Biologia, scienze della vita

Giunta all’età di quarant’anni, Len Howard sembra destinata ad assecondare il suo destino di talentuosa musicista, ma una svolta imprevista finisce per scombinare per sempre i suoi piani. Nel 1938 si trasferisce nell’East Sussex in un cottage circondato da un grande giardino, che si trasformerà col tempo – le finestre spesso aperte sono un attraente richiamo per uccelli di ogni specie – nello scenario di una delle avventure più affascinanti di tutta l’ornitologia moderna. A lungo gli studi pionieristici di Howard, qui radunati, verranno in realtà contestati dalla comunità scientifica, poiché in contrasto col metodo che validerebbe solo le osservazioni su soggetti ‘controllati’ in laboratorio. Eppure, da subito, l’autorevole biologo e genetista Julian Huxley ne coglie la portata innovativa, fondata proprio sull’osservazione degli uccelli in un habitat capace di liberarli dalla paura degli uomini, e di rivelarne così le autentiche – e spesso stupefacenti – facoltà affettive e cognitive. Pur analizzando e auscultando un gran numero di specie e illuminandone gli aspetti biologico-comportamentali (come nelle avvincenti pagine sul corteggiamento e il combattimento), Howard si concentra in particolare su alcuni protagonisti: come la cinciallegra Star, che manifesta spiazzanti capacità di conteggio e computazione, sporadiche applicazioni di un’intelligenza ben più vasta e multiforme. Alla fine ci renderemo conto di aver assistito a una sorta di apprendimento reciproco: quello dell’autrice dai suoi ospiti, e quello degli ospiti da lei. Ed è su questa corrispondenza che poggia il misurato lirismo di un racconto condotto con una grazia e un’esattezza che è raro trovare così felicemente accordate.

La robotica indossabile può migliorare la qualità della nostra vita, ma può rivelarsi fondamentale nella riabilitazione di chi ha subito danni cerebrali e deficit neurologici. Il sesto dito, per esempio, può potenziare la presa dei pazienti con paresi della mano, le cavigliere vibranti possono sostenere il cammino nei malati di Parkinson, e un dispositivo comandato da smertphone può aiutare nella terapia degli acufeni. La sfida di questa linea di ricerca è legata alle neuroscienze, fondamentali per capire come il cervello sia in grado di riadattarsi plasticamente a componenti del corpo del tutto nuove. È quindi imprescindibile che neuroscienze e ingegneria lavorino e crescano insieme, in una contaminazione produttiva. Due protagonisti della ricerca di frontiera raccontano in questo libro a che punto siamo, dove stiamo andando, cosa cambierà per le nostre vite nel prossimo futuro.

«Quando si ragiona sui temi dell’origine della conoscenza è difficile liberarsi dell’argomento, in apparenza decisivo, a favore dell’empirismo, secondo cui sarebbe impossibile, anche nelle condizioni meglio controllate, essere certi che un organismo sia stato privato di ogni genere di esperienza. Verissimo. Ma il punto non è dimostrare che un qualche barlume di conoscenza è presente in assenza di qualsivoglia esperienza, bensì dimostrare che una certa specifica esperienza è necessaria perché quel barlume di conoscenza si riveli». Le ricerche di Giorgio Vallortigara, uno degli scienziati italiani più noti a livello internazionale per le sue indagini sui meccanismi neurali della cognizione animale, stanno ridisegnando il confine tra la biologia e il mondo astratto delle speculazioni metafisiche. Ne è un esempio questo saggio affascinante sull’imprinting e l’origine della conoscenza che vede protagonisti i pulcini, oggetto di studi sperimentali condotti per quasi trent’anni in parallelo con quelli sui neonati umani. Tali studi ci mostrano come, prima di qualsiasi esperienza specifica di apprendimento, un pulcino conosca le proprietà meccaniche degli oggetti e sappia che essi non solo occupano un determinato spazio con specifiche proprietà euclidee ma possono essere dotati di certe numerosità, che è in grado di stimare eseguendo in maniera non verbale e non simbolica le quattro operazioni dell’aritmetica. Così, fin dalla schiusa, il pulcino sa ravvisare gli indizi della presenza nel mondo di creature animate, quali un volto o la semovenza, presupposto per la costruzione di un cervello sociale. Alla luce di queste scoperte, la contrapposizione tra eredità e ambiente, natura e cultura appare irrimediabilmente datata. La mente, argomenta Vallortigara, non è una tabula rasa. L’apprendimento dall’esperienza è possibile solo se il sistema nervoso possiede in partenza una struttura atta a favorirlo. Le ricerche sui pulcini corroborano dunque la tesi delle conoscenze innate sintetizzata da Lorenz nell’espressione «l’a priori kantiano è un a posteriori filogenetico». Una sapienza di cui non siamo depositari esclusivi: condividiamo schemi di comportamento, predisposizioni, emozioni, organizzazioni neurali con creature da cui ci dividono trecento milioni di anni di evoluzione. Come i piccoli dell’uomo, anche i «pulcini di Kant» cercano la mamma. Divertono, commuovono e fanno pensare.

In biologia il sesso è nato come opportunità di adattamento a un ambiente che cambia in fretta. Oggi è diventato la nostra gabbia, perché viviamo in un mondo rigidamente binario. Senza vedere le differenze che contano. Perché esiste il sesso? Che differenza c’è fra sesso e genere? Maschi e femmine sono diversi? E in cosa? Li stiamo curando nel modo giusto? Viviamo in un mondo di maschi e di femmine. Difficile immaginare qualcosa di più naturale. Ma sappiamo davvero in cosa sono diversi? Cos’è il sesso in biologia? E il genere? Come funziona l’orientamento sessuale? Il mondo è davvero binario? La visione che lo separa sulla base dei due sessi è semplice e ovvia quanto l’idea che fosse il Sole a girare intorno a noi, prima della rivoluzione copernicana. Maschio e femmina sono distinti nella sostanza e nei ruoli. Eppure, questa visione non corrisponde alla realtà. Per un tempo troppo lungo abbiamo trovato differenze dove non ce ne sono e le abbiamo trasformate in dogmi. Abbiamo invece ignorato le differenze davvero importanti. La nostra cultura ha strumentalizzato le differenze legate a sesso e genere e le ha esasperate. Al contrario, la scienza le ha ignorate troppo a lungo. Il corpo femminile è stato poco studiato, poco considerato e, di conseguenza, curato male. Per secoli la medicina è stata una medicina dei maschi bianchi per i maschi bianchi. Continuare a ignorare questo gravissimo squilibrio significa ridurre la nostra capacità di curare. Perché, per esempio, siamo più abili a trattare le malattie cardiovascolari negli uomini e la depressione nelle donne? Una rivoluzione nella scienza, nelle nostre abitudini e nelle parole che usiamo è urgente. Può cominciare con la medicina di genere. Antonella Viola ci guida alla scoperta di una medicina giusta, finalmente attenta alle differenze fisiologiche legate al sesso ma anche alle conseguenze che le disparità di genere esercitano sulla salute. “Fare la rivoluzione,” scrive Viola, “significa avere occhi nuovi per guardare noi stessi e il resto del mondo. Occhi nuovi per riconoscere le differenze che contano. E per dare loro valore.”

Attingendo alle conoscenze etologiche e a una lunga personale esperienza con i cani, Coren spiega al lettore in modo semplice e chiaro quali sono le “parole” e la “grammatica” che essi utilizzano nella comunicazione con i propri consimili e con gli esseri umani, fornendo tutti gli strumenti utili per migliorare la comprensione di ciò che il cane sente e pensa e di quali sono le sue intenzioni. Il testo è integrato con disegni e schemi esplicativi e Coren analizza in dettaglio le diverse tipologie e combinazioni di segnali che i cani utilizzano a seconda di ciò che intendono comunicare. Questi sono ricchi di sfumature che è necessario saper riconoscere per capirne, senza fraintendimenti, le reali intenzioni. "Capire il linguaggio dei cani" offre agli amanti dei cani le competenze di cui hanno bisogno per migliorare le loro relazioni con i loro animali domestici.

Senza mai perdere la sua ironia, per tutta la vita Edoardo Boncinelli ha indagato il genere umano. Ne ha esplorato le più piccole strutture molecolari, ha chiarito i più complessi meccanismi della mente e, insieme a filosofi e scienziati, si è interrogato sui fondamenti dell’esistenza. Con questo “Piccolo dizionario della nostra coscienza” ha voluto proseguire le sue perlustrazioni dell’umano attraverso le particelle del linguaggio, le parole, che ci permettono di aprirci agli altri, allargare i nostri mondi, inventarne di nuovi, costruire le nostre identità. In queste pagine, espressioni come «mente», «bellezza», «universo», «natura» dialogano tra di loro dando origine a «un giardino uniformemente vario che rispecchia tutte le cose e i fatti del mondo».

Dalla scienziata italiana considerata uno dei massimi esperti di microbiota a livello internazionale, il libro che spiega come la ricerca d'avanguardia sul microbiota stia rivoluzionando la prevenzione e la cura delle alterazioni dell'umore, disturbi alimentari, malattie degenerative, disturbi neurologici.  Alla luce delle più recenti scoperte sulla relazione tra apparato intestinale e cervello, alcune delle quali fatte proprio da Maria Rescigno, sappiamo sempre più a fondo le interconnessioni di un organo sull'altro e viceversa. In questo libro la scienziata di fama mondiale autrice di pubblicazioni su riviste prestigiose come "Science e Nature" ci spiega in modo chiaro come l'asse intestino-cervello sia regolato dal microbiota: guidandoci tra le ultime scoperte e i possibili sviluppi avveniristici, l'autrice ci insegna a «modulare» il microbiota – grazie a probiotici e postbiotici specifici, metaboliti batterici, cibi fermentati, trapianto di microbiota – per preservare e ricostruire una barriera intestinale sana, così da prevenire e curare le patologie collegate ai suoi squilibri.

Una pianta non è un animale. Sembra la quintessenza della banalità, ma è un’affermazione che nasconde un dato di fatto di cui sembriamo essere inconsapevoli: le piante sono organismi costruiti su un modello totalmente diverso dal nostro. Vere e proprie reti viventi, capaci di sopravvivere a eventi catastrofici senza perdere di funzionalità, le piante sono organismi molto più resistenti e moderni degli animali. Perfetto connubio tra solidità e flessibilità, le piante hanno straordinarie capacità di adattamento, grazie alle quali possono vivere in ambienti estremi assorbendo l’umidità dell’aria, mimetizzarsi per sfuggire ai predatori e muoversi senza consumare energia. La loro struttura corporea modulare è una fonte di continua ispirazione in architettura. E ancora: producono molecole chimiche di cui si servono per manipolare il comportamento degli animali (e degli umani) e la loro raffinata rete radicale formata da apici che esplorano l’ambiente può tradursi in concrete applicazioni della robotica. Sappiamo ormai che allevare vegetali nello spazio è un requisito necessario per continuare a esplorarlo, e spostare parte della nostra capacità produttiva negli oceani grazie a serre galleggianti come Jellyfish Barge può essere una soluzione per soddisfare la nostra crescente richiesta di cibo. Organismi sociali sofisticati ed evoluti che offrono la soluzione a molti problemi tecnologici, le piante fanno parte a pieno titolo della comunità dei viventi. Se vogliamo migliorare la nostra vita non possiamo fare a meno di ispirarci al mondo vegetale.

Pubblicato per la prima volta nel 1901, "La vita delle api" è il primo di una trilogia di testi dedicata agli insetti sociali: tutte opere che parlano di un mondo minuto e pullulante, lontanissimo eppure molto vicino al nostro. Non trattato di apicoltura né manuale per studenti o saggio scientifico, ma opera di un amante delle api, che scrive con un rigore e una chiarezza dettati dall’affetto per la natura, è un libro figlio del proprio tempo, scritto sull’onda dell’entusiasmo per il progresso tecnico-scientifico, che non smette di ammaliare gli amanti delle scienze naturali.

"Flora delle Valli di Lanzo" è il frutto di oltre cinquant’anni di ricerche in ogni angolo di questo territorio, di circa 10.000 fogli di erbario, 40.000 diapositive, più di 100.000 foto digitali che rappresentano il prodotto di centinaia di escursioni sul campo, per centinaia di migliaia di metri di dislivello percorsi. Alla raccolta casuale si è affiancata una ricerca ragionata per ambienti, accompagnata da migliaia di ore di lavoro trascorse a ordinare i dati, elaborarli e utilizzarli come punto di partenza per ulteriori esplorazioni, fino a costituire il bagaglio di conoscenze alla base della pubblicazione. Il risultato è la scoperta di una biodiversità floristica inaspettata in un territorio finora non particolarmente noto per questo aspetto, il che costituisce un ulteriore richiamo per valli ricche di un patrimonio naturalistico ancora da valorizzare. Nell’opera si presenta il panorama della vegetazione e della flora delle Valli di Lanzo in modo utile sia al valligiano sia all’appassionato, o all’esperto botanico, utilizzando un linguaggio scientifico ma divulgativo. Il ricco e originale corredo fotografico contribuisce infine ad arricchire in modo significativo la ricerca.

Secondo la teoria del caos, il battito d’ali di una farfalla può scatenare un uragano dall’altra parte del pianeta: allo stesso modo il battito delle grigie ali di un pipistrello in una caverna nel Sud della Cina può seminare lutti a Times Square. La pandemia di Covid-19 ha provocato finora oltre sei milioni e mezzo di morti nel mondo. Il Big One, descritto in termini quasi profetici dallo stesso Quammen in Spillover, ha bussato alle nostre porte, e non eravamo pronti. La nostra reazione ha seguito lo schema illustrato già da Lucrezio a proposito della peste di Atene: alla sottovalutazione iniziale è subentrata la ricerca di un capro espiatorio, poi il panico, e infine l’impulso, altrettanto irrazionale, alla rimozione. La creazione dei vaccini ha ridotto il margine di manovra del virus, che tuttavia ha già risposto con una contromossa, le «famigerate varianti». Stiamo dunque assistendo a una battaglia non dissimile dalla partita a scacchi che nel Settimo sigillo vede il Cavaliere (la scienza, ma senza il conforto della religione) sfidare la Morte. Chi vincerà? Probabilmente si giungerà al pareggio, il che significa che dovremo convivere con il virus in una guerra «a bassa intensità». Ma al di là delle sofferenze inflitte al genere umano dal Sars-CoV-2, Quammen ci ricorda che i virus, come il fuoco, sono un fenomeno non necessariamente negativo, e che può anche portare vantaggi. Non diversamente dai batteri, fanno parte di noi: sono «gli angeli neri dell’evoluzione», meravigliosi e terribili, e questo li rende meritevoli di essere compresi, più che temuti e aborriti.

Il cervello è l’organo in grado di invecchiare meno di tutti gli altri. Meno del fegato, della pelle o del cuore. Prendercene cura è la nostra unica opportunità di estendere la giovinezza, di assaporare a lungo la vita e di salvaguardare allo stesso tempo la salute del corpo. Come racconta in questo libro Michela Matteoli, tra i neuroscienziati italiani più riconosciuti a livello internazionale, il cervello ha un punto di forza: la plasticità, cioè la proprietà di modificare se stesso e di autoripararsi. È il motivo per cui può evolversi nel corso dell’intera esistenza, espandendosi, letteralmente, e costruendo nuovi collegamenti tra i neuroni. Un talento unico. In dieci lezioni facili di neuroscienze, l’autrice guida i lettori alla scoperta delle grandi potenzialità della nostra mente, ma anche del nemico principale del sistema nervoso: l’infiammazione cronica, che provoca invecchiamento precoce e innesca patologie come l’Alzheimer, il Parkinson e la depressione. Gli scienziati sono concentrati nella ricerca di metodi che contrastino la neuroinfiammazione e, per prevenire e rallentare i suoi danni, è possibile adottare protocolli di prevenzione, com’è quello dell’Istituto di Neuroscienze del CNR, diretto da Matteoli. Il talento del cervello vuole essere un percorso per comprendere alcune delle funzioni cerebrali più straordinarie e per indicare a tutti come adottare le strategie che preservano le capacità cognitive, dall’alimentazione al relax. Prima si comincia, meglio è. «Il nostro cervello non vola da solo» scrive la scienziata. «L’ambiente esterno, le molecole infiammatorie nel nostro sangue o i batteri del nostro intestino lo plasmano e lo modificano, e il nostro cervello risponde. Risponde in tono sommesso o ad alta voce. Ma risponde sempre.» Il libro fa parte della collana Scienze per la vita, ideata e diretta da Eliana Liotta.