AmicaScienza

21 gen

Come siamo diventati umani secondo Ian Tattersall

Иконопис

Dal quotidiano La Stampa del 18 gennaio 2012

Un giorno di 77 mila anni fa, in Sud Africa, inventammo i simboli

IAN TATTERSALL
American Museum of Natural History

Gli esseri umani sono inconsueti tra gli organismi e non solo per numerose caratteristiche anatomiche, che hanno a che fare con la locomozione bipede, ma anche per i modi in cui il loro grande cervello elabora le informazioni.

Le altre specie, infatti, vivono nel mondo seguendo la Natura e rispondendo in modo più o meno complesso o sofisticato agli stimoli sensoriali. Al contrario, gli esemplari moderni della nostra specie Homo sapiens decifrano i segnali da tutti gli ambienti, interni ed esterni, e li trasformano in vocabolari di simboli. Questi, poi, possono essere mescolati per produrre una varietà infinita di affermazioni non solo sul mondo così com’è, ma anche su come potrebbe essere. Il risultato, in un senso molto concreto, è che noi umani viviamo soprattutto in mondi che ci costruiamo individualmente. Questa esclusiva propensione umana è inseparabile dalla nostra creatività. E poiché – com’è ovvio – è costruita sulle fondamenta di una storia evolutiva molto antica, è interessante indagare quando, in questa vicenda, una simile caratteristica sia emersa, e come.

L’antenato comune

La stirpe umana ha cominciato a differenziarsi dall’antenato che ci accomuna con gli scimpanzè e con i bonobo all’incirca 7 milioni di anni fa e le testimonianze fossili che documentano le numerose fasi dell’evoluzione umana sono oggi piuttosto vaste. I primi ominidi (i generi Sahelanthropus, Orrorin e Ardipithecus) erano notevolmente diversi tra loro, dimostrando che fin dagli inizi la storia della famiglia degli ominidi è stata segnata dalla sperimentazione evolutiva piuttosto che da un miglioramento lineare. Questo modello di differenziazione è evidente anche nelle successive manifestazioni del gruppo Australopithecus-Paranthropus (i famosi australopitechi), nel periodo compreso tra 4,2 e 1,5 milioni di anni fa.

Anche se gli australopitechi potevano camminare eretti e possedevano numerosi adattamenti della parte inferiore dello scheletro per condurre un’esistenza almeno in parte terrestre, combinavano volti di grandi dimensioni con piccole scatole craniche. E nemmeno gli esemplari più tardi dovevano essere dotati di facoltà cerebrali significativamente superiori rispetto a quelle delle grandi scimmie attuali. Inoltre, sebbene abbiano avuto abitudini dietetiche più generaliste, non c’è motivo di credere che, almeno nelle fasi iniziali, gli australopitechi fossero cognitivamente più sofisticati degli scimpanzé di oggi, i quali, benché in grado di decifrare i simboli, non sono però in grado di rielaborarli come fanno gli esseri umani.

E’ ormai provato che gli ominidi usavano pietre taglienti per macellare le carcasse di animali già 3,4 milioni di anni fa. Questo comportamento implica capacità cognitive superiori a quelle di qualunque scimmia moderna, ma, sebbene le prove di una produzione intenzionale di strumenti di pietra risalga già a circa 2,5 milioni di anni fa, è difficile trovare delle prove che queste prime creature avessero la capacità mentale di «ricreare» il mondo. E, infatti, le tecniche di scheggiatura della pietra possono essere acquisite semplicemente attraverso l’imitazione e si può suppore che nessuna forma nota di tecnologia del Paleolitico rappresenti una testimonianza dei moderni processi del pensiero simbolico.

L’apparizione – 1,78 milioni di anni fa – di asce a mano, deliberatamente intagliate a forma di goccia, rivela l’emergere di un progresso cognitivo, ma questa innovazione sembra essersi verificata nell’ambito di una specie fisicamente avanzata, l’Homo ergaster (il primo vero bipede), e non è dimostrabile che abbia richiesto anche la presenza di processi mentali di tipo simbolico. Questo vale anche per l’invenzione successiva delle tecniche di lavorazione della pietra e per la realizzazione di strumenti complessi e anche per la scoperta del fuoco come fonte di calore e per la costruzione di rifugi: tutti comportamenti, questi, apparsi durante l’era dell’Homo heidelbergensis, una specie dal cervello non troppo grande e assai diffusa nel Vecchio Mondo, in un periodo tra 600 mila e 200 mila anni fa.

Reperti significativi

Con la comparsa dell’Homo neanderthalensis, poi, circa 200 mila anni fa, siamo di fronte a una specie di ominidi che non soltanto possedeva un cervello grande quanto quello degli umani moderni, ma che ha lasciato reperti archeologici significativi. Eppure, per quanto importanti siano queste testimonianze, non contengono nulla che possa indiscutibilmente essere interpretato come un artefatto di tipo simbolico.

Lo stesso si può dire per i primi fossili di Homo sapiens, provenienti da siti etiopi datati tra 195 e 160 mila anni fa. Il Sapiens è anatomicamente diverso da tutti gli altri ominidi e a tutt’oggi mancano nei reperti fossili esempi antecedenti morfologicamente simili. Questa realtà suggerisce che l’anatomia moderna sia nata da un cambiamento rapido nella regolazione dei geni, con effetti a cascata sullo sviluppo dell’organismo.

E’ solo dopo decine di migliaia di anni da questo evento biologico altamente significativo che cominciamo a individuare le testimonianze di un radicale cambiamento cognitivo, nel mesolitico africano. Il più antico artefatto generalmente accettato come simbolico è una superficie di pietra levigata, che porta inciso un motivo geometrico e che proveniene da uno strato risalente a 77 mila anni fa nella grotta di Blombos in Sud Africa. All’incirca appartenenti allo stesso periodo, sempre a Blombos, sono stati trovati gusci di lumaca marina forati per essere infilati in serie, mentre piccoli oggetti simili sono emersi anche nel Nord Africa e nel Medio Oriente. Nelle società umane etnicamente documentate l’ornamento del corpo ha quasi invariabilmente significati simbolici (di status, classe d’età e così via) e lo stesso è stato dedotto, anche se indirettamente, per i ritrovamenti del Paleolitico.

Dal complesso di grotte nella zona di Pinnacle Point, poi, nello stesso periodo, arriva la prova del «trattamento termico» della creta silicea. Questo complesso processo di trasformazione di un materiale inerte grezzo per creare utensili richiede una sofisticata serie di fasi di lavorazione che, quasi certamente, implica una pianificazione di tipo simbolico. Altre testimonianze suggeriscono che ulteriori trasformazioni del comportamento si svilupparono nel mesolitico, a partire da 100 mila anni fa e prima che si verificassero nell’Europa occupata dai Neanderthal: ma la prima e definitiva prova della fioritura della moderna creatività umana proviene proprio dall’Europa, in seguito all’invasione del continente da parte dell’Homo sapiens, noto anche come CroMagnon, poco più di 40 mila anni fa.

Nessuno, osservando con attenzione l’arte portatile e quella parietale del Paleolitico superiore, può ragionevolmente dubitare che fosse il prodotto di una vera e propria sensibilità moderna. Ma queste manifestazioni dello spirito moderno sono in ritardo rispetto all’arrivo della specie Homo sapiens anatomicamente riconoscibile. Qual è, allora, il motivo di questo significativo scarto temporale tra il manifestarsi della nuova anatomia e l’emergere dei comportamenti simbolici? Lo scenario più semplice è che le basi neurali del pensiero moderno (che, come dimostra l’esempio di Neanderthal, non erano solo le conseguenze passive dell’aumento delle dimensioni del cervello) sono nate dall’evento che ha dato origine all’anatomia caratteristica dell’Homo sapiens. Questo potenziale, tuttavia, non fu sfrutttato finché non venne sollecitato da uno stimolo culturale. Non si sa con certezza quale sia stato, ma il candidato più plausibile è l’invenzione del linguaggio. E’ questo, sotto molti punti di vista, il massimo dell’attività simbolica umana ed è documentato che il linguaggio strutturato può essere inventato in modo spontaneo da gruppi umani dotati di un’«attrezzatura cognitiva» di base.

Se lo scenario è corretto, ciò significa che lo spirito creativo e simbolico dell’umano è emerso solo di recente e in un contesto estemporaneo piuttosto che adattativo. Per di più, è apparso in una popolazione (di Homo sapiens) che già possedeva un tratto vocale in grado di produrre i suoni necessari per esprimersi tramite un discorso articolato.

Dato che gli immediati precursori dell’Homo sapiens dovevano essere già cognitivamente sofisticati, è probabile che possedessero qualche forma espressiva simile alla capacità discorsiva. Come abbiamo visto, in linea di principio, non c’è niente di insolito in questo processo: dopo tutto, ogni grande innovazione comportamentale nell’evoluzione degli ominidi sembra essersi verificata all’interno di una popolazione già preesistente. Per quanto radicali possano essere, mutamenti come i processi simbolici dell’uomo moderno sono il prodotto di processi evolutivi routinari.

Traduzione di Carla Reschia

21 ago

Lo stato dell’educazione digitale

иконографияikoniGrazie a Catepol condivido sul mio blog.
The State of Digital Education

Created by Knewton and Column Five Media

29 mar

Le aurore polari

Православни икониикони

The Aurora from Terje Sorgjerd on Vimeo.

Il video che vi presento mostra un fenomeno davvero spettacolare: le aurore polari. Le immagini sono state realizzate in Finlandia ai confini con la Russia alla latitudine di circa 70°N. Qual è l’origine di questo affascinante fenomeno? Le aurore polari si verificano a causa dell’interazione degli strati più esterni dell’atmosfera (la cosiddetta magnetosfera) con particelle provenienti dal Sole, deviate dal campo magnetico terrestre. Ma spieghiamo più in dettaglio ciò che avviene.

E’ noto che l’atmosfera sia sempre più rarefatta con l’altitudine. In tutta l’alta atmosfera e nella parte superiore della bassa atmosfera, diversi atomi si trovano sotto forma di ioni e la percentuale aumenta all’aumentare della quota. Il fenomeno della ionizzazione è dovuto all’interazione dei gas atmosferici con i raggi X e ultravioletti provenienti dal sole e i raggi cosmici presenti nello spazio, tutti estremamente energetici. Alle alte quote gli ioni sono molto rarefatti e rimangono per molto tempo senza collidere con particelle di segno opposto e senza quindi perdere la propria carica elettrica.

Tali ioni sono però sottoposti al vento solare che è un flusso di particelle cariche, per lo più protoni ed elettroni che, a causa dell’attrazione magnetica, sono catturate, accelerate e spinte a grandissima velocità verso i poli magnetici. Quando le particelle attraversano a grande velocità i gas dell’atmosfera, urtano le particelle di ossigeno e di azoto e trasferiscono loro molta energia. Le particelle urtate riemettono l’energia assorbita in forma di luce, il cui colore dipende dal tipo di ione. Lossigeno è responsabile dei colori rosso e giallo-verde, l’idrogeno dei colori rosso e blu, mentre l’azoto dei colori blu e violetto. Le aurore polari sono visibili di notte nelle zone di alta latitudine e si verificano tra 100 e 1.000 km di altezza.

30 gen

La nomenclatura chimica a portata di clic

Ho raccolto alcuni indirizzi utili per studiare o ripassare la nomenclatura chimica in LiveBinders, un valido strumento che permette di visualizzare in un’unica finestra diversi link. Cliccare per credere!

Nomenclatura dei composti chimici
26 dic

I lipidi

07 dic

Il punto sui test genetici

07 nov

La gioia intellettuale: uno stimolo straordinario ad acquisire nuove conoscenze

Oggi ho letto la bellissima lecture che Jorge Wagensberg, già direttore del Museo della Scienza di Barcellona, fisico illustre e ottimo divulgatore, terrà domani alla Fondazione Antonio Ruberti e non ho potuto fare a meno di appuntarlo nel Blog per condividerlo e per averlo sempre a portata di mano, soprattutto quando nel mio lavoro di insegnante mi sento scarica e senza idee. Il pezzo si basa su un’idea semplice ma efficace allo stesso tempo e cioè che la molla che spinge al sapere è quella che l’autore chiama felicemente la gioia intellettuale che scaturisce dall’acquisizione di nuove conoscenze, in grado persino di generare una sorta di dipendenza. La sfida per noi insegnanti sta proprio nel mettere in condizione i nostri studenti di provare questa gioia, di viverla e riviverla tante e tante volte a scuola e non solo.     

Il Sole 24 Ore, 7 novembre 2010

Jorge Wagensberg

All’inizio della vita animale, quando nessun organismo vivente possedeva una propria mobilità, cioè quando gli organismi erano ancorati a un punto nello spazio, come i cirripedi, o quando andavano alla deriva come le meduse, quantunque mangiassero, ciò avveniva in modo casuale. Si mangiava perché si incontravano particelle di nutrienti che passavano di lì.

Questa semplice strategia funziona se l’ambiente è sufficientemente ricco di sostanze nutritive. In caso contrario, per aumentare la probabilità di nutrirsi non c’è altra scelta che "inventare" la mobilità. Se una particella di cibo passa vicino, a meno che non sia troppo lontana, che non vada perduta! Ciò che è necessario è un movimento minimo, ma finalizzato. Non un movimento qualunque, ma uno preciso affinché la particella non sfugga. Tuttavia se nessuna particella di cibo ci passa vicino, allora il movimento necessario diventa molto più drastico e sofisticato. In questo caso sono necessari non solo un buon metodo per orientarsi, ma anche un metodo per seguire le tracce del possibile pasto. Non si tratta più di avere un ultimo piccolo aiuto, ma di organizzare un’«uscita» con il fine ultimo di trovare il nutrimento. Il cervello è stato inventato per questo:per uscire di casa. E una delle sue caratteristiche, la memoria, per tornare indietro! Ha avuto inizio così, più di 500 milioni di anni fa la corsa verso la conoscenza intellegibile per compensare i capricci dell’incertezza.

La conoscenza è quindi una funzione vitale, come respirare, avere cura della propria salute, mangiare e riprodursi… Tuttavia, conoscere, capire la realtà, è la funzione vitale più recente e la selezione naturale non ha avuto il tempo di scegliere uno stimolo vitale che ce la renda indispensabile, come la fame, la sete, il desiderio sessuale, il piacere o il dolore…

O, forse si? C’è qualcosa che merita di essere chiamata «gioia intellettuale»? qualcosa di simile a una ricompensa mentale che viene associata agli indizi di una nuova comprensione? C’è forse un piacere mentale che favorisce l’acquisizione di nuove conoscenze, così come esistono una gioia o un dolore che favoriscono la nutrizione, la riproduzione sessuale o il mantenimento di uno stato minimo di salute?

Supponiamo che ciò esista e chiamiamola «gioia intellettuale». Fortunatamente è più facile provare che esiste, che non il contrario. Per dimostrare che la gioia intellettuale esiste basta che qualcuno l’abbia sperimentata e, per semplificare il processo e accorciare la trafila, mi offro come testimone. Dichiaro solennemente: sì, ho sperimentato la gioia intellettuale. Posso anche aggiungere di avere provato tre tipi di gioia intellettuale, uno per ogni fase del processo di acquisizione di nuove conoscenze, che, curiosamente, hanno qualcosa a che fare con i tre requisiti fondamentali per creare conoscenza scientifica. Cioè: 1. La gioia intellettuale per gli stimoli e il principio dialettico della scienza; 2. La gioia intellettuale per il dialogo e il principio di oggettivazione della scienza; 3. La gioia intellettuale per la comprensione e il principio di intelligibilità della scienza.

Credo sinceramente che l’istruzione primaria, secondaria e superiore potrebbe essere rinnovata (forse rivoluzionata) sulla base di questa idea. E che ogni museo possa ripensarsi sin dalle sue radici attraverso di essa. Lo illustrerò brevemente, con esempi tratti dalla moderna museografia scientifica.

La gioia intellettuale per gli stimoli. È associata a due tipi di paradosso, che si possono verificare tra ciò che si sta comprendendo e quello che si sta osservando. Il primo è un paradosso di contraddizione: io credevo di aver capito A,mentre sto osservando la negazione di A (non-A.). Questa collisione mentale produce uno stimolo intenso che ci spinge a cercare di recuperare una coerenza. Per far ciò abbiamo due opzioni: o cambiare idea o cambiare il modo di osservare. Il secondo è un paradosso di incompletezza: sto osservando A, ma non sto capendo né A né non-A, In questo caso la collisione mentale è causata da un vuoto: non ho una teoria per quello che sto osservando. Entrambi i paradossi possono fare scaturire una forte gioia intellettuale. Conseguenza: nessun sistema di trasmissione della conoscenza (nessuna pedagogia) deve nascondere i suoi paradossi. Al contrario, deve scovarli e utilizzarli. In entrambi i casi, il principio dialettico obbliga a risolvere i paradossi, che è ciò che costringe la scienza a progredire. Un esempio museografico per il paradosso di contraddizione. In un terrario sembrano esserci solo rami e foglie secche, improvvisamente il visitatore attento si accorge che la scena è piena di insetti immobili (non corrono perché in condizioni naturali sarebbe pericoloso). Il mimetismo è la spiegazione. Un esempio museologico del paradosso di incompletezza: il visitatore si avvicina a un liquido la cui superficie non è orizzontale, ma mostra capricciose montagne liquide: scopre il comportamento di un ferro fluido in presenza di un campo magnetico.

La gioia intellettuale del dialogo. È associata a qualunque forma di dialogo, quando il ciclo tra due interlocutori non si chiude, né chiude le opzioni, bensì le apre. I dialoganti si ascoltano, invece di ascoltare ognuno se stesso. Ogni volta che il ciclo si apre, per evitare di girare come una trottola, e disegnare una cicloide, vi è la gioia del dialogo. È il principio di oggettivazione nella scienza: l’osservazione deve modificare meno possibile ciò che viene osservato. Il premio è l’universalità del sapere. Ecco un dialogo che culmina nella gioia intellettuale in un museo. Di fronte al fossile della prima pianta acquatica che ha conquistato la terra ferma: – «Perché le piante terrestri sono quasi tutte verdi?». -«Perché lo sono state sempre». -«Prova di nuovo…». -«Perché metabolizzano la luce del sole con la clorofilla, che è un pigmento ». -«Ecco, così va meglio. Ma nel mare ci sono piante di tutti i colori, che usano la clorofilla». – «Wow! Vero. Ma la vita ha avuto inizio nell’acqua, e la prima pianta che raggiunto la terra ferma, la Cocsonia, era verde!!» – «Beh guarda, se invece di essere verde fosse se stata rosa, allora ci troveremmo nel paesaggio più banale della galassia …».

La gioia intellettuale della comprensione. È il momento della verità: il terzo principio assume che la realtà si possa capire e che comprendere non significhi descrivere bensì scoprire ciò che cose diverse hanno in comune. Ci si avventura in un dialogo a seguito di uno stimolo, e la comprensione si raggiunge attraverso il dialogo. La gioia mentale per il fatto che si accede a una nuova comprensione crea dipendenza per nuove conoscenze. Forse è difficile realizzarlo in una classe, ma non in un museo. Esempio museografico: in un museo si espongono quattro fossili in ciascuno dei quali un pesce sembra inghiottirne altro. Come è possibile che sia così comune che il processo di fossilizzazione sorprenda un pesce proprio nel momento in cui ne sta inghiottendo un altro? Alla comprensione si arriva scoprendo ciò che hanno in comune i quattro reperti: il pesce grande è troppo piccolo per mangiare un piccolo che è troppo grande.

© 2012 AmicaScienza | Entries (RSS) and Comments (RSS)

Powered by Wordpress, design by Your Index, based on Pinkline