Il terremoto della California prodotto da un insolito sistema di faglie



Tutto sommato si può dire che sia andata molto bene: i due forti terremoti che hanno colpito la California, gli scorsi 4 e 5 luglio (6 luglio UTC), non hanno causato vittime, hanno messo alla prova il sistema locale di early warning con buonissimi risultati e fornito indicazioni interessanti a geologi e sismologi.

Lo sciame sismico è ancora in corso. Ad oggi le scosse sono state circa 25.000, così frequenti che i sismologi non riescono neanche a rilevarle tutte, rappresentano un vero e proprio rumore di fondo. Una sequenza che continuerà per alcuni mesi ancora.
Secondo le prime rilevazioni tutto è partito dalla scossa di giovedì mattina (6.4 di magnitudo), nel punto di intersezione tra due faglie (una grande e una più piccola) a 150 chilometri a nord-est della celebre faglia di Sant’Andrea. Il terremoto ha innescato un effetto domino che ha portato a una seconda scossa, più forte, a 11 chilometri di distanza, provocando una rottura della faglia più grande. Proprio perché la linea di faglia interessata dal secondo evento era più lunga (oltre 50 chilometri),

si è liberata più energia: ecco spiegata la magnitudo 7.1.
Una differenza che può sembrare contenuta ai meno esperti, ma che in realtà è abissale: la magnitudo infatti è una scala logaritmica e il secondo sisma ha rilasciato circa 11 volte più energia del primo. È stato avvertito fino a Phoenix e Las Vegas.

I terremoti, in California, vengono provocati soprattutto da movimenti di tipo trascorrente: i due blocchi di crosta scorrono l’uno contro l’altro in senso orizzontale. Questo era già ampiamente noto. Tuttavia, il sisma del 4 luglio presenta un elemento di novità.

“Il primo evento è avvenuto nel punto di incontro tra le due faglie, che formano una specie di “T” – spiega Luca Dal Zilio, geofisico al California Institute of Technology – questo tipo di movimento sismico orizzontale in corrispondenza di un punto di intersezione è sempre stato difficile da vedere. Sarà sicuramente utilizzato come caso di studio nei prossimi anni. Adesso finalmente l’abbiamo potuto osservare in una zona dove la rete di sismometri è molto densa, e questo ci fornirà molti nuovi dati”. La faglia che si è rotta il 4 luglio, tra l’altro, non era nota ai geologi: “Intorno alla faglia madre, quella di San Andreas, ce ne sono una miriade: tutte sue ramificazioni. E non le conosciamo tutte”, aggiunge Dal Zilio.

Quando si parla di terremoti in California non si può non pensare alla faglia di Sant’Andrea: con i suoi oltre 1000 chilometri di lunghezza può provocare scosse devastanti. Nel 2004 il terremoto di Sumatra (magnitudo 9.1), si è prodotto lungo una faglia di dimensioni molto simili. “Ad oggi è impossibile dire se gli eventi del 4 e 5 luglio hanno provocato una perturbazione della faglia di Sant’Andrea, serviranno ulteriori studi – spiega il ricercatore del Caltech – ma di certo lungo quella faglia ci sono dei blocchi che stanno accumulando stress, e oggi sappiamo con una certa precisione quali sono. In altre zone, invece, la faglia scivola senza che ci siano accumuli di tensione”.

Eventi di questo tipo erano attesi da tempo in California. Da alcuni anni l’amministrazione dello Stato si è dotata di un sistema di allerta precoce (l’Earthquake early warning) che consente, a seconda della distanza dell’epicentro, di avvertire la popolazione dai 20 ai 40 secondi prima che arrivi la scossa. Essendo un sistema piuttosto recente mancava, però, un “collaudo sul campo”.

“Tutto ha funzionato molto bene: sono partiti messaggi automatici alla popolazione sul telefono e questo ha consentito a molti di mettersi al riparo. L’unico neo evidenziato dalla “sperimentazione” pratica è stato che l’algoritmo che misura automaticamente la magnitudo del terremoto ha sbagliato (al ribasso) la stima. Questo è dovuto alle complessità della rottura sismica e dai criteri scelti per la effettuare la misura nell’arco di pochissimi secondi”, dice ancora Dal Zilio, che spiega così il funzionamento di questo sistema: “Quando avviene lo scorrimento della faglia si producono onde sismiche, che per attraversare la crosta terrestre impiegano del tempo. Le onde “P” sono quelle più veloci e sono innocue: sono proprio queste che consentono di dare l’allerta prima che arrivino le onde “S”, che provocano lo scuotimento”.

Cranio scoperto in Grecia forse il più antico fossile di Sapiens fuori dall’Africa



Lungo la costa rocciosa del sud della Grecia i nostri antichi antenati umani potrebbero aver vissuto in quello che un tempo era un luogo dal clima mite, riparato dagli sconfinanti ghiacciai del Pleistocene medio. Mentre molti di loro scomparvero senza lasciare traccia, i crani di due individui furono in qualche modo trascinati in una profonda fessura nel terreno, dove le ossa si sono cementate nel terreno.

Centinaia di migliaia di anni dopo, grazie alle analisi di questi resti è possibile ipotizzare l’identità inaspettata dell’individuo a cui appartenevano: un frammento di cranio potrebbe essere riconducibile a uno dei primi esseri umani moderni, vissuto almeno 210mila anni fa. Quello rinvenuto sarebbe dunque il più antico fossile di essere umano moderno mai trovato finora al di fuori dell’Africa.

“È tutto molto emozionante!”, dice la responsabile dello studio Katerina Harvati dell’Università

Eberhard Karl di Tubinga, in Germania. “È gratificante vedere che le mie ipotesi sull’importanza della regione per l’evoluzione umana siano supportate dalle nostre scoperte”.

Se confermata, la scoperta potrebbe aiutare a chiarire i primi spostamenti degli esseri umani moderni al di fuori dall’Africa. Ma non tutti sono convinti dalla solidità di tale ipotesi.

“Non riesco a cogliere nulla che suggerisca che l’individuo appartenga alla linea evolutiva dei Sapiens“, afferma Juan Luis Arsuaga, paleoantropologo dell’Università di Madrid. Nel 2017, l’analisi di un cranio scoperto dallo studioso e dai colleghi nelle vicinanze portò a concludere che si trattasse di resti di probabile origine neandertaliana, risalenti ad almeno 160mila anni fa.

“Ero assolutamente sbalordito”, commenta relativamente alle conclusioni del team di ricerca.

Vecchi ritrovamenti, nuove tecniche

Scoperti alla fine degli anni Settanta, i frammenti del cranio spuntavano da una parete della Grotta di Apidima, un sito al di fuori della città di Areopoli, nel Peloponneso. Ma studiare i fossili di Apidima, come sono poi stati ribattezzati, ha comportato non poche difficoltà. La prima riguarda il fatto che i teschi frammentati sono rimasti racchiusi nella loro matrice rocciosa fino alla fine degli anni Novanta e all’inizio degli anni Duemila. E anche quando sono stati rimossi dalla roccia, la loro identità non risultava inizialmente chiara.

Uno dei crani era quasi completo, ma si era deformato durante i millenni trascorsi nel suo involucro roccioso. Tuttavia, gli studi precedenti avevano attribuito il cranio a un Neandertal, conclusione condivisa anche dall’ultimo studio. Il secondo frammento di cranio si trovava a pochi centimetri di distanza nella roccia ed era piccolo: un solo frammento era più grande delle dimensioni del palmo di un adulto. Dunque, i ricercatori all’inizio conclusero che si trattava probabilmente della stessa specie ed età del primo.

Proseguendo le analisi su questi enigmatici fossili, gli scienziati del Museo di Antropologia dell’Università di Atene hanno contattato Harvati per chiederle se fosse interessata a studiarli. Impazienti di adottare le tecniche moderne per studiare questi resti ben noti, la studiosa e i suoi colleghi hanno deciso di cogliere l’opportunità.

“È una fantastica coincidenza scoprire la presenza di due teschi vicini, a 30 centimetri l’uno dall’altro”, afferma Rainer Grün della Griffith University in Australia, fra gli autori dello studio. “In tutta la Grecia, esiste solo un altro cranio risalente a quel periodo. Dunque è straordinario che se ne trovino due insieme. Harvati e il suo team hanno scansionato i fossili servendosi della tomografia computerizzata; successivamente, due membri del gruppo di ricerca hanno lavorato separatamente alle ricostruzioni virtuali, ognuno usando due protocolli diversi nel tentativo di ridurre il rischio di errori mentre lavoravano digitalmente sui fossili. Infine, gli scienziati hanno confrontato le caratteristiche delle ricostruzioni con una serie di crani che si riteneva appartenessero a Sapiens o Neandertal, ma anche con altri crani eurasiatici e africani di specie oggetto di dibattito risalenti al Pleistocene medio.

Continui tentativi

Scoprire a chi appartenesse il cranio è stato una grande sorpresa per il team: era straordinariamente simile a quelli degli esseri umani moderni.

Il ritrovamento di un frammento di cranio sembra davvero molto poco per giungere a una conclusione così rilevante; tuttavia, nella parte posteriore della testa è possibile individuare una serie di indizi che riconducono il fossile a Homo sapiens. Questa parte del corpo è diagnostica quasi come il mento, che fra gli ominini rappresenta una caratteristica esclusiva in Homo sapiens, spiega il paleoantropologo Eric Delson della City University di New York, che non ha preso parte allo studio ma che è autore di un articolo di accompagnamento pubblicato su Nature.

Innanzitutto, a essere rivelatrice è la forma. Se tocchiamo la parte posteriore della testa, la sentiamo curva come un pompelmo. Ma le teste dei Neandertal sono maggiormente allungate, caratterizzate da una protuberanza nota come “chignon”. E l’antico frammento di cranio rinvenuto ad Apidimia non è allungato.

A questo punto, i ricercatori hanno inviato lo studio ai fini della pubblicazione, ma è stato rifiutato. Al tempo i ricercatori avevano ipotizzato che la vicinanza dei fossili suggerisse che risalissero allo stesso periodo, vale a dire almeno 160mila anni fa. Ma non vi è alcuna evidenza concreta sul fatto che queste popolazioni fossero in così stretta vicinanza fra loro almeno fino a circa 60mila anni fa e dunque i revisori dello studio erano scettici sul fatto che il fossile fosse riconducibile a un essere umano moderno e che si trovasse così vicino ai resti di Neandertal, afferma Chris Stringer del Natural History Museum di Londra.

Il team di ricerca si è allora rimesso al lavoro al fine di approfondire l’analisi dei crani, tentando inoltre di datare il frammento. Ed ecco che è arrivata la seconda sorpresa: risaliva a circa 210 mila anni fa. Se confermata, l’età del fossile strapperebbe il primato di resti di umani moderni più antichi finora conosciuti alla mandibola superiore ritrovata in Israele e datata circa 180 mila anni fa. E il fossile sarebbe inoltre più antico di 150 mila anni rispetto a quelli che finora erano considerati i più antichi fossili di Homo sapiens scoperti in Europa.

L’incredibile viaggio degli ominini

Se le conclusioni cui è giunto il team di ricerca sono corrette, il frammento di cranio rinvenuto ad Apidima rappresenta un’ulteriore prova che un gruppo di esseri umani moderni lasciò l’Africa molto prima di quanto ritenuto in precedenza. Fino a poco tempo fa, infatti, si pensava che gli esseri umani moderni fossero migrati dal continente molto dopo, circa 60mila anni fa.

Invece, alcuni nostri antichi antenati umani giunsero nella Cina centrale già 2,1 milioni di anni fa, come testimoniato dagli utensili in pietra rinvenuti nel sito di Shangchen. Gli ominidi da cui discende  il piccolo Homo floresiensis scoperto sull’isola di Flores giunsero nel Sud-Est asiatico almeno 700 mila anni fa. E i predecessori dei Neandertal arrivarono in Europa almeno mezzo milione di anni fa, separandosi dai denisoviani almeno 400mila anni fa.

Quest’ultima scoperta suggerisce che gli esseri umani moderni riuscirono a giungere molto più a nord, e molto prima, di quanto ritenuto in precedenza, afferma Harvati. Ma molti altri ricercatori sostengono che sia ancora troppo presto per riscrivere i libri di storia. “Per fare tali affermazioni occorrono maggiori dettagli”, afferma Arsuaga.

In uno studio del 2014, Arsuaga e i suoi colleghi hanno descritto il cranio di 430mila anni fa proveniente da Sima de los Huesos, noto anche come “fossa delle ossa”, in Spagna, che sembrava appartenere a un Neandertal ma che non era però allungato, tratto considerato diagnostico. Forse, allo stesso modo, il frammento di cranio di Apidima proveniva da uno dei primi Neandertal, afferma. Gli autori del nuovo studio non escludono che potrebbe essere così, ma sottolineano però che il frammento di cranio si distingue dai resti di Sima, e anche dai fossili appartenenti ai primi Neandertal risalenti a epoca simile.

“Come per ogni nuova scoperta entusiasmante, è normale aspettarsi all’inizio una reazione di sano scetticismo”, afferma Stringer. “Non abbiamo rinvenuto l’osso frontale, le arcate sopraccigliari, la faccia, i denti o la regione del mento, che sarebbero potuti apparire meno ‘moderni’ nella forma. Tuttavia, lo studioso sottolinea le numerose misure adottate dal team per ridurre le incertezze.

“Le ricostruzioni rappresentano il punto di incontro fra arte e scienza”, dichiara Christopher Walker, antropologo della North Carolina State University. Se è vero che tali analisi possono essere influenzate dalle aspettative e dai crani utilizzati per operare il confronto, lo studioso afferma tuttavia che i ricercatori sono stati accurati e concorda sul fatto che il frammento di cranio ingloba in sé “un mix di caratteristiche distintive dei Sapiens“.

Ma Warren Sharp del Berkeley Geochronology Center non è convinto della datazione del frammento, considerandola “imprecisa e frammentata”. E ha dubbi anche sulla datazione dei resti che si situano al secondo posto per essere i più antichi di Homo Sapiens, rinvenuti in Israele, sostenendo che il fossile non possa risalire a più di 70mila anni fa.

“Lo studio contiene tutti i dettagli”, ribatte Grün. “Non c’è niente che abbiamo nascosto e questa, dal mio punto di vista, rappresenta la migliore interpretazione dei risultati”.

A prescindere dal fatto che Homo sapiens sia riuscito a raggiungere la Grecia 210 mila anni fa, la prima migrazione non sembra aver messo radici, e questi avventurieri probabilmente si estinsero senza lasciare tracce genetiche negli esseri umani di oggi. Alcuni indizi su queste popolazioni enigmatiche permangono tuttavia nel DNA simile a quello dei Sapiens rinvenuto nei Neandertal, che sarebbe il risultato di una precedente fase in cui i due gruppi si incrociarono centinaia di migliaia di anni fa.

Forse i fossili di Apidima appartenevano a una popolazione che intratteneva rapporti e si incrociava con i nostri cugini Neandertal, afferma Harvati. Ma in assenza di ulteriori evidenze, è difficile dire dove vivesse questa popolazione o per quanto tempo sia esistita.

“La fotografia che abbiamo di fronte ci dice certamente che vale la pena guardare altrove”, conclude Delson.

Nel DNA l’origine dei Filistei, misterioso popolo biblico



È il primo studio in assoluto in cui si analizza il DNA estratto da un antico sito filisteo, che permette di conoscere in modo più approfondito le origini di alcuni tra i più famigerati “cattivi” dell’Antico testamento.

Gli autori della Bibbia ebraica vollero mettere in chiaro che i Filistei non erano come loro: questo gruppo di “non circoncisi” viene descritto in diversi passaggi come proveniente dalla “Terra di Caphtor” o “Kaftor” (l’attuale Creta); i Fiistei presero poi il controllo della regione costiera che oggi corrisponde al sud di Israele e alla Striscia di Gaza [il toponimo Palestina nasce più tardi, nel V secolo a.C., per poi diffondersi come nome della provincia dell’Impero romano, ndt], entrando successivamente in conflitto con i vicini Israeliti, riuscendo perfino a rubare loro l’Arca dell’Alleanza. Fra i Filistei citati nella Bibbia ci sono il gigante Golia, che fu abbattuto da Davide, il futuro re giudeo, e Dalila, che privò Sansone della sua forza tagliandogli i capelli.

Gli archeologi di oggi concordano sul fatto che i Filistei

fossero diversi dai loro vicini: il loro arrivo, all’inizio del XII secolo a.C., sulle coste orientali del Mediterraneo è testimoniato dalle ceramiche che richiamano fortemente l’Antica Grecia, dall’uso di una scrittura egea piuttosto che semitica e dal consumo di maiale.


Un nuovo studio, in cui si analizza il DNA estratto da resti umani di un antico sito filisteo, fa seguito alla scoperta nel 2016 di un cimitero nell’antica città filistea di Ascalona, situata nell’attuale Israele meridionale. Fotografia di Melissa Aja, per gentile concessione Leon Levy Expedition to Ashkelon

Inoltre, molti ricercatori mettono in relazione la presenza dei Filistei alle imprese dei Popoli del mare, una misteriosa confederazione di tribù che, secondo fonti storiche egizie e non solo, avrebbe creato scompiglio nel Mediterraneo orientale alla fine della tarda Età del bronzo, nel XIII secolo e all’inizio del XII secolo a.C.

Ora, uno studio pubblicato di recente su Science Advances, che fa seguito alla scoperta senza precedenti, nel 2016, di un cimitero nell’antica città filistea di Ascalona, lungo la costa meridionale di Israele, fornisce uno sguardo affascinante sulle origini e sull’eredità genetiche dei Filistei. La ricerca sembra sostenere la loro origine straniera, ma rivela inoltre che questo popolo di “cattivi” finì per mescolarsi con le popolazioni locali, attraverso la celebrazione di matrimoni misti.

Lo studio ha analizzato il DNA di dieci serie di resti umani recuperati da Ascalona risalenti a tre diversi periodi: un cimitero della media-tarda Età del bronzo (circa 1650-1200 a.C.), che precede la presenza dei Filistei nell’area; sepolture infantili risalenti alla fine degli anni 100 del 1000 a.C., in seguito all’arrivo dei Filistei nella prima Età del ferro; e individui sepolti nel cimitero filisteo nella tarda Età del ferro (X e IX secolo a.C.).


Il DNA estratto dagli individui sepolti nel cimitero suggerisce che i Filistei erano soliti contrarre matrimonio con persone al di fuori della comunità. Fotografia di Melissa Aja, Leon Levy Expedition

Secondo i ricercatori, i quattro campioni di DNA della prima Età del ferro, tutti provenienti da neonati sepolti sotto le case dei Filistei, includono in proporzione nella loro firma genetica una maggiore discendenza europea (circa il 14%) rispetto a quanto avviene nei campioni pre-filistei dell’Età del bronzo (dal 2 al 9%). Se è vero che le origini di questo pool genico europeo restano delle ipotesi, l’applicazione dei modelli di studio in regioni come la Grecia, Creta, la Sardegna e la penisola iberica potrebbero fornire delle risposte certe.

Daniel Master, direttore della Leon Levy Expedition to Ashkelon, fra gli autori dello studio, considera i risultati dello studio la “prova diretta” a sostegno della teoria secondo cui i Filistei fossero in principio migranti provenienti da Occidente che si stabilirono ad Ascalona nel XII secolo a.C.
“È coerente con i testi egiziani, e non solo, che abbiamo osservato, ma anche con il materiale archeologico”.

Ciò che i ricercatori trovano ancora più insolito è che questa specifica “deviazione europea” scompare rapidamente ed è presente in modo poco significativo dal punto di vista statistico nel DNA estratto dai campioni di studio provenienti dal cimitero di Ascalona solo pochi secoli dopo le sepolture infantili. Le sepolture successive dei Filistei hanno firme genetiche molto simili a quelle delle popolazioni locali che vivevano nella regione prima dell’arrivo dei Filistei.


Questo piccolo balsamario, o contenitore per unguenti, fu posto nella sepoltura di un Filisteo adulto vissuto nel X o nel IX secolo a.C. Fotografia di Tsafrir Abayov, Leon Levy Expedition

“Siamo riusciti a fotografare il trasferimento di persone che dall’Europa meridionale arrivavano ad Ascalona”, afferma Michal Feldman, esperto di archeogenetica del Max Planck Institute, fra gli autori dello studio. “Tale trasferimento si arresta molto rapidamente nell’arco di 200 anni, probabilmente perché i Filistei iniziarono a contrarre matrimoni con le popolazioni locali, con l’effetto di affievolire la firma genetica”.

“Per oltre un secolo la provenienza dei Filistei è stata al centro del dibattito”, afferma Eric Cline, archeologo non coinvolto nello studio, attualmente impegnato in uno scavo nel sito cananeo di Tel Kabri. “Adesso abbiamo la risposta: l’Europa meridionale, e probabilmente, più nello specifico la Grecia, Creta e la Sardegna. Ciò è coerente con quella che in precedenza sembrava la risposta più plausibile, soprattutto a giudicare dai resti archeologici”.

Aren Maeir, archeologo che dirige gli scavi nella città filistea di Tell-es-Safi, la biblica Gath, non coinvolto nello studio, mette in guardia rispetto a un’eccessiva semplificazione della storia dei Filistei, e chiama questi “cattivi” della Bibbia ‘un groviglio di genti’, o un gruppo transculturale, costituito da persone di diverse origini”.

“Sono pienamente d’accordo sulla presenza di una significativa componente straniera tra i Filistei nella prima Età del ferro, ma sono anche convinto che fosse costituita da individui di origine diversa e, aspetto non meno importante, che si mescolò con le popolazioni locali levantine a partire dalla prima parte dell’Età del ferro”, afferma Maeir.


A differenza delle popolazioni locali vicine, i Filistei venivano sepolti con pochi oggetti funerari, come un gioiello o brocchette di argilla per unguenti. Fotografia di Tsafrir Abayov, Leon Levy Expedition

Per Master, la cosa più interessante è il fatto che, nonostante la rapida assimilazione genetica subita dai Filistei, questo popolo rimase un gruppo culturale distinto e chiaramente identificabile rispetto ai loro vicini per più di cinque secoli, fino alla conquista dei Babilonesi nel 604 a.C.

“È piuttosto interessante osservare come il mix genetico dei Filistei sia cambiato così rapidamente”, osserva l’archeologo. “Facendo affidamento soltanto sui testi ebraici, si penserebbe invece che nessuno avrebbe mai voluto mescolarsi con loro”.

Eruzione Stromboli, il vulcanologo: “Un sistema di allerta è ancora impossibile”



Alle cinque meno un quarto di un pomeriggio di piena estate il vulcano Stromboli si è risvegliato. Mercoledì 3 luglio due esplosioni a distanza di trenta secondi hanno spaventato i molti turisti e i residenti dell’isola: 70 evacuati secondo quanto riferisce la Protezione Civile .
Un escursionista di 35 anni, Massimo Imbesi, è morto: investito dalla caduta di cenere lavica mentre percorreva un sentiero a bassa quota, dove è possibile procedere anche senza guida.
 
Nel suo bollettino l’Istituto nazionale di geofisica e vulcanologia (Ingv) ha classificato gli eventi di mercoledì come “parossistici”: i più forti in una scala di tre livelli che vede al primo gli eventi “ordinari” e al secondo quelli “maggiori”.
 
L’ultimo evento parossistico a Stromboli si era verificato nel 2007 “ma quello del 3 luglio è stato decisamente più forte. Mentre aspettiamo i dati strumentali per capire se lo è stato anche rispetto all’eruzione del 2003” spiega a National Geographic Jacopo Taddeucci, vulcanologo e primo ricercatore all’Ingv. “Di certo non è stata l’eruzione più forte di sempre: già quella del 1930 fu superiore”, anche nel bilancio delle vittime, che allora furono sei. 

Ma secondo quanto racconta a National Geographic Italia la geologa siciliana Michela Costa, solo per una manciata di minuti si è evitata la strage.
“Normalmente in paese, poco prima delle 18, cominciano a riunirsi le guide con i vari gruppi per cominciare la scalata”, spiega Costa. “In primavera la partenza è alle 17, mentre a luglio e agosto viene posticipata alle 18 per il caldo. La scalata dura circa tre ore e si arriva in cima proprio durante il tramonto, giusto in tempo per assistere allo spettacolo del tramonto. Solo un caso fortunato ha voluto che ieri l’esplosione sia avvenuta un’ora prima dell’inizio della scalata”, continua Costa. “Considerando che ogni gruppo è di circa 20 persone e che a luglio l’isola è gremita (possono trovarsi fino a sei guide in contemporanea sui crateri) è facile farsi un’idea del numero di vittime che l’evento parossistico avrebbe potuto mietere”.

E poiché tutto è relativo, Taddeucci ricorda che sulla scala delle eruzioni globali “quella di Stromboli è stata di dimensioni microscopiche. Di eventi simili ne avvengono diversi a settimana nel nostro pianeta”.

Come sempre dopo un fenomeno sismico o vulcanico la domanda che molti pongono è: si poteva prevedere? La risposta è: no, se non di pochissimi minuti. Ma la ricerca va avanti e l’obiettivo è quello di aprire sempre un po’ di più questa finestra di tempo, fondamentale per salvare vite. “Sono diversi i parametri che monitoriamo: la deformazione del suolo e i segnali sismici anzitutto – continua Taddeucci -, mercoledì scorso questi precursori hanno segnalato un’anomalia pochi minuti prima. Ma questo non è sufficiente per mettere in piedi un sistema di allerta, che dev’essere ben collaudato. A Stromboli abbiamo avuto tre eruzioni parossistiche in venti anni, e potrebbero passarne altrettanti, altri 50, prima che se ne verifichi un’altra. Il rischio di falsi allarmi oggi sarebbe troppo elevato”. Senza contare che anche eventi della stessa categoria possono essere molto diversi tra loro.

Un esempio? Le colate di lava. Se nel 2007 avevano preceduto l’eruzione con diverse ore di anticipo, e nel 2003 addirittura di diversi mesi, mercoledì 3 luglio le colate si sono verificate appena due minuti prima.
 
Taddeucci sottolinea però che, già il fatto di poter interpretare i segnali precursori qualche minuto prima che il vulcano dia in escandescenze è stata una grossa conquista. I pochi minuti che oggi abbiamo a disposizione non sono sufficienti per evacuare i centri abitati ma possono esserlo per mettere in salvo gli escursionisti che si trovano sulla sommità del vulcano, grazie ai sei shelter installati dalla Protezione Civile e progettati per resistere alla caduta di materiali piroclastici. La stessa Protezione Civile ha fornito delle norme di comportamento da tenere in caso di eruzione vulcanica a Stromboli.
 
Oggi sappiamo anche che, durante gli eventi di maggiore entità a Stromboli, il tipo di magma è diverso perché proviene da profondità maggiori e contiene più gas. Prima di un’eruzione parossistica, infatti, il magma “gonfia” il suolo e tutto il sistema si pressurizza. Ciò che è avvenuto anche il 3 luglio scorso, anche se tutto deve ancora essere studiato approfonditamente.
 
Molto resta da fare. E da studiare. “In questo ambito le ricerche richiedono tempi lunghi e grossi investimenti, ma stiamo lavorando perché il prossimo evento di questa entità si possa prevedere con un maggior anticipo. Di certo i dati raccolti il 3 luglio saranno importanti per far sì che il prossimo sia meglio monitorato e studiato. Ma non dobbiamo dimenticare che si procede a piccoli passi” precisa il vulcanologo.

Dai Campi Flegrei a Marte, le ricerche nella Grotta del Cane



Possibili analogie tra forme di vita batteriche su Marte con ambienti estremi terrestri. È in sintesi l’interessante filone d’indagine sviluppato da un gruppo di ricercatori europei che vede un forte coinvolgimento da parte della NASA, l’ente nazionale aeronautico e spaziale degli Stati Uniti d’America. 

Risultati e linee guida sono stati illustrati di recente durante un convegno tenutosi alla Città della Scienza, primo museo scientifico interattivo italiano a Napoli. 
Particolare attenzione è stata rivolta alla “Grotta del Cane”, luogo di interesse storico e geologico sito nella conca d’Agnano nei Campi Flegrei e caratterizzato del fenomeno della mofeta, ovvero particolari emissioni a base di anidride carbonica, che si sprigionano all’interno della grotta e che rendono l’aria tossica ed irrespirabile.

Nel progetto della possibilità di vita anche in condizioni estreme, simili a quelle presenti nel sottosuolo di Marte,  il celebre ipogeo di Agnano, con condizioni di vita quasi impossibili, rappresenta un laboratorio interessante, dove si sono concentrate negli ultimi anni particolari ricerche microbiologiche.

“La prima seria esplorazione

della Grotta del Cane è stata effettuata dallo speleologo Rosario Varriale nel 2001, supportato dall’Associazione Conca di Agnano”.
Nel 2013 è stata effettuata una seconda penetrazione nella cavità, sempre a cura di Rosario Varriale, con l’impiego di tecniche di sicurezza a cura degli speleologi ora appartenenti all’Associazione COCCEIVS”, dice lo speleologo Graziano Ferrari.


Agnano, ingresso Grotta del Cane. Fotografia di Giovanni Grasso

“All’interno della cavità l’ossigeno scende al 7% mentre l’anidride  carbonica sale al 17% e la temperatura a 54 °C.. Fortunatamente non vi sono quantità sensibili di monossido di carbonio e solo  poche parti per milione di metano e di composti solforosi. Si tratta comunque di una fra le cavità più pericolose ed impegnative  al mondo e va affrontata in piena consapevolezza delle procedure e delle apparecchiature di sicurezza necessarie.

Nel 2018 l’associazione è stata contattata da Serban Sarbu, ricercatore presso la California University a Chico. Il prof. Sarbu è stato uno degli esploratori della Grotta Movile, in Romania, caratterizzata da un eccezionale ecosistema acquatico, ricco di acido solfidrico ed anidride carbonica e povero di ossigeno, che ha indotto l’evoluzione di un grande numero di specie animali particolarmente adattate all’ambiente estremo.

Ne è nato quindi un interessante filone di ricerca dedicato alle forme di vita in habitat estremi, che viene realizzato localmente dal GESS Lab ed a livello globale dall’Extreme Microbiome Project, diretto dal prof. Scott Tighe dell’Università del Vermont. Tale progetto vede un forte coinvolgimento da parte della NASA, che è interessata allo studio delle possibili forme di vita batteriche  su Marte, legate ad un’atmosfera priva di ossigeno e ricca di anidride carbonica e di metano ed alle possibili analogie con  ambienti estremi terrestri. Vi è inoltre il sostegno della multinazionale Illumina, che si occupa di metagenomica.

I primi risultati di tali ricerche sono apparsi nel 2018 sull’International journal of Speleology.


La Grotta del Cane, disegno di Libero Campana.

L’Associazione COCCEIVS è stata quindi contattata dal prof. Sarbu per indagare la possibile presenza di batteri estremofili nella cavità di Agnano.
In via eccezionale, speleologi dell’associazione hanno quindi potuto visitare la Grotta Movile il 25 maggio 2019, ospiti del prof. Sarbu ed ora forniranno il necessario supporto per i campionamenti preliminari nella Grotta del Cane e per la definizione di un  protocollo di ricerca futuro più approfondito, grazie alla disponibilità della Società Terme di Agnano proprietaria della grotta.

Sarbu, dopo aver visitato di recente i Campi Flegrei e la Grotta del Cane, ha mostrato interesse ad estendere le ricerche ad altri ambienti estremi flegrei ed italiani. Allo scopo di stimolare la collaborazione internazionale su tali progetti di ricerca  ed il coinvolgimento degli Enti di ricerca locali, l’Associazione COCCEIVS ha voluto interessare anche il Dipartimento di Biologia dell’Università Federico II, che ha già fornito il suo appoggio.

La divulgazione delle ricerche in corso è stata affidata ad una conferenza che si è tenuta domenica 16 giugno 2019 presso Città della Scienza di Napoli, dove sono state sinteticamente illustrate le esplorazioni nelle cavità termali flegree, la loro rilevanza storica e culturale ed in che modo gli studi alla Grotta del Cane potranno avere impatti sulle esplorazioni marziane.
 
La Grotta del Cane ad Agnano è celeberrima per le numerosissime citazioni fin dall’età antica e per i crudeli esperimenti con i cani e, leggenda vuole, anche con altri animali ed esseri umani. Tappa obbligatoria per i viaggiatori del Gran Tour nei Campi Flegrei, attirava per la presenza  di quello straordinario fenomeno delle esalazioni di gas mefitici. Una singolare circostanza che, per le conoscenze scientifiche dell’epoca, non era stata compresa, finché il mistero del suo potere letale non fu svelato per lo sviluppo degli studi sulla chimica.  L’anidride carbonica, più pesante dell’aria, si fermava a pochi decimetri da terra e risultava quindi letale solo per animali di piccola taglia.

La capacità del sito è stata quella di essere compresa nel fascino del mito e della leggenda classica del Settecento ed Ottocento, di aver attirato in quelle epoche ad Agnano studiosi ed artisti da ogni parte d’Europa, i quali ci hanno lasciato moltissime opere d’arte che ancora oggi destano ammirazione.


La Grotta del Cane, disegno di Libero Campana.

“Sulla fruibilità turistica della Grotta del Cane – dice Aldo Cherillo, cultore di storia locale –   al momento, non ci sono buone prospettive. Negli anni Novanta del secolo scorso è stata tentata senza successo una sua valorizzazione. Troppi gli ostacoli, come una strada di difficile accesso e la disattenzione degli enti di tutela”. “Anche le vicine terme di Agnano si trovano oggi in situazione di problematicità economiche e finanziarie. Resta solo vivo l’interesse e la volontà delle associazioni locali come il Gruppo Archeologico Napoletano che, con sporadiche  visite guidate, ha inserito la Grotta del Cane in un percorso archeologico e l’associazione di volontari LUX in FABULA che ha fatto rientrare l’antico ipogeo negli interessi storico-culturali del sodalizio”.

Mediterraneo, prove di navigazione nel Mesolitico



Gli umani della specie Homo sapiens sarebbero stati in grado di navigare nel mar Mediterraneo già nel Mesolitico, alla ricerca di nuove fonti di cibo e terre da perlustrare, retrodatando di almeno duemila anni ciò che si riteneva essere il limite precedente, quanto a spostamenti via mare, individuato dal mondo scientifico nel tardo Neolitico.

Dopo tre anni di studi e confronti a vari livelli scientifici, la scoperta è stata recentemente pubblicata sulla rivista Earth Science Reviews, a cura di un team di ricercatori guidato da Valeria Lo Presti e Fabrizio Antonioli dell’Enea, che ha coinvolto le Università di Roma, Palermo, Trieste e del Salento, l’Area Marina Protetta delle Egadi, il museo geologico “G.G. Gemmellaro” e la Soprintendenza del Mare di Palermo.

Tutto è iniziato qualche anno fa, quando la guida alpina Jacopo Merizzi si trovava nell’isola di Marettimo, impegnato a monitorare più da vicino alcuni tratti costieri di

particolare interesse, tra cui la famosa grotta del Tuono, nel promontorio di Punta Troia, così chiamata per l’intenso rumore che provoca il mare agitato quando s’infrange al suo interno.


Arrampicata sulla parete per raggiungere il terrazzamento interno della grotta. Fotografia di Antonioli

Essendo raggiungibile solo via mare ed avendo una volta alta decine di metri, Merizzi, facendo leva sulle sue qualità di esperto scalatore, si è arrampicato sulla parete verticale interna fino a raggiungere un piccolo ripiano. A quel punto, incredulo, ha rinvenuto dei reperti ossei animali affioranti a distanza ravvicinata, tra cui parte di un cranio, che pareva appartenere ad un cervide.

Deciso a saperne di più, è ritornato sul posto in compagnia di Fabrizio Antonioli e Sebastiano Tusa, archeologo di fama internazionale ed ex assessore alla cultura della Regione Sicilia, improvvisamente scomparso il 10 marzo scorso, a seguito del drammatico incidente aereo della Ethiopian Airlines in terra africana.


Sebastiano Tusa, a sinistra, e Fabrizio Antonioli a destra in navigazione verso la grotta del Tuono. Fotografia di Jacopo Merizzi

Nel compiere i rilievi sul suolo, si è scoperto che il sito conteneva anche resti di patelle, notoriamente gradite a coloro che vanno per mare, da cui l’ipotesi di un banchetto consumato in quel punto.

L’associazione dei resti dei molluschi gasteropodi (Patella caerulea) con quelli del cervide (Cervus elaphus) e le successive analisi di laboratorio, che hanno confermato la medesima datazione dei reperti, hanno permesso ai ricercatori di elaborare la tesi secondo cui gli umani avrebbero raggiunto l’isola di Marettimo, utilizzando mezzi nautici rudimentali, in un periodo compreso tra 8400 e 13600 anni fa, in pieno Mesolitico ed in un contesto geografico diverso dall’attuale.


Fabrizio Antonioli sul sito del ritrovamento della mandibola. Fotografia di Jacopo Merizzi

“La morfologia della piattaforma continentale al largo della Sicilia occidentale, suggerisce che durante l’ultima glaciazione (circa 20 mila anni fa), le isole di Favignana e Levanzo erano collegate alla Sicilia da un’ampia pianura emersa, mentre Marettimo era separata da uno stretto canale” precisa lo studio, che ipotizza una distanza marina fra i tratti costieri, durante il Mesolitico, lunga tra i 10 e i 14 chilometri.

Il successivo innalzamento del livello del mare, ha isolato l’area dei reperti nella grotta del Tuono, la cui morfologia dell’epoca probabilmente permetteva all’uomo di raggiungerla a piedi, camminando sulla terra emersa. “Le osservazioni geomorfologiche, archeologiche, geofisiche e le nuove datazioni al radiocarbonio della fauna fossile ritrovata, ci hanno permesso di fornire una dettagliata ricostruzione paleogeografica dell’area, supportando l’ipotesi che l’uomo possa aver navigato nel Mediterraneo occidentale tra il primo Mesolitico e il tardo Epigravettiano, anche se, probabilmente, è diventata un pratica consolidata solo durante il Neolitico”, hanno osservato i ricercatori.

“Vogliamo dedicare questa importante scoperta a Tusa, con cui avevamo in programma di compiere ulteriori rilievi sul campo ed analisi con la Soprintendenza”, ha detto Antonioli. “Ci piacerebbe se venisse rispettare la sua volontà, intendendo recuperare i resti trovati nella grotta del Tuono per una doverosa conservazione ed esposizione museale, anche perchè c’è la necessità di salvaguardarli, considerando i fenomeni erosivi in atto ed il rischio concreto che si disperdano in mare. Scoperte come questa, avvenuta in maniera casuale e con depositi affioranti – ha concluso il ricercatore dell’Enea – ci fanno comprendere quanto ancora ci sia da esplorare per svelare nuovi tasselli sconosciuti della storia evolutiva umana nel Mediterraneo”.


La grotta del Tuono come si presenta dall’esterno. Fotografia di Jacopo Merizzi
 

Le iene del Pleistocene che vivevano nell’Artide



Il ritrovamento, nel Canada Nord-occidentale, di due denti fossili conferma che circa un milione di anni fa le iene vivevano nel rigido clima artico, probabilmente cacciando o cibandosi dei cadaveri di caribù e dei mammut in un ambiente caratterizzato da steppa e tundra.

Rinvenuti negli anni Settanta lungo le rive del del fiume Old Crow, nello Yukon, in Canada, i fossili di recente descritti  rappresentano la prima evidenza della presenza di iene in un territorio situato così a nord – spiegano i ricercatori su Open Quaternary – strappando così il record ai fossili rinvenuti in Kansas, a circa 4mila chilometri più a sud rispetto a quelli portati alla luce nello Yukon.

I nuovi fossili sono riconducibili al genere estinto Chasmaporthetes, vissuto tra 800mila e 1,4milioni di anni fa, epoca in cui l’Artide era probabilmente caratterizzata da un clima più rigido rispetto a quello di oggi, con neve e ghiaccio presenti tutto l’anno.

“I fossili scoperti di recente ampliano il range geografico e biologico delle iene”, afferma

Jack Tseng, paleontologo dell’Università di Buffalo, New York, responsabile dello studio. Dalla scoperta emerge che queste antiche iene si spostarono dall’Eurasia, territorio in cui si sono evolute, al Nord America attraverso un ponte di terra sullo stretto di Bering, percorrendo questo tragitto in una zona così settentrionale, nonostante il clima rigido.

“Vi sono evidenze che le iene arrivarono fin lassù, dove sono stati ritrovati i resti. È anche possibile che morirono compiendo quel percorso, ma la cosa certa è che attraversarono quest’area”, afferma Tseng.

Predatori dal pelo irsuto
Le quattro specie attuali di iena vivono soprattutto in Africa e si sono adattate a vivere in savane a bassa quota e in ambienti relativamente più caldi e secchi. Ma i paleontologi sono a conoscenza dell’esistenza di 70 specie di iene preistoriche trovate in tutto l’emisfero settentrionale.

“Le specie odierne costituiscono solo il 10% della diversità ecologica delle iene”, afferma Tseng.

Chasmaporthetes era dotato di lunghe zampe, rispetto alle iene attuali, ed era probabilmente un corridore più veloce e un predatore meglio capace di inseguire le prede, prosegue lo studioso. Oltre a cibarsi dei cadaveri di altri animali e a frantumare le ossa servendosi dei suoi potenti denti e delle sue forti mascelle, è possibile che questa iena cacciasse gli animali artici, fra cui caribù, cavalli e forse persino anche mammut.

“Non stiamo dicendo che dessero la caccia ai mammut adulti, un’impresa per qualunque carnivoro”, spiega Tseng. “Ma gli esemplari giovanili di elefanti africani possono invece essere abbattuti dalle iene maculate. È un buon esempio per capire come cacciava Chasmaporthetes.

Il team di ricerca ritiene inoltre possibile che queste iene che vivevano nell’Artide avessero una pelliccia folta simile a quella dei mammut o dei rinoceronti lanosi, il cui colore cambiava in base alle stagioni, proprio come succede oggi alle lepri e alle volpi artiche.

“Non è così inverosimile immaginare che queste iene artiche fossero irsute e che cambiassero il colore della pelliccia, che era più chiara in inverno, così da poter cacciare con maggiore successo nella neve”, dice Tseng.

Attraverso l’istmo di Bering
Se è vero che le iene si sono evolute in Eurasia, Chasmaporthetes è parte di una linea evolutiva che si è sviluppata nel Nord America circa cinque milioni di anni fa e si è diffusa fino in Messico. Si ritiene che queste iene siano sopravvissute fino a circa un milione di anni fa, rendendo dunque i  nuovi denti fossili una delle più recenti evidenze inerenti alla presenza di iene in Nord America.

Da molto tempo i ricercatori ipotizzano che le iene possano essere giunte nel Nord America attraverso l’istmo di terra di Bering, tra la Siberia e l’Alaska, quando i livelli del mare erano più bassi. Ma questa scoperta rappresenta la prima prova concreta del fatto che le iene erano in grado di sopravvivere negli ambienti artici, tanto da intraprendere una simile migrazione.

“È davvero entusiasmante constatare che le iene vivevano anche così a nord e che intrapresero questa migrazione”, dice Larisa DeSantis, esperta di fossili di animali carnivori alla Vanderbilt University, in Tennessee, non coinvolta nella ricerca. “Lo studio conferma ciò che era rimasta a lungo solo un’ipotesi: che queste iene passarono attraverso il ponte di terra dello stretto di Bering, per poi diffondersi in altre regioni più a sud, nel Nord America”.

“È sempre più frequente il ritrovamento di carnivori del Pleistocene in territori più settentrionali rispetto al passato”, prosegue Ashley Reynolds, paleontologa dell’Università di Toronto che ha recentemente documentato le prime evidenze in Canada di Smilodon, la tigre dai denti a sciabola.

“I carnivori costituiscono una parte molto importante di un ecosistema, ma i fossili rinvenuti sono spesso rari. Ecco perché ogni nuova scoperta è rilevante”, conclude.

Scoperte nel Pamir le più antiche prove del consumo di cannabis



Le più antiche prove dirette del consumo umano di cannabis per le sue qualità stupefacenti sono state trovate in un cimitero risalente a 2500 anni fa nell’Asia centrale. La scoperta è descritta in un articolo appena pubblicato su Science Advances.

Piante e semi di cannabis sono stati identificati anche in altri siti archeologici della stessa regione e risalenti allo stesso periodo, ma senza mai poter affermare con chiarezza se fosse impiegata per scopi piscoattivi o per celebrare dei rituali.

Un gruppo internazionale di ricercatori ha analizzato l’interno e i contenuti di 10 ciotole di legno trovate in delle sepolture del cimitero di Jirzankal, un sito localizzato sull’altopiano del Pamir, nell’attuale estremità occidentale della Cina. Le ciotole contenevano piccoli sassi che sono stati esposti ad un calore estremamente forte e gli archeologi ritenevano che fossero stati utlizzati come bracieri per l’incenso o altre sostanze vegetali. 

Le analisi chimiche hanno rivelato che nove dei dieci bracieri contenevano cannabis e i ricercatori hanno comparato le tracce chimiche di questi campioni con quelle delle piante di cannabis

scoperte a 1600 chilometri di distanza, presso il cimitero di Jiayi, in sepolture risalenti a un periodo compreso tra l’ottavo e il sesto secolo avanti Cristo.

Si sono quindi resi conto che la cannabis di Jirzankal aveva qualcosa che quella di Jiayi non possedeva: molecole residue di tetraidrocannabinolo, o THC, la sostanza chimica responsabile degli effetti psicotropi della cannabis. Il tipo trovato a Jiayi non conteneva invece THC, e veniva usato prevalentemente come fibra tessile per abiti e cordame, oltre che per le proprietà nutrienti dei suoi semi oleosi.

La cannabis di Jirzankal presenta livelli più alti di componenti psicoattive rispetto a tutti gli altri resti di cannabis trovati sinora in altri siti archeologici, lasciando supporre che le popolazioni potessero coltivare appositamente particolari qualità di cannabis per le loro qualità stupefacenti o che le abbiano selezionate da quelle selvatiche.

La cannabis è nota per la sua cosiddetta “plasticità”, ovvero la capacità delle nuove generazioni di esprimere caratteristiche differenti da quelle precedenti a seconda dei diversi fattori ambientali a cui vengono sottoposte, come ad esempio la luce solare, la temperatura o l’altitudine. Le varietà che crescono in quota possono avere ad esempio un maggiore contenuto di THC.

I ricercatori al momento non sono in grado di determinare le origini della cannabis usata nelle sepolture di Jirzankal, ma ritengono che il crescere ad una altitudine di 3000 metri sull’altipiano del Pamir la rendesse ad alta concentrazione di THC e che il cimitero possa essere stato creato in questa località proprio in quanto permetteva un più facile accesso a questa particolare varietà di cannabis.

Robert Spengler, direttore dei laboratori di paleobotanica del Max Planck Institute for the Science of Human History e coautore dello studio, ritiene che i continui spostamenti di popolazioni attraverso l’altopiano del Pamir, un importante crocevia che mette in comunicazione l’Asia centrale e la Cina con il Sud-Ovest asiatico, potrebbe aver permesso l’ibridazione delle varietà di cannabis locale con quelle di altre aree, anche se non è chiaro se il potenziamento del THC sia stato un caso fortunato o un risultato intenzionale.

Secondo Spengler, questo nuovo studio dimostra che già 2500 anni fa gli uomini erano interessati a specifici tipi di piante in base alle loro proprietà chimiche. 

“E’ un magnifico esempio di quanto gli uomini siano sempre stati in connessione con l’ambiente naturale che li circondava e che hanno esercitato una loro pressione evolutiva sulle piante”, dice. 

Le scoperte effettuate a Jirzankal offrono anche la prima prova diretta che gli uomini inalavano il fumo di piante di cannabis bruciate per godere dei suoi effetti psicoattivi. Non ci sono evidenze di pipe o attrezzature simili adatte a fumare scoperte in Asia prima dei contatti con il Nuovo Mondo nell’era moderna, ma l’inalazione del fumo della cannabis posta su una fonte di calore è descritta già dallo storico greco Erodoto nel V secolo avanti Cristo, che racconta di come gli Sciti, una tribù nomade che viveva nelle steppe caspiche, si purificavano con il fumo di cannabis dopo aver sepolto i loro morti.

Erodoto osservava anche che le piante di cannabis “crescono sia per conto proprio che seminate”, il che, secondo l’esperta di storia classica della University of North Carolina Emily Baragwanath viene normalmente interpretato come il fatto che le piante venivano coltivate, spingedo i ricercatori a ritenere che l’ibridiazione della cannabis sia stata intenzionale.

Mark Merlin, etnobotanico e storico della cannabis della University of Hawaii a Manoa, sostiene che l’ampia varietà di cannabis presente oggi al mondo è una documentazione di quanto i popoli siano stati a lungo in contatto con questa pianta e l’abbiano utilizzata per molti scopi diversi: “E’ una chiara indicazione di come gli uomini abbiano utilizzato la cannabis già molto tempo fa”, aggiunge.

Il Tyrannosaurus rex aveva un fiuto incredibile



Secondo un nuovo studio, il predatore Tyrannosaurus rex e i gruppi a lui imparentati erano dotati di uno spiccato senso dell’olfatto, che superava quello di tutti gli altri dinosauri estinti. Lo studio, pubblicato su Proceedings of the Royal Society B, si propone di verificare a grandi linee la quantità di geni coinvolti nelle abilità olfattive di T. rex, decine di milioni di anni dopo il decadimento del suo DNA.

La convinzione che i tirannosauri avessero un forte senso dell’olfatto non è affatto recente. Nel 2008, per esempio, i ricercatori hanno dimostrato che in T. rex e nei gruppi imparentati ampie porzioni del cervello venivano utilizzate per elaborare gli odori. Ma quello appena pubblicato è soltanto l’ultimo studio fra i tanti mirati a mettere in relazione il DNA degli animali attuali con le loro abilità corporee e sensoriali, con l’obiettivo di comprendere in modo più approfondito le capacità e i comportamenti dei loro antenati che si estinsero molto tempo prima.

“Non stiamo parlando di Jurassic Park“, afferma

Graham Hughes, biologo computazionale dello University College Dublin, responsabile dello studio, in riferimento all’intenzione degli scienziati del film di ricostruire il DNA dei dinosauri. “Si sta cercando di comprendere in che modo l’evoluzione sensoriale abbia giocato un ruolo fondamentale, a prescindere dal posizionamento all’apice della catena alimentare”.

“Accolgo con favore questo lavoro, che costituisce un nuovo contributo a studi di questo genere, in cui le persone utilizzano le informazioni genetiche e morfologiche per dedurre le funzioni sensoriali e i ruoli ecologici delle specie estinte”, dichiara Deborah Bird, ricercatrice post-doc dell’Università della California, Los Angeles, che ha utilizzato tecniche simili per ricostruire il repertorio olfattivo di Smilodon, il gatto dai denti a sciabola.

Fiutare gli indizi

Hughes e il collega John Finarelli, paleontologo allo University College Dublin, desideravano da sempre studiare i sensi nei dinosauri e si sono concentrati in particolare sull’olfatto.

“Di cosa odorava l’ambiente nel Cretaceo? Tutti si chiedono che aspetto avesse, ma che profumo si sentiva?”, si chiede Hughes.

Nello studio, i due ricercatori si sono concentrati sulla forma del cervello dei dinosauri, che può preservarsi parzialmente grazie al residuo dell’impronta sulla superficie interna di crani in buono stato di conservazione. Riuscire a conoscere i dettagli potrebbe sembrare un compito arduo, ma per fortuna i ricercatori hanno potuto fare affidamento su animali tuttora esistenti: gli uccelli, discendenti dei dinosauri.

In generale, gli uccelli odierni dotati di diversi recettori olfattivi – proteine che si legano con particolari molecole olfattive – tendono ad avere bulbi olfattivi (vale a dire le regioni del cervello che elaborano gli odori) sproporzionatamente grandi. Così Hughes e Finarelli hanno passato al setaccio la letteratura scientifica alla ricerca di informazioni riguardanti le dimensioni del bulbo olfattivo e hanno misurato le proporzioni delle dimensioni del cervello di 42 uccelli viventi, due uccelli estinti, l’alligatore del Mississippi e 28 dinosauri non aviani. Inoltre, hanno individuato il DNA di molti uccelli attuali e, successivamente, hanno incrociato questi dati con quelli provenienti da uno studio pubblicato in precedenza, allo scopo di costruire un nuovo database dei geni recettori olfattivi negli animali viventi.

Quando i ricercatori hanno adattato il modello risultante dallo studio degli animali viventi ai dinosauri hanno scoperto che Tyrannosaurus rex aveva probabilmente tra 620 e 645 geni che codificavano i recettori olfattivi, una quantità di geni leggermente inferiore a quella presente nei polli e nei gatti domestici. E anche altri dinosauri predatori, come Albertosaurus, avevano una grande quantità di geni recettori olfattivi.

Ma l’odore non è utile solo a procacciarsi il cibo. Gli animali si servono dell’olfatto per riconoscere i loro parenti, marcare il territorio, attrarre gli individui dell’altro sesso e individuare i predatori. Tra tutti i vertebrati viventi, l’elefante detiene il record di geni recettori olfattivi: l’animale erbivoro possiede infatti circa 2.500 di questi geni. Con un olfatto così sviluppato, gli elefanti riescono a percepire la quantità di cibo soltanto grazie all’odore.

Di certo, come dimostrano le evidenze, alcuni dinosauri erbivori facevano un maggiore affidamento sull’odore rispetto ad alcuni predatori. In uno degli erbivori analizzati da Hughes e Finarelli, il teropode Erlikosaurus, la presenza di geni recettori olfattivi stimata era maggiore rispetto a Velociraptor e a molti dei gruppi con lui imparentati. Nonostante ciò, T. rex e Albertosaurus continuano a detenere un’abilità olfattiva senza pari.

Un salto nell’ignoto

Studi futuri potrebbero dedicarsi alla comprensione di cosa, esattamente, T. rex e i suoi parenti annusassero nell’Era dei dinosauri. I dati esistenti consentono a Hughes e Finarelli di individuare alcuni odori presenti nel repertorio olfattivo dei dinosauri, come il sangue e la vegetazione. Ma interi gruppi di geni recettori olfattivi non sono ancora stati ricondotti a particolari odori.

“È molto strano: abbiamo molte informazioni sul funzionamento dell’olfatto, ma ne abbiamo così poche sulla tipologia di proteine che si lega a particolari molecole olfattive”, afferma Hughes. “È possibile che vi siano aziende che producono profumi a conoscenza di tali informazioni. Ma dal punto di vista scientifico, non abbiamo ancora delle risposte: è una delle grandi sfide della scienza”.

I ricercatori sostengono che studi futuri potrebbero essere in grado di individuare i fattori che hanno determinato l’evoluzione sensoriale nel tempo; per esempio, l’adattamento di alcuni mammiferi alla vita acquatica avrebbe determinato l’indebolimento dell’olfatto nei discendenti. Hughes ritiene che un simile studio potrebbe prendere in considerazione i dinosauri non aviani.

“Sono appassionato di dinosauri sin da bambino: è stato incredibile poter dare il mio modesto contributo alla conoscenza dei dinosauri”.

I sogni di Edward O. Wilson, leggenda del conservazionismo



Qualche tempo fa abbiamo fatto una visita a Edward Osborne Wilson, una delle figure più eminenti del secolo nel campo della biologia e della conservazione della biodiversità, fondatore della sociobiologia. Wilson, che il 10 giugno ha compiuto 90 anni, si è seduto con noi in una veranda piena di piante nella comunità di pensionati in cui vive, fuori Boston, per riflettere sui tre quarti di secolo di intuizioni sulla straordinaria diversità delle specie terrestri, sui crescenti problemi all’intersezione tra natura umana e natura, e sulle strategie per salvare le cose selvagge. E, così facendo, salvare noi stessi.

In ciascun commento Wilson, che è in pensione solo per modo di dire, guarda avanti più che indietro ed è impaziente di motivare chiunque, dai bambini nelle scuole fino ai leader eletti, a salvare spazio per le la vita non umana e scongiurare così l’estinzione di massa in corso. Ha descritto il suo lavoro nei passaggi finali di un altro libro, che chiamerà “Tales from the ant world” [Racconti dal mondo delle formiche], nei preparativi

per un bioblitz il 6 luglio – studenti e scienziati intenti a esplorare i Walden Woods resi immortali da Henry David Thoreau – e la corrispondenza con le autorità dell’Alabama, il suo stato d’origine, riguardo all’idea ormai di lunga data su come espandere i parchi locali.

Ha già esposto la visione per il suo audace piano di conservazione nel suo libro “Metà della Terra” – Salvare il futuro della vita: gli umani devono lasciare metà dello spazio sulla terraferma e negli oceani alle altre specie entro i prossimi 10 anni. È fondamentale, ribadisce, ed è fattibile. Tutelare questo spazio per la natura, ha calcolato, può proteggere qualcosa come l’85% delle specie della Terra, offrendo la prospettiva di una relazione a lungo termine degli umani con il pianeta una volta che la nostra popolazione si sia stabilizzata e che avremo imparato a soddisfare i nostri bisogni senza compromettere la salute ecologica.

Dove e come intervenire?
“Sono tre i livelli di biodiversità che stiamo provando a salvare: gli ecosistemi, le specie negli ecosistemi e infine i geni che stabiliscono i tratti delle specie che costituiscono gli ecosistemi”, risponde. “E dovremmo scegliere queste aree non in base all’aspetto generico o agli ecosistemi principali che ospitano. Non sappiamo abbastanza degli ecosistemi. Dovremmo sceglierle in base al numero di specie che vive in ciascuna. E in particolare, in base al numero di specie a rischio di alcuni tipi”.

Il primo passo urgente, dice, è una sorta di bioblitz globale, dalle cime dell’Everest alle profondità della Fossa delle Marianne fino a parchi cittadini, cavi degli alberi e alle comunità batteriche nel nostro intestino. Ovviamente, se dovesse scegliere un regalo di compleanno ideale, “Penso sarebbe un impegno da parte degli Stati Uniti e internazionale verso politiche che portino a esplorare, identificare e proteggere ogni specie sul Pianeta, con la stessa intensità che si sta raggiungendo rispetto allo stabilizzare il clima della Terra, perché sono due aspetti profondamente interconnessi”.

In onore del 90esimo compleanno di Wilson e dei suoi traguardi, la National Geographic Society ha lanciato una nuova e ambiziosa iniziativa – e una serie di grant – per scoprire nuove specie con spedizioni tradizionali, citizen science e intelligenza artificiale.

Gli alleati di Wilson
Lo scorso 6 giugno la più grande compagnia di sistemi informativi del mondo, Esri, ha annunciato un impegno quinquennale in cui fornirà risorse e finanziamenti per migliorare la capacità di mappatura delle specie della E.O. Wilson Biodiversity Foundation, fondata per portare avanti la visione di Wilson.

In aprile, decine di scienziati di tutto il mondo hanno pubblicato un piano dettagliato, “A global deal for Nature” [Un accordo globale per la natura], per tutelare il 30% degli ecosistemi del pianeta entro il 2030. Una sorta di pietra miliare intermedia per arrivare a realizzare la visione di Wilson entro metà secolo. Le fondazioni e le organizzazioni che si occupano di conservazione si stanno concentrando sull’aumentare gli impegni presi dai paesi durante la Convention on Biological Diversity, nel 1992, per proteggere gli ultimi luoghi selvaggi del pianeta e gli habitat più importanti, ovunque si trovino. Questo include la E.O. Wilson Biodiversity Foundation, la Wyss Foundation e la National Geographic Society.

Wilson trova che questo tipo di iniziative sia più che fondato, così come la spinta conservazionista che potrebbe risultarne. Il primo motivo è il valore pratico dell’essere circondati da paesaggi terrestri e marini diversi e biologicamente ricchi. “Più lasci intatto il maggio numero di specie possibili, in un grande habitat, che si tratti di uno stagno, una baia o una foresta”, conferma, “meglio funzionano le cose. E meglio funzionano, più sono utili”.

Il processo stesso dell’esplorazione e della condivisione di meraviglie naturali – ovunque si trovino, dai parchi urbani ai picchi più remoti – può ispirare nuove generazioni interessate a intensificare la conservazione, aggiunge Wilson. Dopotutto, riflette, è così che ha iniziato lui da bambino. “Quando i miei genitori si sono trasferiti a Washington insieme a me, che avevo nove anni, quando mio padre aveva un lavoro temporaneo al governo, mi sono trovato a vivere a cinque isolati dal National Zoo e poco lontano da Rock Creek Park”, dice Wilson.

“Perciò, quando si avvicinava ormai la fine della scuola di grammatica, ho iniziato a trascorrere tutto il mio tempo in quello zoo e poi a esplorare Rock Creek Parl. E così strada facendo sono diventato un naturalista professionista…”, racconta. “Vedere persone coinvolte e che studiavano questi temi, ne facevano tesoro e li mettevano in pratica è stato abbastanza per farmi voler studiare qualsiasi materia, pur di diventare uno di loro”. Non si trattava solo di cose selvagge, sottolinea, perché si possono fare nuove scoperte anche vicino alla propria casa. “Credo valga la pena di sottolineare che uno scienziato, uno studente universitario e un bambino alla scuola di grammatica possono iniziare a capire qualcosa già esplorando le più semplici e comuni forme di vita che si trovano nel cuore di una città.

Sul ciglio di una strada, sui margini e all’interno di un parco urbano, c’è una moltitudine di specie, di associazioni e di fenomeni che gli stessi scienziati non hanno ancora compreso del tutto. “Quando i dottorandi che hanno lavorato con me dicono ‘che progetto dovrei fare per il PhD?’ mi piace rispondere, ‘Guarda, vai fuori. Esci, in una qualche piccola foresta intorno ad Harvard, e scegli il primo piccolo organismo che trovi’. L’ho fatto con più di 20 dottorandi e tutti hanno fatto tesi eccellenti, ma si può fare lo stesso praticamente in qualsiasi luogo al mondo, come un’avventura alla quale partecipano tutti”.

Ricorda anche quanto possa essere d’ispirazione la curiosità, quando nel 2011 ha guidato un bioblitz sui pendii del monte Gorongosa, in Mozambico, mentre faceva da consulente per la creazione del parco nazionale locale. “Sono arrivati bambini da tutti i villaggi del posto”, dice. “E ho dovuto essere l’esperto di tutto”. Nel giro di due ore ha contato 60 specie appartenenti a 39 famiglie e 13 ordini. “Questi bambini erano fuori di sé”, ricorda. “Ascoltavano tutto quello che io e gli altri raccontavamo sulle creature che ci portavano, sulle piante e via dicendo. E ho realizzato che un bioblitz può essere uno strumento potente per introdurre i bambini alla scienza”.

Si è reso conto che il parco, con l’aiuto del conservazionista e filantropo americano Greg Carr, da allora è diventato “una forza importante che aiuta il Mozambico a riprendersi da una guerra civile molto grave e, inoltre, crea una vita migliore per tante persone migliori”.

Non c’è un’unica strada
Avere successo non sarà semplice, soprattutto perché non c’è un’unica via per salvare barriere coralline, foreste e altri habitat cruciali data l’enorme diversità di culture, sistemi politici, situazioni geografiche e stadi di sviluppo dai margini dei poli fino all’Equatore.

Anche le minacce sono incredibilmente variegate. In alcune aree, come ha sottolineato un report delle Nazioni Unite a maggio, è a rischio di estinzione per cause diffuse e discrete circa un milione di specie. Queste minacce variano dagli allevamenti sempre più diffusi alle reti stradali fino al bracconaggio, passando per il dilavamento di sostanze di scarto dalle fattorie, l’acidificazione degli oceani e il riscaldamento globale causato dalle emissioni di anidride carbonica che catturano il calore.

Gli ecosistemi vengono devastati dalle specie invasive in tutto il mondo, come accade con le formiche del fuoco che Wilson, giovane entomologo all’età di 13 anni, ha trovato a Mobile, Alabama, nel 1946. Ma ci sono molte strade verso una soluzione, insiste Wilson, dall’usare le intelligenze artificiali nella conservazione fino all’innovazione in agricoltura.

“Penso potremmo avere un’industria di produzione del cibo pressoché illimitata”, dice. “Le persone hanno iniziato a parlare parecchio della possibilità di fare hamburger a partire dai vegetali. Mi piace l’idea. Se potessimo togliere gli animali dagli allevamenti e smettere di macellarli, producendo in qualche modo dei sostituti per le cose che causano i danni peggiori all’umanità, faremmo un enorme passo in avanti”.

Alla fine, ribadisce Wilson, accelerare l’esplorazione, la comprensione e la conservazione della natura non significa solo espandere le conoscenze sull’utilità della natura. È un imperativo etico.

Ci racconta il suo sogno più grande: “Avere in qualche modo come valore, come valore umano, non il distruggere ma il proteggere, studiare e capire e amare l’ambiente in cui siamo nati. E le specie che sono nate con noi, e gli ecosistemi che oggi come un tempo sanno prendersi cura di sé, portandoci benefici pressoché infiniti nel mantenere il tipo di vita, piacevole e salutare, che speriamo di avere”. “Nell’attuale scena politica sentiamo spesso parlare di valori”, conclude. “E io credo che siamo sul ciglio di una nuova era, nella quale il valore viene esteso al salvare il resto della natura. Conoscerla, tutelarla, studiarla, comprenderla, celebrarla e resistere fino a quando capiremo davvero cosa stiamo combinando”.