importanti antidepressivi, ciò non significa che la depressione sia stata inventata; come il fatto che le case farmaceutiche si siano arricchite con gli antibiotici, non sta a indicare l'inesistenza delle infezioni. Quest'accusa copre un'amara realtà: i movimenti antiscientifici e antipsichiatrici «vendono» prodotti che denunciano continui intrighi, cercando di acquisire consumatori in quello che è diventato un «mercato del complotto». Tutto questo, però, non deve intimorire: non è così difficile distinguere tra un'operazione di mercato, come quella effettuata dagli antiscienziati, e il lavoro fecondo dei ricercatori e dei clinici, basato su risultati sperimentali, che porta al miglioramento delle conoscenze scientifiche e della salute dell'uomo.
Distribuito nelle edicole di PIEMONTE,, LIGURIA e VALLE D’AOSTA e nel RESTO D’ ITALIA chiedendo il SERVIZIO ARRETRATI M-DIS
lucazanini.it
Eventi, idee, popoli, protagonisti. Parole, P arole, iimmagini mmagini e ffatti. atti. Un modo nuovo p per capiree lleggere gere e capir egg Risorgimento il R isorgimento e ll’Unità. ’Unità.
La Stampa e Edizioni del Capricorno presentano
ITALIA. Un Paese speciale S Storia tori del Risorgimento e dell’Unità di Aldo A. Mola
1 1800-1858: le radici 2 1859: l’indipendenza 3 1860: l’unità
In edicola da giovedì 31 marzo la quarta uscita a soli 8,90 € in più
4 1861: la libertà www.lastampa.it