Come siamo diventati umani secondo Ian Tattersall

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.

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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.

La cellula che aveva per mamma un computer

Riporto il video dell’annuncio di Craig Venter sulla costruzione in laboratorio di una cellula artificiale: un ulteriore passo verso la comprensione della vita. Riporto anche il commento di Gilberto Corbellini.

Dal Corriere della Sera del 21 maggio 2010

«Ora la cellula non ha più segreti. Scoperta che cambierà il mondo»

Corbellini: «È come avere un meccano: si va verso la possibilità di inventare forme di vita artificiali»

ROMA – Gilberto Corbellini, uno dei maggiori studiosi di biologia molecolare, docente di storia di medicina e bioetica all’università La Sapienza, accoglie con entusiasmo l’atteso annuncio di Craig Venter sulla creazione in laboratorio della prima cellula artificiale.

Qual è il significato di questa scoperta?

Innanzitutto sono state individuate le strutture molecolari di una cellula, quelle necessarie al suo funzionamento. I ricercatori del gruppo di Venter hanno scomposto e poi rimontato le sue componenti, ad esempio i cromosomi e i complessi biochimici, individuando il numero di geni minimo che servono per farla vivere. Una cellula è composta di tanti pezzetti ed era fondamentale capire quali fossero essenziali per farla funzionare e replicare.

Quali saranno i passi successivi?

Da ora si potranno aggiungere a questa struttura minima altre componenti. Immaginiamo un computer cui si aggiungano schede. Disponiamo di unità operative minime sulle quali montare ad esempio geni anche presi da altre cellule per ottenere la produzione di enzimi nuovi capaci di metabolizzare uno zucchero o di digerire idrocarburi. Avremo nuovi organismi artificiali, con caratteristiche che non esistono in natura, di cui sperimentare le potenzialità.

Le combinazioni sono in teoria infinite?

Sì, ma ora bisogna vedere cosa questa cellula artificiale accetta e riesce a far funzionare. A partire da questo organismo possono capire quali sono gli elementi essenziali di altri microrganismi e vedere se in essi esistono gli stessi moduli. Si faranno confronti. Arriveremo forse a capire l’evoluzione della vita. È una scoperta straordinaria sia dal punto di vista conoscitivo e sia applicativo. Si va verso la possibilità di inventare forme di vita artificiali, come avere in mano un meccano con cui costruire forme infinite.

Sul piano dei benefici che potrebbero derivarne per l’uomo è una scoperta importante o è una rivoluzione confinata al mondo del laboratorio?

È una scoperta rivoluzionaria anche per uomo. Se riuscissimo a creare cellule con le caratteristiche desiderate potremmo pensare a quelle che producono farmaci. Potremmo capire i meccanismi della replicazione cellulare e comprendere i processi patologici alla base delle malattia.

Venter pensa di realizzare il suo sogno: costruire batteri salva-ambiente con un Dna programmato? Che cosa si può immaginare come applicazioni pratiche?

Si possono immaginare applicazioni infinite, anche per l’ambiente. Pensiamo al petrolio riversato in mare nella Louisiana. Avremmo la possibilità di utilizzare microrganismi per disinquinare ambiente degradando il petrolio. Prospettive lontane? Non troppo. Consideriamo che ci sono voluti 10 anni per decodificare il Dna, la metà rispetto a quanto si prevedeva. Per costruire la cellula artificiale sono bastati 8 anni. Significa che andiamo spediti. Le biotecnologie corrono velocemente. D’altra parte, le informazioni ottenute in vari campi della ricerca di base sono enormi e potrebbero essere usate per far decollare questo progetto. Venter non parla a caso. Finora ha realizzato tutte le sue promesse.


Margherita De Bac

21 maggio 2010

I vaccini, tra controversie e grandi successi

Qualche giorno fa, parlando in classe dell’immunità acquisita, di come funzionano i vaccini e di quanto le vaccinazioni di massa, a partire dal secolo scorso, abbiano migliorato le condizioni di vita di milioni di persone nel mondo, molti studenti hanno espresso dubbi sulla reale efficacia dei vaccini e alcuni hanno affermato come dato acquisito che tra le reazioni avverse vi sono persino casi di autismo. Poichè non avevo mai sentito parlare di una correlazione tra autismo e vaccino ho provato a documentarmi e, dopo qualche deludente ricerca in rete, ho letto il recente libro di Rappuoli e Vozza I vaccini nell’era globale (Zanichelli, 2009). Un libro davvero ben fatto e addirittura avvincente nel delineare la storia dei vaccini. Mi sarebbe piaciuto qualche dato numerico in più, ma, si sa, anche la divulgazione scientifica deve fare i conti con il mercato! La piacevole lettura ha scaturito qualche appunto che ho annotato in una presentazione ppt. A proposito, ho anche scoperto che la faccenda dell’autismo provocato dai vaccini si è rivelata ben più che una bufala, addirittura una frode architettata da avvocati e cialtroni, per estorcere denaro alle aziende farmaceutiche attraverso delle cosiddette class action. I recentissimi sviluppi della vicenda li potete leggere qui,  nel blog Biologia e dintorni.