Le bolle che si formano naturalmente grazie ai moti ondosi rendono alcune aree dei mari meno scure e dunque riducono l’assorbimento dei raggi solari. Nonostante l’estensione di queste zone, il fenomeno contribuisce solamente per lo 0,1% alla capacità della Terra di riflettere la luce. Secondo Seitz, creando milioni di microbolle dal diametro di qualche centesimo di millimetro si potrebbe acuire sensibilmente il fenomeno, aumentando la capacità degli oceani di riflettere la luce solare.

Le microbolle potrebbero essere create utilizzando alcune particolari imbarcazioni dotate di macchinari in grado di mischiare acqua e aria compressa, creando così un tappeto di bolle in grado di durare a lungo sulla superficie dell’acqua. Il fenomeno che solitamente avviene in natura verrebbe dunque amplificato, senza aggiungere alcuna sostanza chimica nei mari.

Utilizzando un modello matematico, Seitz ha calcolato la potenziale efficacia del sistema da poco proposto. Secondo il ricercatore, le microbolle potrebbero raddoppiare la capacità dell’acqua di riflettere la luce. Utilizzato in maniera estensiva, il sistema potrebbe dunque portare a una riduzione fino a 3 °C della temperatura del Pianeta, sottolinea Seitz nella propria ricerca da poco pubblicata sulla rivista scientifica Climatic Change. Per ottenere un tale risultato, però, le microbolle create dovrebbero durare a lungo per garantire la presenza di una superficie riflettente sufficientemente estesa. Un particolare non da poco e condizionato pesantemente dalla quantità di materia organica e nanoparticelle presenti nell’acqua, ingredienti fondamentali per la creazione e il mantenimento delle bolle negli oceani.

Infine, la proposta di Seitz solleva non poco dubbi sul pronte della preservazione degli ecosistemi marini. Gli specchi formati dalle microbolle potrebbero ostacolare il passaggio dei raggi solari negli strati più profondi degli oceani, sottraendo così una risorsa importante per numerosi organismi che vivono al limitare delle buie profondità oceaniche. Adoperarsi per evitare che la Terra si surriscaldi resta, al momento, la via maggiormente praticabile, Homo sapiens sapiens permettendo.

Per contrastare la malaria gli scienziati cercano da tempo il modo di sfruttare il DNA delle zanzare per disinnescare il meccanismo del contagio.  Alcuni hanno provato a modificare il codice genetico degli insetti per evitare il passaggio della malattia, mentre altri hanno escogitato alcuni sistemi per rendere sterili le zanzare ed evitare così la loro proliferazione, soluzione che potrebbe però compromettere sensibilmente alcuni ecosistemi.

I ricercatori giapponesi hanno, invece, deciso di seguire una strada innovativa e ancora poco percorsa: utilizzare le zanzare per diffondere il vaccino nelle aree disagiate del mondo dove prosperano i principali focolai della malaria. Mentre mordono le loro prede, le zanzare utilizzano la loro saliva per evitare che il sangue si coaguli. Il team guidato da Shigeto Yoshida (Jichi Medical University, Giappone) ha così provato a inserire nella saliva delle zanzare un composto chimico in grado di stimolare una reazione immunitaria simile a quella indotta dal vaccino per la malaria.

La saliva è stata modificata intervenendo sul corredo genetico della Anopheles stephensi-a, il principale vettore della malattia. In una prima serie di test, i ricercatori hanno focalizzato la loro attenzione su SP15, un composto potenzialmente utile per sviluppare un vaccino contro la leishmaniosi. Nella saliva delle zanzare geneticamente modificate pare sia stata rilevata la presenza del composto. Alcune cavie di laboratorio vittime dei morsi delle zanzare hanno, inoltre, sviluppato gli anticorpi per contrastare SP15.

I livelli degli anticorpi si sono, però, rilevati bassi e forse insufficienti per evitare la comparsa della malattia in caso di contagio, scrivono gli autori dello studio da poco pubblicato sulla rivista scientifica Insect Molecular Biology. Seguendo il medesimo procedimento, il gruppo di ricerca ha anche realizzato alcune modifiche nel genoma delle zanzare per produrre un potenziale vaccino contro la malaria.

Il team giapponese ha dimostrato la possibilità di realizzare vaccini “volanti” tramite le zanzare, ma secondo numerosi detrattori la soluzione adottata troverà difficilmente un’applicazione reale. Il problema, al momento insormontabile, è costituito dall’esposizione al vaccino di ogni singolo individuo. Le zanzare non fanno certo distinzioni durante le loro battute di caccia, dunque singoli individui potrebbero ricevere centinaia di dosi di vaccino, mentre altri appena alcune decine insufficienti per indurre il loro organismo a produrre gli anticorpi per contrastare la malaria.

Oltre agli inconvenienti pratici, il nuovo sistema solleva non pochi interrogativi sul fronte etico. Le persone verrebbero vaccinate senza essere informate e senza avere la possibilità di rinunciare alla terapia. La soluzione potrebbe essere, invece, adottata per alcune patologie che colpiscono solamente gli animali, riducendo le epidemie nel bestiame per esempio. Nel frattempo, lunga vita alle zanzariere.

Un ricercatore di Tokio ha da poco realizzato un nuovo sistema per effettuare la scansione digitale dei libri in tempi rapidi. Un volume di 200 pagine può essere acquisito da un computer in meno di 60 secondi. La videocamera utilizzata per le scansioni lavora a 500 fotogrammi al secondo ed è in grado di leggere le pagine mentre vengono sfogliate.

Il sistema legge la pagina sia in maniera tradizionale, tramite un fascio di luce come i comuni scanner, sia attraverso una fonte laser utile per rilevare la posizione nelle tre dimensioni di ogni pagina, correggendo così le possibili deformazioni dovute alla curvatura dei fogli. Il dispositivo realizzato da Masatoshi Ishikawa (University of Tokyo, Giappone) è dunque simile alla soluzione adottata da Google per l’acquisizione dei volumi catalogati nel proprio servizio Books, ma secondo il ricercatore offre maggiori velocità di scansione e una qualità superiore delle riproduzioni digitali.

Lo scanner veloce di Ishikawa è al momento un prototipo e dovrà subire alcune modifiche per essere perfezionato. La strada seguita dall’intraprendente ricercatore giapponese sembra essere comunque molto promettente e potrebbe portare allo sviluppo di soluzioni tascabili, utili per acquisire digitalmente le pagine in mobilità. Una gioia per i topi di biblioteca del nuovo millennio.

Ogni organismo umano ospita diverse centinaia di differenti specie di batteri. Questi microorganismi svolgono spesso alcune importanti funzioni, come la regolazione della digestione, e si trovano sia all’interno che all’esterno dell’organismo. Ognuno di noi ha un mix particolare di batteri, una sorta di impronta batterica unica, che secondo alcuni ricercatori potrebbe essere utilizzata come prova per identificare gli autori dei crimini.

Insieme al proprio gruppo di ricerca, il biologo Noah Fierer (University of Colorado – USA) ha identificato tipologie e caratteristiche delle colonie batteriche che popolano determinate parti dell’organismo umano. Sfruttando una serie di studi precedenti, i ricercatori hanno identificato oltre 20 micro-ecosistemi nel corpo umano. Tali colonie non si trovano solamente all’interno dell’organismo, ma anche sulla pelle e differiscono a seconda delle condizioni ambientali e delle abitudini di chi le ospita.

La composizione di ogni colonia varia dunque da individuo a individuo e si mantiene sostanzialmente stabile nel corso del tempo. Partendo da questo presupposto, il team di ricerca ha concentrato la propria attenzione sulle colonie che crescono in prossimità del palmo della mano e delle dita per verificarne la validità come elemento di prova per la polizia scientifica.

In una prima fase della ricerca, Fierer e colleghi hanno raccolto i batteri presenti sui tasti di tre differenti tastiere per computer. Le sequenze genetiche identificate nei campioni sono state  poi confrontate con i proprietari delle tre tastiere, trovando numerose corrispondenze. Secondo i ricercatori infatti, anche una minima quantità di batteri raccolta da una superficie limitata può condurre alla mano che l’ha depositata sulla superficie stessa.

Per verificare l’attendibilità dei risultati, i ricercatori hanno condotto una successiva serie di test su nove mouse e sui rispettivi proprietari raccogliendo campioni dei batteri presenti sulle mani e sui dispositivi. La raccolta delle informazioni sulle colonie batteriche ha poi interessato altre 270 mani mai venute in contatto con i mouse oggetto dell’analisi. I mix di batteri riscontrati sui nove mouse si sono rivelati sensibilmente compatibili con le sole mani dei proprietari degli stessi, rispetto alle altre 270 mani analizzate. Inoltre, i ricercatori hanno appurato che i batteri depositati sui mouse o sulle tastiere dei computer possono essere utilizzati come prova anche a distanza di due settimane dal momento del contatto tra mani e dispositivi.

Secondo Fierer e colleghi, i batteri vivono negli strati profondi della pelle. Tale caratteristica consente una rapida ripopolazione delle colonie anche dopo un banale lavaggio delle mani: in alcuni casi, in appena cinque ore le colonie sono risultate riformate con le medesime caratteristiche originarie.

Nonostante le evidenze da poco portate alla luce, e pubblicate recentemente sulla rivista scientifica Pnas, un sistema basato sui batteri richiederà ancora molto tempo prima di fare capolino nei laboratori della scientifica. Alcuni detrattori mettono in discussione l’affidabilità della soluzione in sé, mentre altri si chiedono se davvero il mix di batteri sia così univoco da consentire la certa identificazione del proprietario delle tracce batteriche. Per ora, il nuovo sistema sembra essere più vicino a una puntata di CSI che alla realtà al di qua dello schermo.

Fino a ora la paleoclimatologia aveva prodotto rilevazioni di massima, utili per creare una stima annuale sulle temperature, ma non era stata in grado di fornire dati maggiormente dettagliati per comprendere le dinamiche legate al clima in una data area geografica in un periodo di tempo circoscritto. Determinato a superare tali limiti, William Patterson (University of Saskatchewan, Canada) ha deciso di utilizzare le conchiglie per ottenere un maggior numero di informazioni sui cambiamenti climatici avvenuti in passato.

I molluschi, infatti, crescono continuamente e devono dunque espandere le dimensioni delle conchiglie che li ospitano. La quantità di  isotopi presenti nei differenti strati delle loro abitazioni varia a seconda della temperatura delle acque in cui vivono: più l’acqua è calda, maggiore è la proporzione di isotopi di ossigeno riscontrabile nello strato della conchiglia creato in quel periodo particolarmente caldo.

I ricercatori hanno così analizzato 26 conchiglie provenienti dai sedimenti delle coste islandesi, affettandole con uno speciale robot in grado di separare i differenti e sottilissimi strati delle bivalve. Ogni conchiglia viene solitamente abitata da un mollusco per un periodo di tempo compreso tra i due e i nove anni, una finestra di tempo utile per valutare i trend dei cambiamenti climatici. Ogni strato è stato analizzato attraverso uno spettrometro di massa che ha calcolato la quantità di isotopi presenti, rivelando così le temperature alle quali si formarono i diversi strati.

I nuovi dati consentono di ricostruire le condizioni del clima non solo su base annuale, ma anche su base stagionale e forse un giorno – con bivalve di maggiori dimensioni – anche giornaliera. Il sistema ha così consentito di ricostruire i livelli della temperatura sulle coste islandesi in una serie storica di circa 2000 anni. Per verificare l’affidabilità della lettura delle conchiglie, Patterson e colleghi hanno confrontato i dati ottenuti con le cronache e i fatti narrati nelle saghe islandesi. Il Landnámabók (Libro dell’insediamento), che racconta la colonizzazione dell’Islanda da parte dei vichinghi tra il X e XI secolo, descrive una grave carestia che obbligò la popolazione a cibarsi anche di volpi e corvi e portò alcune comunità a liberarsi dei vecchi e dei meno abili.

Il difficile momento descritto nel libro corrisponde a un periodo di grande freddo indicato dagli studi sulle conchiglie da poco condotti. La temperatura dell’acqua raggiunse nel corso dell’estate solamente i 5 – 6 °C, a differenza dei 7,5 – 9,5 °C registrati un secolo prima. Secondo i ricercatori, un’estate più fredda di un grado poteva portare all’epoca a una riduzione della produzione agricola pari al 15%. In un paio di anni si sarebbero così registrate le prime terribili carestie. Gli isotopi di ossigeno presenti nelle conchiglie analizzate confermano, inoltre, il periodo di anomalo surriscaldamento del clima registrato anche dalle cronache romane tra il 230 a.C. e il 60 d.C., la sensibile riduzione della temperatura nell’Alto Medioevo e il successivo aumento della stessa.

Lo studio di conchiglie più antiche potrà offrire nuovi scorci sull’andamento del clima di alcuni millenni or sono. Le nuove informazioni fornite dallo studio di Patterson e colleghi, da poco pubblicate su PNAS [pdf], consentiranno ai climatologi di produrre o migliorare i modelli matematici per valutare l’andamento del clima, specialmente in un’area molto importante per gli equilibri climatici come quella del Nord Atlantico.

Quando è immobile, il Macrotitopus riesce a mimetizzarsi con la sabbia grazie alla propria colorazione tenue grigio-verde. Muovendosi per procacciare il cibo, il piccolo animale marino diventa invece evidente, correndo così il rischio di diventare la preda di qualche altra famelica creatura che popola i fondali. Per risolvere il problema, gli esemplari di Macrotitopus hanno sviluppato una particolare capacità per mimetizzarsi anche in movimento.

Come raccontano il ricercatore Roger T. Hanlon e colleghi in un articolo da poco pubblicato sul Biological Bulletin, il Macrotitopus nuota mantenendo i propri tentacoli uniti e paralleli al corpo per imitare la forma del Bothus e si muove riproducendone i particolari movimenti a pochi centimetri di distanza dalle sabbie del fondale. Un’imitazione molto efficace, che secondo il team di ricerca consente al polpo di tenere alla larga i predatori.

Nonostante le numerose osservazioni compiute, i ricercatori non hanno ancora capito con precisione per quale motivo gli altri cacciatori dei mari si trattengano dall’attaccare gli esemplari di Macrotitopus per farne un buon pranzetto. Il gruppo guidato da Hanlon suppone che numerosi predatori di dimensioni inferiori rispetto al polpo, preda facile e morbida, non attacchino nel timore di avere a che fare con un pesce vero e proprio dotato di scheletro e dunque più difficile da addentare.

In una pentola l’acqua bolle a circa 100 °C e, per quanto sia alto il calore fornito, il liquido mantiene pressoché quella temperatura: il calore aggiuntivo aumenta unicamente la creazione di vapor d’acqua. La pentola a pressione è dotata di un particolare coperchio a incastro, che assicura una chiusura ermetica del recipiente. Il vapore che si produce durante l’ebollizione dell’acqua si accumula quindi all’interno della pentola, aumentando di conseguenza la pressione. Questo sbalzo fa salire il punto di ebollizione dell’acqua, che diventa quindi molto più calda riducendo il tempo di cottura complessivo per il cibo.

La pentola a pressione comunemente utilizzata in casa deriva dal “digestore a vapore” brevettato nel 1679 in Gran Bretagna dal fisico francese Denis Papin. Nei modelli moderni si forma una pressione doppia rispetto a quella dell’aria: ciò fa sì che l’acqua bolla a 122 °C e non più a 100 °C. Come ben sa chi la utilizza quotidianamente, la pentola a pressione si differenzia dalle sue “colleghe” soprattutto per il particolare coperchio, dotato di una guarnizione di gomma per assicurare una chiusura ermetica e trattenere quindi il vapore. Un foro cui è applicato un piccolo peso serve a equilibrare la pressione, in modo che il vapore in eccesso possa essere rilasciato dalla caldaia. Nel caso, molto raro, in cui questo meccanismo si inceppi, una valvola di sicurezza garantisce il rilascio del vapore prima che la pentola a pressione possa diventare pericolosa.

La rapidità assicurata da questa particolare pentola permette una cottura omogenea dei cibi, che generalmente mantengono inalterate molte sostanze nutrienti in più rispetto alla cottura tradizionale. Il gusto, però, talvolta ne risente…

La SIRS può essere causata da una infezione o da un grave trauma. Inizialmente si pensava che la fuoriuscita di batteri presenti nell’intestino potesse innescare la SIRS indotta dagli eventi traumatici. Alcune ricerche successive confutarono tale teoria, spostando così l’attenzione dei ricercatori verso i tessuti danneggiati e frantumati dai traumi.

Partendo da questi presupposti, Hauser e colleghi hanno ipotizzato che le molecole mitocondriali, gli organuli cellulari addetti alla produzione di energia, rilasciate dai tessuti danneggiati possano stimolare il sistema immunitario dei pazienti dando così il via alla SIRS. I mitocondri, del resto, sono dei lontani parenti dei batteri e furono assoldati dalle cellule per svolgere alcuni compiti molto importanti per la loro sopravvivenza. Secondo Hauser e colleghi, le molecole mitocondriali conserverebbero alcune similitudini con i batteri sufficienti per trarre in inganno il sistema immunitario e fargli credere di avere a che fare con una infezione vera e propria, spesso su larga scala.

Come gli altri organuli cellulari, i mitocondri trascorrono la loro esistenza all’interno della cellula e vivono dunque separati dal sistema immunitario, che solitamente identifica i possibili corpi estranei analizzando le membrane cellulari e non l’interno delle cellule. I tessuti gravemente danneggiati da un trauma potrebbero però rilasciare le molecole mitocondriali nel circolo sanguigno, destando così l’interesse degli anticorpi.

Insieme al proprio gruppo di ricerca, Hauser ha condotto una serie di analisi su una quindicina di pazienti con gravi traumi. L’indagine ha consentito di identificare una concentrazione di DNA mitocondriale nel sangue superiore di migliaia di volte rispetto al normale ed elevati livelli di peptidi mitocondriali. Successivamente, i ricercatori hanno notato come le molecole legate ai mitocondri siano effettivamente in grado di attivare le risposte solitamente messe in campo dal sistema immunitario per contrastare i batteri. Una serie di test condotti su alcuni topi di laboratorio ha fornito ulteriori evidenze: iniettando le molecole mitocondriali nel circolo sanguigno, i roditori hanno sviluppato patologie a carico del fegato e dei polmoni del tutto simili a quelle causate dalla SIRS.

La scoperta di Hauser e colleghi è stata da poco pubblicata sulla rivista scientifica Nature e potrebbe portare all’elaborazione di nuovi protocolli di cura per contrastare la SIRS. Nonostante l’importanza del lavoro da poco svolto, la strada per i ricercatori sarà ancora lunga e sarà condizionata dalla necessità di trovare un sistema per inibire il DNA mitocondriale senza causare danni al sistema immunitario.

Clicca qui per vedere il video incorporato.

Immaginate di essere un moscerino della frutta di tre millimetri e di dover affrontare le turbolenze causate dal rapido movimento della mano di un Homo sapiens, intento a liberarsi della vostra invadenza. La quantità d’aria spostata destabilizza notevolmente il vostro assetto, eppure in meno di un decimo di secondo riuscite a orientare le vostre ali, fare perno su una di esse e compiere un’inversione a U verso la salvezza. Qual è il segreto di tanta abilità?

Secondo una recente ricerca condotta presso la Cornell University, gli esemplari di Drosophila compiono buona parte delle loro acrobazie in aria grazie a una notevole serie di riflessi. Queste risposte rapide e involontarie permettono ai moscerini della frutta di calibrare al meglio la forza da impiegare nel movimento delle ali per affrontare le turbolenze, recuperare l’assetto ed evitare atterraggi disastrosi.

L’utilizzo di tre telecamere ad alta velocità, in grado dunque di cogliere un maggior numero di dettagli per arco di tempo rispetto alla vista umana, ha consentito ai ricercatori di approfondire le conoscenze sul volo di questi piccoli insetti. Lo studio dei video realizzati ha messo in evidenza come i moscerini siano in grado di compiere notevoli virate regolando l’inclinazione delle loro ali di pochissimi gradi. L’opera di aggiustamento dell’assetto avviene in continuazione all’impressionante ritmo di 250 modifiche al secondo.

In una successiva serie di esperimenti, i ricercatori hanno applicato sul dorso di ogni moscerino un minuscolo magnete. Attivando un campo magnetico nell’area di volo degli insetti, il team di ricerca poteva così modificare improvvisamente la traiettoria di volo dei moscerini. Nonostante la perturbazione indotta dai magneti, gli insetti hanno dimostrato di essere in grado di recuperare rapidamente il loro assetto originale con una notevole precisione. Una manovra repentina che, secondo i ricercatori, può essere solamente frutto degli ottimi riflessi dei moscerini ed avvenire dunque in automatico. Merito di due piccoli organi sensoriali che influenzano rapidamente il movimento delle ali.

I risultati della ricerca condotta presso la Cornell University sono stati da poco pubblicati sulla rivista scientifica PNAS. Lo studio non solo consente di conoscere meglio i segreti del volo dei moscerini della frutta, ma potrebbe fornire nuovi indizi per comprendere alcuni passaggi dell’evoluzione degli insetti volanti, che centinaia di milioni di anni or sono contribuirono a diffondere le specie vegetali sul nostro Pianeta attraverso l’impollinazione.

NGC 346 - credit: ESO

Distante oltre 210mila anni luce, NGC 346 ha un’estensione pari a circa 200 anni luce ed è classificata come un ammasso di stelle, ovvero un insieme stellare nato dalla medesima nube di materia collassata. La regione della Piccola Nube di Magellano deve la propria luminosità ai gas presenti al suo interno “accesi” dalle stelle che giacciono nella nebulosa.

La maggior parte delle stelle di NGC 346 hanno un’eta giovane di pochi milioni di anni e si sono formate grazie ai violenti venti originati dall’esplosione di una stella massiva, che portò grandi quantità di materia a comprimersi fino a formare i nuovi corpi celesti. Il crogiolo di stelle è stato immortalato dal Wide Field Imager (WFI) del telescopio MPG/ESO dell’osservatorio di La Silla in Cile.

Grazie alla particolare definizione dell’immagine, resa possibile dall’utilizzo di un telescopio da 2,2 metri, gli astrofisici potranno approfondire le loro conoscenze sulle dinamiche che portano alla formazione di nuove stelle, comprendendo meglio i fenomeni che accendono il Cosmo.