Bollati Boringhieri: Saggi. Scienze

Tutti noi abbiamo nelle nostre cellule circa 25 000 geni, che in buona parte condividiamo con altri animali, e persino con piante e funghi. Ma c'è una manciata di questi geni che è del tutto particolare: sono i geni della compatibilità - tecnicamente MHC, o "geni del complesso maggiore di istocompatibiltà" -, e variano fortemente da individuo a individuo, tanto che costituiscono di fatto la nostra firma molecolare, ossia ciò che rende unico ciascuno di noi. Questi pochi geni, insomma, ci distinguono l'uno dall'altro in termini biochimici. In questo libro Daniel Davis racconta la storia della loro scoperta, i decenni di pazienti e difficili ricerche da parte di scienziati eccezionali, costellate qua e là da improvvisi colpi di genio. Grazie a queste scoperte ora sappiamo come questi geni combattono le malattie, e sappiamo che lo fanno in maniera diversa da individuo a individuo (sono proprio loro ad attivare le risposte del nostro sistema immunitario). E sappiamo anche che la versione di questi particolari geni che abbiamo ereditato dai nostri genitori determina la nostra resistenza o la nostra predisposizione a molte patologie. Ma da poco abbiamo scoperto anche che gli stessi geni che influenzano la struttura stessa del nostro cervello predicono in maniera affidabile persino di chi ci innamoreremo e con chi avremo maggiore probabilità di avere figli.

È possibile studiare l'uomo nella sua interezza e in maniera scientifica? Da questa domanda fondamentale prende avvio l'opera monumentale di John Z. Young. Inizia così una esplorazione che attraverso gli elementi base della vita, idrogeno, ossigeno e acqua, giunge fino ai sistemi più complessi che regolano la coscienza umana. Come si organizza la vita nella sua singolarità (nella cellula, per esempio), e nei suoi conglomerati? Come si è evoluta e adattata la vita umana sulla Terra e quali sono i meccanismi che ne presiedono la nascita, lo sviluppo e l'invecchiamento? A ognuna di queste domande, e a molte altre, "La scienza dell'uomo" risponde con chiarezza, nella consapevolezza che ogni sapere è comunque provvisorio e che il cammino verso la conoscenza dell'uomo è, fortunatamente, ancora molto lungo.

Osservare uno stormo di uccelli in migrazione stagionale è un'esperienza tante comune quanto stupefacente. Nel cielo si disegnano geometrie vive, quasi danzanti, e perfettamente orientate lungo rotte destinate a percorrere gli emisferi attraverso oceani, deserti, catene montuose, distese di ghiacci. Una meraviglia che per il grande ornitologo Peter Berthold non ha segreti. Con strumenti di ricerca sempre più sofisticati - accanto ai tradizionali metodi sperimentali, la telemetria satellitare, che si avvale di microtrasmettitori collocati sul dorso dei volatili -, ' ha dedicato l'intera sua attività di scienziato alla comprensione di quali prodigi di regolazione concorrano a "uno dei fenomeni più avvincenti del mondo vivente", ossia al movimento pendolare dei migratori tra i quartieri riproduttivi e quelli di svernamento. Tutto ciò che Berthold sa in materia lo ha riversato in questo libro. Vi esamina la varietà delle specie migratrici, le prestazioni dei comportamenti migratori, le basi fisiologiche, i fattori genetici della navigazione, le bussole biologiche, le strategie evolutive, i contesti ecologici, ma anche i fattori di rischio e le necessarie misure di tutela da parte dell'uomo. Perché "mai come oggi, in tutto il corso della storia umana, gli uccelli migratori sono stati o tanto vicini a una catastrofe globale".

A giudicare dall'interesse che continuano a suscitare in un pubblico vastissimo, i dinosauri si direbbero i più vivi tra gli animali estinti. Raccontate da uno studioso che lavora sul campo, le conoscenze scientifiche sui dinosauri hanno il magnetismo di un giallo preistorico. "La rinascita dei dinosauri": così i paleontologi definiscono la fiammata di curiosità che negli ultimi decenni ha accolto le risultanze di vaste esplorazioni di siti in ogni parte della terra. Se le si interroga nel modo giusto, come solo scienziati esperti sanno fare, le orme fossili dicono tantissimo, non solo sul comportamento individuale e sociale dei dinosauri, ma anche sul loro habitat, e sono quindi preziose per la ricostruzione del paleoclima e della paleogeografia. Attraverso quelle impronte lasciate sulle rocce sedimentarie tra 230 e 65 milioni di anni fa, entriamo in contatto con un mondo altrimenti perduto. In un saggio rivolto a un pubblico largo, Martin Lockley fornisce lo strumento per comprendere la preistoria: la mappa dei ritrovamenti fossili, il loro significato, la loro classificazione e le fondamentali deduzioni di carattere biologico. E si diverte a sfatare alcune leggende. Una guida per tutti gli appassionati.

Se tra mille altruisti nascesse un egoista, alla lunga sarebbe lui a vincere: tutti si prodigherebbero anche per il suo bene mentre lui non sprecherebbe le proprie energie per gli altri. Col tempo diventerebbe il più forte del suo gruppo e nella competizione per la vita trionferebbe, facendo più figli, che a loro volta erediterebbero il suo egoismo, propagandolo ulteriormente. L'altruismo si estinguerebbe in fretta dalla faccia della terra. Invece l'altruismo c'è, nell'uomo come negli animali. Come spiegare questo dilemma? David Sloan Wilson è il biologo che ha dato una risposta a questo antico rompicapo evoluzionistico (ma anche sociale e politico). Inutile e fuorviante concentrarsi sulla definizione di "altruismo": qui si parla in maniera non equivoca di azioni altruistiche e non di pensieri o sentimenti altruisti, ben difficili da definire. Un'azione è altruistica se non avvantaggia chi la compie (o addirittura lo danneggia) mentre avvantaggia chi la riceve. Per anni si è tentato di dare una spiegazione a questo comportamento apparentemente autolesionista negandone di fatto l'esistenza: un atto a prima vista altruista veniva analizzato dal punto di vista del gene (un gene "egoista", appunto), per mostrare che in realtà non è tale; vista con gli occhi del gene, la morte di un individuo può essere vantaggiosa se altre copie identiche dello stesso gene sopravviveranno , in altri individui...

Se la matematica è così bella, come mai solo pochi ne subiscono il fascino? Proviamo vergogna a confessare di non conoscere Dante o Picasso, ma non è raro sentire qualcuno ammettere, magari con una punta di orgoglio, un'assoluta ignoranza in matematica. Eppure, l'eleganza di un teorema è paragonabile all'armonia di un quadro o alla perfezione di una melodia, e per apprezzarla bastano alcune nozioni elementari. Questo libro si rivolge a un pubblico di non addetti ai lavori, nell'intento di far assaporare al lettore curioso e bendisposto il fascino di alcune teorie matematiche. Ambrosetti espone, con linguaggio chiaro e puntuale, una selezione di modelli teorici, dalla dinamica delle popolazioni alla meccanica celeste: un percorso che da un lato da conto di quella sinergia tra matematica e scienze applicate i cui grandiosi risultati non cessano di stupirci, dall'altro ci rende partecipi dell'entusiasmo del matematico di fronte al fascino della scoperta.

Le staminali - tra i temi più controversi della biologia contemporanea -sono cellule in grado di replicarsi indefinitamente e di cambiare aspetto a seconda del contesto e dell'attività svolta in un dato momento: caratteristiche che le rendono assai versatili ma anche, in qualche modo, invisibili all'occhio del ricercatore. Questo libro ripercorre gli studi che hanno portato a individuare la presenza di staminali là dove a lungo la si è ritenuta impossibile: nel cervello, l'elemento più statico e complesso di tutto l'organismo. La storia si dipana come una vera e propria inchiesta poliziesca dalle atmosfere ora fantascientifiche, ora quasi noir: un'indagine ambientata in quei laboratori dove nell'ultimo decennio alcuni ricercatori, tra lo scetticismo della comunità scientifica, hanno dimostrato la genesi di nuove cellule cerebrali durante la vita adulta dell'individuo e inserito così i neuroni nell'universo in continua espansione delle staminali, aprendo prospettive inedite alle neuroscienze. Un libro che, se da un lato restituisce il sapore della ricerca e l'entusiasmo di chi la porta avanti, dall'altro sceglie di attenersi ai fatti e ai risultati, senza allinearsi ai toni gridati di quella divulgazione che assicura a breve cure miracolose: lo sfruttamento terapeutico delle cellule invisibili è una meta quanto mai promettente ma, ammonisce l'autore, richiederà un viaggio ancora lungo e disseminato di incognite.

La cosmologia moderna nasce all'inizio del Novecento grazie a nuove idee (la relatività e la meccanica quantistica) e all'uso di nuove tecniche (la fotografia). A un secolo circa da questi primi sviluppi, la cosmologia è ora molto diversa, perché basata su osservazioni astronomiche precise, ottenute con grandi telescopi o con satelliti, e fondata sui principali risultati della fisica moderna. In un certo senso, si può affermare che la cosmologia è la sintesi delle conoscenze scientifiche attuali: dall'unificazione delle interazioni fondamentali alla formazione di stelle e galassie, dal plasma di quark e gluoni dell'Universo primordiale alla nucleosintesi degli elementi leggeri, dalla natura di materia ed energia oscure alla ricerca di pianeti extrasolari e di altre forme di vita nell'Universo o, anche, alla possibilità che esistano altri Universi. Possiamo dire, parafrasando il titolo di un libro di Alexandre Koyré, che in questo secolo la cosmologia è passata dal mondo chiuso agli Universi infiniti, e che l'umanità ha ora la fortuna, abbandonato (quasi) il dogmatismo dei secoli bui, di assistere a quella che sarà la storia stessa della cosmologia. In questo volume sono presentati i concetti chiave dello sviluppo più recente in cosmologia e gravitazione.

Se la vita può essere paragonata alla musica, dove si trova la partitura e chi ne fu il compositore? La scoperta negli anni cinquanta della doppia elica del DNA e del codice genetico, e le successive ricerche riguardanti l'organizzazione del genoma e i meccanismi di sintesi delle proteine, hanno fortemente contribuito a orientare l'opinione pubblica verso il convincimento che i nostri geni siano i principali, se non addirittura gli unici responsabili del programma della vita. Questo orientamento "genocentrico" ha dominato il campo della divulgazione scientifica per decenni. Tuttavia, ci sono oggi molte evidenze che dimostrano come i processi biologici cellulari siano molto più complessi e articolati: in particolare, l'idea che i geni siano i diretti responsabili del fenotipo è troppo semplicistica. Nasce quindi naturale la domanda: ma i geni sono veramente i soli "musicanti" dell'orchestra della vita? Con questo libro, Denis Noble risponde, in modo elegante e provocatorio, che i geni non sono affatto i depositari del mistero della vita e gli autori del nostro destino, ma solo uno dei componenti che concorrono a modellare gli organismi nel corso dell'evoluzione.

Galileo e Newton dimostrarono che è possibile rappresentare il mondo fisico con la matematica. Leibniz si dedicò al progetto di costruire un calcolo logico universale, capace di guidare meccanicamente il pensiero umano. Gli illuministi credettero nella possibilità di matematizzare le relazioni sociali per renderle razionali. Attorno al Circolo di Vienna si sviluppò l'idea di un'etica come scienza esatta, capace di orientare l'individuo nella scelta di decisioni corrette mediante l'analisi logico-matematica. Von Neumann ereditò tutte queste aspirazioni e intuizioni filosofiche più o meno antiche, proponendo una concezione del mondo come gioco matematico: un mondo retto globalmente da una logica universale, in cui le coscienze individuali si muovono seguendo diverse strategie. Sostenuto da capacità matematiche smisurate, che gli consentirono di lasciare una traccia quasi in ogni settore della matematica e della fisica matematica, e dalla fiducia nel potere dei calcolatori, von Neumann consacrò la sua vita a questo progetto fantastico, il cui culmine fu la concezione di una teoria degli automi, capace di modellizzare e sistematizzare la coscienza di un "essere" perfettamente logico che interagisce con la realtà scambiando informazione matematizzata. Figura poco nota e controversa, Von Neumann introdusse nel dibattito intellettuale e nella scienza del XX secolo elementi profondamente inquietanti, che erano stati già avvertiti alla fine dell'Ottocento, con toni apocalittici.

Una cucina non è molto diversa da un laboratorio scientifico e, a ben guardare, l'attività che si compie al suo interno può essere assimilata a una scienza sperimentale. La preparazione e la cottura del cibo implicano procedimenti ben descrivibili attraverso le leggi della chimica della fisica, la conoscenza delle quali può rivelarsi di grande utilità per migliorare le nostre prestazioni culinarie. Perché certe ricette riescono bene mentre altre falliscono inesorabilmente? Qual è il giusto punto di cottura, al di sotto o al di sopra del quale non si ottiene l'effetto desiderato? Perché alcuni ingredienti si combinano bene tra loro e altri invece non si legano affatto? Peter Barham risponde a questi interrogativi non rivelando i segreti di un grande chef, ma fornendo le dettagliate spiegazioni di uno scienziato.

"Chi si fosse avventurato, negli anni sessanta e settanta, sopra i duemila metri dell'arco alpino, avrebbe probabilmente finito con l'imbattersi in un uomo slanciato e ossuto, intento a fotografare e descrivere minuziosamente le diverse migliaia di fiori che sbocciano a quelle quote. Sarebbero stati evidenti la meticolosità e il rigore con cui ogni specie veniva catalogata, ma forse pochi avrebbero indovinato che la stessa meticolosità e lo stesso rigore erano stati, in anni precedenti, applicati a studi di tutt'altro genere. Quell'uomo solitario e infaticabile era Franco Rasetti, uno dei migliori fisici nucleari degli anni trenta e dei primi anni quaranta, nonché uno dei maggiori esperti della paleontologia del periodo Cambriano". In questo libro Valeria Del Gamba ricostruisce l'avventurosa storia del fisico Franco Rasetti dagli studi universitari a Pisa, dove aveva come compagno Enrico Fermi, all'attività di ricerca presso l'Istituto di fisica in via Panisperna a Roma, all'assegnazione della cattedra di Spettroscopia presso l'Università di Roma, ai soggiorni all'estero in Germania, in Canada e negli Stati Uniti, fino all'abbandono nel 1942 della fisica nucleare a causa delle implicazioni nelle attività belliche e all'inizio della sua nuova brillante carriera di paleontologo.