vita e temperatura

Gentilissimi, come forse ricorderete, in un precedente post abbiamo parlato delle fumarole nere. Se non ricordate cercate all'interno del Vostro blog preferito.
Una tra le domande maggiormente frequenti, quando si parla di alte temperature e organismi viventi, è: "A quale temperatura possono vivere gli organismi viventi?".
Ora un recente studio ha saputo fornire una risposta a mio avviso accettabile, dapprima distinguendo tra unicellulari e pluricellulari, in seguito parlando di condizioni "solite" di vita, ossia non occasionali. L'articolo è tratto da una newsletter a cui Vi invito, ancora una volta, tramite genitori presenti, ad iscriverVi: newsletter Le Scienze. Buona lettura. Nonna Rosa

animali ambiente biologia

Il limite termico per la vita pluricellulare confermato a 50° C

Il limite è stato ribadito grazie alla prima prova sperimentale mai ottenuta che la temperatura ideale per la vita di Alvinella pompejana, un verme che vive a 2500 metri di profondità, in prossimità dei camini idrotermali, è tra 42° e 50 °C. Il risultato, che smentisce precedenti ricerche che parlavano di temperature ben al di sopra dei 60 °C, è stato ottenuto riportando in superficie esemplari ancora vivi a pressione costante. (red)

Caldo sì, ma non troppo: il limite superiore per la vita metazoica, cioè per tutti gli organismi pluricellulari eucarioti, è di circa 50 °C. E' questa la conclusione di uno studio, effettuato su Alvinella pompejana, un verme che colonizza i camini idrotermali sui fondi oceanici e che, finora, sembrava detenere un "primato della termofilia", dal momento che alcune misurazioni indicavano la sua capacità di vivere in condizioni estreme di pressione (quelle presenti a 2500 metri di profondità) e di temperature ben al di sopra dei 60 °C.  Tuttavia, per lungo tempo, non è stato possibile verificare in laboratorio la temperatura massima di sopravvivenza di questo verme, perché non erano state sviluppate tecniche utili a campionare efficacemente A. pompejana, che ha bisogno di pressioni estremamente elevate per rimanere in vita. Questo limite è stato ora superato da Bruce Shillito e colleghi, dell’Université Pierre et Marie Curie, autori di un articolo pubblicato su "PLoS ONE", che sono riusciti, per la prima volta, a riportare A. pompejana in superficie ancora in vita per ulteriori analisi, dimostrando sperimentalmente che la temperatura ideale per la sua sopravvivenza è tra 42 e 50 °C.  I camini idrotermali profondi ospitano i microrganismi che più amano il caldo, per i quali il primato è ora attribuito agli Archea, che possono crescere in presenza di una temperatura che arriva a 122 °C, un valore definito come limite termico superiore (LTS).  Oltre alla vita microbica, le zone vicine a fluidi idrotermali ospitano forme di vita più evolute, che possono vivere avvicinandosi al limite termico per la vita metazoica, stimata in circa 50 °C: è questo il caso, per esempio, dei policheti alvinellidi, che si trovano associati esclusivamente a sorgenti ad alta temperatura. Le attenzioni dei ricercatori si erano concentrate su una specie emblematica di verme,  Alvinella pompejana. Numerose misurazioni avevano infatti riportato, per il suo abituale habitat, temperature che si mantengono costantemente al di sopra dei 60 °C, quindi ben al di sopra dell’LTS metazoico, con picchi di 80 °C. Tuttavia diversi studi teorici su A. pompejana avevano suggerito che questo organismo ha una termostabilità e un’efficienza molecolare che non permettono una temperatura corporea superiore ai 50 °C.

Il verme Alvinella pompejana vive in prossimità di sorgenti termali oceaniche (Wikimedia Commons)

Questa discrepanza tra risultati delle misurazioni e degli studi indiretti poteva essere risolta solo con un approccio in vivo, ovvero con esperimenti diretti su questi vermi, ma A. pompejana difficilmente sopravvive al recupero dalle profondità oceaniche, principalmente per il trauma della depressurizzazione.  Shillito e colleghi sono riusciti a riportare in superficie esemplari vivi, grazie a una nuova tecnica di campionamento denominata BALIST (acronimo di Biology of ALvinella, Isobaric Sampling and Transfer), che mantiene una pressione costante nel campione fino al trasferimento in un acquario in cui la pressione è pari a quella presente a 2500 metri di profondità, e cioè circa 25 megapascal (Mpa). In queste condizioni, i ricercatori hanno verificato che l'esposizione prolungata a una temperatura di 50-55 °C induce un danno tissutale letale per il verme, il che rivela che questo organismo non sperimenta queste condizioni in modo continuativo nel suo habitat naturale: questo risultato rappresenta la prima dimostrazione empirica del limite termico di A. pompejana.  In definitiva, il verme rimane tra gli animali più amanti del caldo estremo, dato che la temperatura ideale per la sua sopravvivenza è ben oltre i 42 °C.

(30 maggio 2013)

Claudio

Gentilissimi,
Vi lascio un racconto ecologico scientifico, vedete Voi.
Come sempre sono graditi commenti. Se Vi sembra divertente, provate pure Voi. Inviate racconti in cui Vi immedesimate in animali, piante, funghi. Evitate gli animali domestici e le piante coltivate. Molti altri Autori hanno scritto a proposito.
Per ora è tutto. La nonna-balenottera (più piccola e più bassa). Nonna Rosa



                                                                          CLAUDIO

Fin dalla nascita ho sempre pensato di essere una creatura unica al mondo, non per le mie forme o per i miei sensi, ma per il mio colore, anzi per i miei colori. Non ho ancora incontrato nessuno come me e tutti mi dicono che sono una “mosca bianca”, anche se, io di bianco ho ben poco.
Ho sentito dire che, da qualche parte nel mondo, ne esistono addirittura altri che hanno colori più vivaci e più belli dei miei.
Vivo vicino a un canale di bonifica, in campagna, in una zona tranquilla. Sorvolo da tanto tempo questo corso d’acqua, è sempre stato ricco di cibo e ho sempre mangiato di tutto. La mia dieta è molto varia ed equilibrata.
Mi chiamo Claudio ma tutti mi chiamano Martin e faccio il pescatore.
Gli altri miei simili, se così posso definirli, si nutrono di altre cose e sono di un colore scuro o grigio e fanno sempre un gran chiasso. Quando capito, per caso, vicino a loro, di colpo si zittiscono e rimangono col becco aperto, ammaliati dai miei bellissimi colori. Altri sono alti e grossi molto più di me, sono sempre in ammollo, hanno le zampe altissime e magre e le loro piume non sfiorano mai l’acqua. Anche loro non hanno un bell’aspetto, sono quasi tutti grigi e tristi. Sembrano imbalsamati, mangiano le mie stesse cose, però fanno una vita sedentaria e quando si muovono sono lentissimi e goffi e mi fanno proprio ridere.
Io al contrario sono molto veloce, ho un’ottima vista, riesco a nascondermi dove voglio con una tale rapidità che sembro scomparire nel nulla.
A questo proposito, volevo raccontarvi una storia. Tempo fa veniva sempre un ragazzetto lungo il corso d’acqua dalle mie parti; anche lui era interessato al mio stesso cibo, solo che per pescare usava l’inganno e si serviva di strani aggeggi. Io certo non ero meno crudele di lui, ma se non altro non prendevo in giro nessuno con dei trucchi.
Questo tale comunque, appena mi vedeva, smetteva di pescare e lì cominciava il mio divertimento. Volavo davanti a lui velocissimo, quasi lo sfioravo, ma non appena si accorgeva di me, io sparivo subito nel fogliame e lui rimaneva sempre di stucco. Era da vedere la sua faccia, mi facevo moltissime risate, per me era un vero spasso.
Poi quando finalmente demordeva e rinunciava a cercarmi, tornava ad ingannare i pesci, io immediatamente lo sorprendevo sfiorandolo a folle velocità, poi subito dopo mi nascondevo. Anche se era un mio rivale nella pesca, lo trovavo simpatico, con lui almeno mi divertivo a farlo “fesso” e lui non se la prendeva nemmeno.
Ora da tanto tempo non lo vedo più, forse avendo tirato in pò troppo la corda magari si sarà offeso. Ad ogni modo, presto o tardi dovrò andarmene anch’io, perchè quì l’ambiente è diventato squallido e ho pochissima compagnia, il cibo scarseggia e a me ne serve di più per sopravvivere.
                                                                                                                                     Angelo

prime fotografie

Gentilissimi, ho dimenticato il link relativo ai lavori eseguiti dai ragazzi del percorso di Educazione ambientale.
Eccolo, sempre del Parco Oglio sud:

Lavori ragazzi a.s. 2012-2013

Una nonna smemorata. NR

un ritorno speriamo gradito

Gentilissimi,
dopo oltre un mese e mezzo di latenza, per motivi osteoporotici con ricadute, nel senso letterale del termine, e stampelle al seguito, ecco di nuovo la Vostra nonna preferita in azione (si fa per dire, poiché ancora parzialmente bloccata).
EccoVi una citazione relativa ad un progetto di educazione ambientale in Pianura padana, realizzato dal Parco Oglio sud.
Il link è il seguente:
educazione ambientale Parco Oglio sud

Magari tra i 101 docenti saranno presenti pure nonni e nonne che seguono questo blog!
Oppure siete Voi i 7 ragazzi che hanno seguito i corsi di formazione?
Il mistero permane, con la promessa di maggior continuità nei post.
Una nonna sciancata e zoppicante! Nonna Rosa

m-RNA imperfetto

Gentilissimi, è terminata la scuola per 2/3 degli alunni di scuola media, o, se preferite, della scuola secondaria di primo grado. Agli alunni di 1 A, oppure B, oppure una sezione a piacere, lascio un articolo interessante some elogio della imperfezione. Si parla di funghi e batteri, proteine e ritmi circadiani, ossia il ritmo biologico di un organismo vivente, solitamente basato sull'alternarsi di notte e dì, luce e buoi, veglia e sonno:

biologia microbiologia

L'importanza di un orologio biologico impreciso

                                                     © Lee Jungyeol/TongRo Images/Corbis

In alcuni funghi e batteri la produzione delle proteine che regolano il ritmo circadiano non è ottimizzata, dando luogo a un orologio biologico impreciso. Due studi indipendenti hanno dimostrato che, lungi dall'essere un “fallimento” dell'evoluzione, l'incapacità di segnare il tempo in modo perfetto si traduce sia nella capacità di produrre proteine più efficienti sia in una maggiore adattabilità ai cambiamenti ambientali (red)

Non sempre la precisione è la scelta migliore. E' questa la conclusione di due studi, pubblicati su “Nature”, relativi all'espressione di proteine che presiedono alla definizione dei ritmi circadiani in alcuni funghi e batteri. Un gran numero di processi biologici è regolato in modo da rispettare cicli periodici regolari, in genere su base quotidiana. Questa regolazione è legata all'espressione di particolari geni, che hanno la caratteristica di contenere codoni, triplette di basi amminoacidiche che rappresentano le unità d’informazione del codice genetico, strutturati in modo da garantire l'espressione più efficace della proteina codificata. Nel loro articolo, Mian Zhou e colleghi, dell'Università del Texas, a Dallas, hanno però dimostrato l'esistenza di un orologio biologico impreciso nei funghi del genere Neurospora, mentre Yao Xu e colleghi, della Sciences Vanderbilt University, a Nashville, hanno fatto lo stesso per i cianobatteri del genere Synechococcus. In genere l'evoluzione tende a ottimizzare l'impiego delle risorse, in funzione dell'adattamento dell'organismo all'ambiente; trovarsi di fronte a un singolare “fallimento” dell'ottimizzazione dell'orologio biologico, in organismi appartenenti a due regni ben distinti, fa supporre che il fallimento sia solo apparente e che vi sia una ragione più profonda per la cattiva taratura dell'orologio.

Un orologio biologico perfetto può portare a una sovrapproduzione di proteine (in basso) o a proteine che non hanno il tempo di ripiegarsi n modo corretto (al centro). Un orologio starato (in alto) porta invece a una produzione di proteine adeguata e dalla funzionalità ottimale. (Cortesia J.M. Hurley, J.C. Dunlap/Nature)

E in effetti Yi Liu e colleghi, ingegnerizzando i geni di Neurospora, per ottenere un fungo in grado di esprimere in modo efficiente le proteine circadiane, hanno dimostrato che questo miglioramento porta l'mRNA a un processo di trasduzione così rapido da ostacolare il perfetto ripiegamento della proteina prodotta, che quindi è, funzionalmente, meno efficiente di quella sintetizzata a velocità ridotta. Evidentemente, il costo dell'imprecisione nel rispetto dei ritmi circadiani è inferiore al guadagno in funzionalità cellulare. Anche nel caso di Synechococcus il difetto si traduce in un vantaggio. Nell'ambiente naturale, il metabolismo del cianobatterio e, in particolare, i processi fotosintetici, dipendono, in maniera molto stretta, dall'alternanza luce-buio, ma rallentano o accelerano anche in funzione della temperatura ambientale. Basarsi su un orologio che segna il ritmo dei processi biologici con un certo margine di incertezza facilita migliori risposte adattative ai cambiamenti ambientali. Per questo, concludono i ricercatori, è verosimile che una simile staratura dell'orologio biologico sia presente in un gran numero di organismi che non sono in grado di controllare la propria temperatura: non solo cianobatteri e funghi, ma anche dinoflagellati e, perfino, piante superiori.

(18 febbraio 2013)

L'articolo è tratto e modificato, al fine di renderlo maggiormente comprensibile anche da alunni della Vostra età, dalla newsletter Le Scienze. Una Nonna, fortunatamente, imperfetta. NR

il DNA - UNO

Gentilissimi, David ha richiesto un link sul DNA.
Iniziamo con un post di spiegazione, sperando di essere "una nonna comprensibile".
Sicuramente tale spiegazione potrebbe avere, per nipoti un poco "più grandi", qualche inesattezza e semplificazione.

Il DNA è la molecola "geniale". Il significato del termine è Acido DesossiriboNucleico. Si tratta di una molecola contenuta nelle cellule. E' una molecola con la capacità di duplicarsi, ossia da una sola molecola, mediante un meccanismo solo in apparenza semplice, da una molecola di DNA, in particolari condizioni, se ne ottengono due, di solito perfettamente identiche.

(Mi sembra che, come primo post sul DNA, ci sia già molto da studiare. Cosa significa "geniale"? Come fa a duplicarsi? Di quale meccanismo si tratta? In quali condizioni particolari si duplica? Perché "di solito identiche"? E cosa succede se non sono identiche?)

Per ora cercate di comprendere i tratti essenziali:
* come si chiama
* dove si trova
* quale caratteristica possiede
* cosa accade

Se pensate che questo sia difficile, Vi lascio al link di Wikipedia. Eccolo:

dna

Una nonna "poco comprensibile". NR

CHITARRA - TRE

Gentilissimi, proseguiamo con la "Storia della chitarra". Siamo giunti alla terza parte di questa relazione.
Ricordo che essa serve a chi dovrà preparare relazioni scientifiche su fatti e fenomeni.

LA CHITARRA NELLA MUSICA CLASSICA POST 1965

Sino agli inizi del secolo scorso la chitarra, in musica classica, era rimasta archiviata in pochi pezzi. Veniva utilizzata dai compositori per pezzi brevi e/o dedicati alla musica popolare e tradizionale delle diverse nazioni. E’ con l’estro di Segovia, vissuto tra la fine dell’800 e la fine del ‘900, che la chitarra ha assunto un valore e un significato anche per la musica propriamente classica. Andres Segovia era dotato di una tecnica esemplare e di una sensibilità artistica eccezionale. Egli dimostra, a coloro che lo ascoltano, che la chitarra ha una espressività ed una capacità tecnico-musicale pari agli altri strumenti dell’orchestra. Segovia suonava per circa 4 ore ogni mattina, facendo esercizi sullo strumento. In seguito si riposava, leggendo i giornali, pranzando e ascoltando musica. Dal primo pomeriggio a sera inoltrata eseguiva, in casa sua o per concerti, brani musicali per altre 5 ore circa. Grazie a questa costanza e, appunto, all’estro con cui eseguiva i suoi brani, molti autori a lui contemporanei iniziarono a comporre per chitarra: Heitor Villa-Lobos, Mario Castelnuovo-Tedesco, Manuel Maria Ponce, Joaquin Turina, Joaquin Rodrigo. In Italia i compositori contemporanei più noti sono Silvano Bussotti, Franco Donatoni, Goffredo Petrassi, Luciano Berio, Franco Dominutti, Cecilia Seghizzi Campolieti, Daniele Zanettovich. (E' stata inserita una breve parte storica. Inoltre è stata riportata la "scoperta" e l'Autore di tale scoperta, con brevi cenni biografici di tale qutore)

La chitarra così entra a far parte della musica classica “viva”, sebbene debba aspettare il 1984 per entrare a pieno titolo negli strumenti che si possono studiare al Conservatorio. La Legge del 2 maggio 1984, n. 106  istituisce, infatti,  nei conservatori di musica la "scuola di chitarra”. Nei decenni precedenti, lo strumento veniva comunque insegnato, ma il corso di studi era "straordinario". L’attestato finale non era valido ai fini dell’insegnamento nelle scuole pubbliche. Attualmente il corso di studi ha durata  analoga a quello di pianoforte (10 anni) e prevede gli stessi insegnamenti complementari. (Si tratta di un paragrafo "normativo". Evidentemente si tratta di una parte da inserire solo se inerente all'argomento trattato)

La tecnica maggiormente utilizzata in musica classica è detta tecnica fingerpicking ("pizzicare con le dita"). Essa prevede che la mano destra (o sinistra per chi suona alla mancina, evidentemente) utilizzi solo le dita per pizzicare le corde. Questa tecnica permette di suonare  arpeggi e di arrangiare i pezzi in maniera particolarmente complessa e ricca, poiché permette allo strumento di eseguire più di una voce musicale contemporaneamente, anche a corde non adiacenti. Generalmente il pollice viene utilizzato per suonare la linea di basso (principalmente quindi sulle tre corde più gravi), mentre indice, medio ed anulare vengono utilizzati per suonare le altre corde e sviluppare, quindi, sia l'armonia sia la melodia. Le tecniche di fingerpicking sono particolarmente adatte anche all'accompagnamento. Esistono comunque scuole e  stili diversi anche nell'ambito del fingerpicking. (In questa parte della relazione è stata spiegata la tecnica, oppure, per altri casi, la tecnologia, utilizzata)

  

        Adesivo Hippy

            A. Segovia

    Foto del concerto di Woodstock

(E anche per oggi è tutto. Una stanca, stanca nonna)