27 febbraio 2011

Ebbene sì, anello mancante

ResearchBlogging.org

Se l’importanza dei gruppi animali (phyla, cladi, chiamateli come volete) si misurasse in base al numero di specie, questa scoperta dovrebbe essere su tutti i giornali. Ma poiché noi uomini siamo il rametto finale di un cespuglio secondario, nessuno ne parla. Dunque, alcuni ricercatori cinesi hanno trovato in un lagerstatte, quello di Chengjiang. La bestia, di dimensioni minuscole, ha un aspetto così curioso che era stato scambiato per una pianta. Ecco il nostro tipo*:

Reconstruction

La specie è stata battezzata Diania cactiformis, proprio perché assomigliava a un cactus. A uno sguardo successivo, si è visto invece che sembrava un verme con le zampe. In particolare il “verme”** assomiglia a un lobopode, un gruppo non molto noto di animali allungati come lombrichi o altri vermi, ma dotati di zampe; i rappresentanti moderni più simili sono gli onicofori, che sono affascinanti di per sé, e il rappresentante antico più famoso è nientepopodimenoche Hallucigenia. A differenza di altri lobopodi, però, queste zampe sembrano essere articolate, proprio come quelle del gruppo di cui sopra, il più ricco di specie di tutto il regno animale, cioè gli Artropodi. La specie aveva dieci zampe, tutte più o meno uguali, e la parte anteriore sembra fosse dotata di proboscide che finiva bruscamente. Perché allora avrebbe dovuto essere una notizia importante? Proprio perché gli altri lobopodi avevano zampe non articolate. E poiché si ritiene che queste stesse bestie fossero uno stem group degli artropodi, un gruppo “fratello” che si era staccato dagli altri lobopodi molto tempo fa, viene facile pensare che le zampe articolate siano nient’altro che il primo passo di un verme verso il dominio del mondo (gli insetti sono ovunque, e siccome non ci sono nel mare, lì ci sono i crostacei). le altre strutture, antenne, accorciamento del corpo eccetera) sembrano essere venute dopo. Insomma, i cinesi avrebbero scoperto il bis-bis nonno di libellule, farfalle, ragni, granchi e compagnia bella. Un altro particolare importante è che questa specie fosse pesantemente armata; se guardate bene l’immagine, è pieno di spine come un cactus. Forse serviva per difendersi dai predatori, che nei mari dell’epoca cominciavano a farsi sentire, o forse per catturare altre prede. È interessante anche far notare che i ricercatori concludono l’abstract con questa dichiarazione:

Comparing our fossils with other lobopodian appendage morphologies—
see
Kerygmachela, Jianshanopodia and Megadictyon

reinforces the hypothesis that the group as a whole is paraphyletic,
with different taxa expressing different grades of arthropodization.

lobopodiaQuindi Diania non era parente diretto degli altri lobopodi, ma solo cugino. Vediamo qui accanto come sistemano la faccenda gli autori: il cactus camminante (così lo chiamano, walking cactus) è alla base del gruppo che ha portato agli Artropodi, mentre i lobopodi veri e propri (vedete Hallucigenia) sono da un’altra parte, insieme agli Onicofori, che esistono ancora oggi. La cosa non è così semplice, ci sono altri aspetti ancora poco chiari, come strutture che non sembrano essere presenti in Diania ma solo negli artropodi e in altri gruppi vicini ma non parenti diretti, ma tutto sommato pare proprio che il primo passo gli Artropodi lo abbiano fatto con zampe articolate.

* Credit: Jianni Liu, da Nature

** I “vermi” sono una categoria obsoleta e inutile, legata solo dal fatto di essere lunghi e stretti e senza zampe. Ma sono totalmente parafiletici. Dovrebbero essere vermi anche i serpenti e le cecilie.

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Liu, J., Steiner, M., Dunlop, J., Keupp, H., Shu, D., Ou, Q., Han, J., Zhang, Z., & Zhang, X. (2011). An armoured Cambrian lobopodian from China with arthropod-like appendages Nature, 470 (7335), 526-530 DOI: 10.1038/nature09704

26 febbraio 2011

Comunicare… e come?

Joke_Science reportingSpinto da una vivacissima discussione on line e off, cerco di buttare giù qualche idea di quello che penso possa essere il futuro della comunicazione scientifica. O meglio, quello che io spero possa essere… eccetera. Perché, e questo credo lo si sia visto dai numerosi post in cui criticavo colleghi e colleghe che lavorano su quello che gli addetti ai lavoro definiscono cartaceo, penso che si possa fare una comunicazione migliore; da ogni punto di vista, non solo quello della qualità. Prima, a differenza di quello che accade sulla carte, mi piacerebbe fare un piccolo elenco delle fonti, cioè di quanto ho letto è mi ha “ispirato”. Il tutto direi che è partito da qui, dalla vicenda dei batteri all’arsenico. In quel caso, la comunicazione istituzionale della scienza ha fatto una pessima figura rispetto a quella più informale, in questo caso i blog e persino i tweet. Va beh, mi sono detto, è già successo e succederà ancora che alcuni blog siano migliori di alcuni articoli scientifici, non c’è niente di male. Da quel momento (che ha anche generato un’ happy hour evoluzionistico, tenuto a Milano dalla firma in calce al blog) ho però cominciato a tenere gli occhi aperti su “casi” del genere. È come quando un predatore si fa l’immagine di ricerca di una nuova preda, e da quel momento ne vede un po’ ovunque; non è che siano aumentate, è che adesso ha uno stampo nel cervello in cui si incastrano immagini già presenti anche prima. Insomma, ho cominciato ad accorgermi che il movimento dei blog scientifici aveva preso un po’ di abbrivio, e cercava di ritagliarsi una credibilità anche di fronte all’ufficialità un po’ pomposa delle riviste scientifiche. Altri casi di discussione sull’argomento sono qua (in parte) ma soprattutto qua. In quest’ultimo caso è interessante andare a leggere i report dei partecipanti, specie questo o questo. Oppure ascoltare tre interviste ai partecipanti in questo podcast. Non voglio dire con ciò che tutto il buono può venire solo dagli Stati Uniti, ma che la discussione al di là dell’Oceano mi sembra più avanzata che in Italia. Dove ho letto solo questo post di Rangle (a cui chiedo di dirmi dove e quando sono quegli incontri su giornalismo e blog), che però tratta di un argomento collegato, cioè la comunicazione scientifica da parte dei ricercatori. Insomma, una bella minestra.

A partire dalle fonti, e convinto anche da una lezioncina che terrò in Università statale a  Milano sul lavoro del giornalista scientifico (e che mi costringe a prepararmi), mi sono venute in mente alcune cose che riguardano proprio l’approccio alla comunicazione scientifica da parte di una categoria particolare di comunicatori, i blogger, in contrasto con i “veri” giornalisti. Premettendo che la distinzione è tutt’altro che netta, perché ci sono molti giornalisti che pubblicano sui blog (e viceversa) le prime considerazioni sono piuttosto banali. Sui giornali ci sono prodotti (intendo articoli scientifici) di qualità bassa, media e alta, così come interi blog sono illeggibili e ad altri ci si può abbeverare come una fonte di saggezza. Le differenze sono però tantissime; prima di tutto, il controllo da basso avviene quasi soltanto per i blogger. Se uno scrive cose senza troppo senso (penso ad alcuni blogger creazionisti) nel giro di poco tempo le visite di riducono all’accolita di coloro che “credono” alle panzane. Non è detto che la readership diminuisca, anzi; ma spesso si trasforma in una folla plaudente e acritica, che non ha alcuna influenza sul resto del mondo virtuale, quello che molti definiscono la blogosfera. Se la cantano e se la suonano tra di loro.
Considerando infatti solo la comunicazione scientifica, la classifica di Wikio (che ha parecchi problemi, probabilmente, ma è l’unica esistente) ha nelle sue prime dieci posizioni blog di livello alto o altissimo – a parte il blog in nona posizione in febbraio. Non ci sono negazionisti climatici, non ci sono sciachimisti, non ci sono creazionisti veri e propri: diciamo che un giornalista generico che volesse informarsi sulle novità scientifiche potrebbe farlo attraverso questi blog, lasciando perdere i comunicati ufficiali delle riviste o delle università, che spesso non capisce neppure. Gli articoli scientifici sui quotidiani (non parlo dei settimanali, qui alcune pagine sono anche ben fatte) sono nella maggior parte dei casi inaffidabili, quando non palesemente scorretti. Un esempio? ecco un articolo uscito sulla Stampa in 3 febbraio: 2011-02-03_12-27-05_605

Non si legge molto (l’ho fatto col cellulare) ma abbastanza per capire che la scelta delle fonti, da parte dell’autrice è quanto meno dubbia – qui c’è anche la versione online. La citata Gwfp è un’organizzazione che si batte contro la spiegazione antropogenica del riscaldamento globale: al suo interno non ci sono climatologi. Il citato Andrew Montford è un chimico senza alcuna preparazione climatologica, e il suo libro The hockey stick illusion è stato giudicato un pessimo (e noioso) esempio di divulgazione – il link sopra manda a Sourcewatch, perché la pagina di Wikipedia è palesemente viziata, e cita solo fonti favorevoli a Montford. Non voglio addentrarmi nell’analisi, ma bastavano cinque minuti di ricerca per capire che la fonte non era affidabile. Perché non l’hanno fatto? E su un quotidiano che si vanta di avere tre o quattro pagine di scienza!

Da questa analisi si potrebbe dedurre che considero i blog sempre meglio dei quotidiani? No, c’è un’altra differenza, che purtroppo è sostanziale. I giornalisti hanno da sempre l’inveterata abitudine di stare particolarmente attenti alla scrittura;  cercando di evitare le ripetizioni, per esempio, di usare frasi brevi, di “costruire” un articolo in modo che sia leggibile (e le famose 4 o 5 W sono solo una parte del tutto). Un articolo perfetto dal punto di vista scientifico può essere, e spesso è, particolarmente illeggibile; l’italiano è perfetto, ma la sua costruzione è zoppicante, i picchi e le valli del pezzo sono distribuiti tutti all’inizio (o alla fine) in breve non c’è ritmo. E spesso è anche quello che accade ai blogger scientifici: i loro post sono a volte pezzi di bravura, ma hanno un pubblico particolare (altri blogger, per esempio) che sono immersi in quel clima di scrittura. Per questo non capisco quando arrivano loro critiche di “poca leggibilità". Perché per loro il pubblico è formato da… loro. In alcuni casi questo approccio è palese e voluto, e il post poco accattivante  non è un problema. Lo scienziato di turno preferisce leggere qualcosa di denso e zoppicante, perché capisce che la panna montata sopra non arricchisce il caffè; il lettore comune invece è, per varie ragioni (abitudine, psicologia, struttura cerebrale più adatta ad accogliere le affabulazioni che i fatti) abituato a leggere articoli di quotidiani. Se per caso questi sono fallaci, non si chiede quanto e se è vero quel che ha letto.

L’articolo di sopra è un esempio di un’altra cattiva abitudine dei giornalisti, specie quelli che si addentrano per la prima volta negli argomenti un po’ critici; cioè il desiderio di obiettività, di trattamento bilanciato di un tema. Che se va bene per un’analisi sociologica complessa e per la situazione politica, è da respingere quando si parla di consensus scientifico. I soliti argomenti (evoluzionismo, riscaldamento globale, anti-vaccinismo eccetera) non hanno bisogno di un trattamento bilanciato. Da una parte stanno secoli di ricerca, dall’altra solo opposizione preconcetta. Eppure la maggior parte dei giornalisti si trascina, dalla pratica quotidiana, questo approccio. E i danni che fanno sono a volte molto gravi, come comparare posizioni dal peso totalmente differente o far sembrare ragionevoli ipotesi senza fondamento. Se leggete bene, l’articolo si conclude con tre o quattro interviste a esperti veri, che lo definiscono spazzatura. E allora perché scriverlo?

È un’analisi un po’ grossolana, me ne rendo conto, che non tiene presente tutta una serie di  fattori altrettanto importanti; per esempio l’attitudine al letterario dei giornalisti italiani, la loro non preparazione scientifica (mi pare di averlo già detto, ma quando ho fatto una domanda sull’argomento – i giornalisti scientifici devono avere una preparazione scientifica? – a giornalisti stranieri mi hanno guardato come se fossi pazzo). Oppure l’attitudine dei “capi” a enfatizzare alcuni aspetti e dimenticarne altri; una conferma non  una notizia per esempio. Oppure ancora il successo di trasmissioni spazzatura come Voyager, che inducono molti a credere che quella sia la scienza. E, obnubilati, non sono in grado di fare la differenza.

E allora che fare? Affidarsi solo ai blog non è possibile. Anche i migliori sono troppo disuguali, troppo idiosincratici per poter essere considerati un mezzo di comunicazione affidabile sempre e comunque (senza contare il fatto che ora ci sono, ora scompaiono). I giornalisti italiani – a parte poche eccezioni – hanno ormai dimostrato di non essere in grado di affrontare con competenza e compiutezza i grandi problemi scientifici del momento. E, molti ma non tutti, hanno dimostrato di non avere l’umiltà di rivolgersi a chi ne sa più di loro per chiarire alcuni problemi una volta per tutte. Affidarsi completamente solo ai ricercatori? Non credo possa essere possibile, perché come visto prima non conoscono in pieno i meccanismi della comunicazione, e a volte (mi è successo) non hanno neppure loro l’umiltà di affidarsi a chi fa questo lavoro da anni. Forse, come auspicato da molti amici, sarebbe meglio aspettare che crescano le giovani generazioni, che si dedicano sì alla scienza, ma sono un po’ più attente alla comunicazione della stessa. O forse sarebbe il caso di fare pressione presso le università perché istituiscano corsi di comunicazione scientifica. L’unico che va avanti da anni, il Master di Trieste, è ben fatto ma un po’ marginale – territorialmente almeno. È ovvio che spero che qualcuno mi smentisca e mi dica che le cose non vanno così male, che in fondo il messaggio passa, in un modo o nell’altro, che i blog scientifici sono un mondo completo e sufficiente. Diciamo che ho buttato là le mie osservazioni nell’attesa di essere smentito. Insomma, vedremo.

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17 febbraio 2011

15 febbraio 2011

Ambiente e società

image0ResearchBlogging.orgLa divulgazione scientifica degli anni Settanta-Ottanta in Italia e non solo era piena di articoli in cui il giornalista o il ricercatore, meravigliati, raccontavano come questa o quella specie mostrassero un comportamento "sociale", dalla cooperazione nell’allevamento dei piccoli all’eusocialità degli insetti. Forse sulla scia di un capolavoro come Sociobiologia, di E. O. Wilson (qui la prefazione di Mainardi), si scoprirono o meglio si organizzarono in un quadro teorico (quasi) completo molti comportamenti fino a quel momento considerato strani o inusuali in quanto andavano contro il "senso" dell'evoluzione per selezione naturale, che sembrava essere prevalentemente egoista. Ovviamente l’elucubrazione teorica era già arrivata a una spiegazione evolutiva di questi comportamenti (faccio solo i nomi di Price, Hamilton, Trivers oltre ovviamente a Fisher) negli anni Sessanta-Settanta. Nella divulgazione, anche la più alta, non mancava una certa meraviglia per l'orgoglio ferito, per la scoperta di socialità comparabili a quella umana anche in specie animali "inferiori" e per esempi di “altruismo” anche negli animali. Erano in particolare affascinanti i comportamenti di collaborazione nell’allevamento dei piccoli, come gli helpers at the nest o giovani e adulti che rinunciavano all’accoppiamento  per allevare piccoli di altri. Gazza della Florida (Aphelocoma coerulescens, qui sopra*), gruccione (Merops sp.), scricciolo superbo (Malurus cyaneus), suricati (Suricata suricatta) e soprattutto la specie più amata da tutti, l'eterocefalo glabro (Heterocephalus glaber) erano studiate e divulgate - con impliciti gridolini di meraviglia - da ogni rivista scientifica o mensile di divulgazione. Si riteneva che, sulla scia delle specie eusociali come formiche e api, le spiegazioni fossero preponderantemente genetiche (e l’equazione di Price ne è un esempio). L'arricchimento lento ma costante del quadro di riferimento evolutivo, con l'inserimento anche di punti di vista non solo genetici, ha portato molti a considerare anche l'ambiente un fattore importante nel comportamento cooperativo. Ma l'ambiente va considerato nella sua interezza, nella sua estrema variabilità nel tempo e nello spazio; variabilità che può influenzare e spiegare non solo la nascita ma anche la presenza di questi comportamenti in un gruppo di animali. Insomma, si era arrivati alla conclusione che l'interazione fra ambiente, storia evolutiva e life history di ogni singola specie determinino il comportamento cooperativo.

image1Per quanto le singole specie siano interessanti, pochi hanno avuto il coraggio finora di guardare a interi gruppi e a come sia distribuita al loro interno la cooperazione; aggiungere cioè alla teoria dell’inclusive fitness variabili ecologiche e tassonomiche. Per questo è interessante come per gli uccelli uno studio, uscito su Current biology, abbia preso in esame praticamente tutte le specie e cercato di collegare l'ambiente al comportamento cooperativo, come fattore causale e come possibile "predittore" del comportamento stesso, su grandi aree geografiche e gruppi tassonomici. In breve, è vero che se piove di più gli uccelli cooperano in misura maggiore che nelle zone desertiche? O è il contrario? Nel lavoro è stata presa in esame una quantità altissima di dati, dalla filogenesi alle misure a, soprattutto, la piovosità e la variabilità meteorologica e climatica, unita alla distribuzione del comportamento di allevamento cooperativo. I risultati sono interessanti perché poco attesi.

La cooperazione è diffusa (il 9% dei non passeriformi e il 20% delle specie con cure biparentali) ed è particolarmente presente, ecco il primo aspetto ecologico, in Australasia e nell'afrotropico. In alcuni gruppi australasiani, il 30% degli uccelli ha un comportamento cooperativo e lo stesso vale per il 20% in alcuni gruppi di uccelli africani. Perché proprio lì? Perché non in altri tropici, come il Sudamerica? L'intrico non è semplice da comprendere, ma gli autori (Jetz e Rubenstein, di Yale e della Columbia) concludono che la variabile che determina la “scelta” o meno di un comportamento cooperativo nell’allevamento dei piccoli è,  scusate il gioco di parole, la variabilità ambientale. Non tanto un ambiente variabile nel senso di ecologicamente diverso, ma uno in cui la piovosità cambia in maniera imprevedibile da un anno all’altro. È in particolare la piovosità che governa il comportamento. L’analisi si è spinta anche ad altri livelli; per esempio a stabilire che se la variabilità interannuale è più importante della media, tra i Passeriformi e i non passeriformi ci sono differenze nell’importanza relativa tra variazioni intra e interannuali. O che è più probabile trovare i passeriformi “cooperativi” in aree con poca pioggia media e elevata variabilità. Ovviamente, fanno notare gli autori, non è facile districare le cause e ascrivere solo alla variabilità tutta la responsabilità della cooperatività; potrebbe essere una concausa anche la differente storia evolutiva, alla quale si ascrive anche la più forte associazione della connessione tra variabilità e cooperatività presente nei Passeriformi. Questi ultimi si sono diversificati molto dopo i non passeriformi e quindi sono più “collegati” dal ghost of selection past (il fantasma dell’evoluzione alle loro spalle). Altre finezze riguardano il fatto che le specie che cooperano sono più grandi di quelle che non lo fanno, e hanno una dieta più ampia. Questo fatto potrebbe anche però spiegare perché alcuni gruppi contengono più specie cooperative di altri, ribaltando la prospettiva; cioè, come accade nel caso dell’Australia, nelle zone più variabili potrebbe essersi installato un gruppo di uccelli più cooperativo non perché l’ambiente abbia “indotto” alla cooperazione ma perché l’adattamento pregresso meglio si adattava all’ambiente; in poche parole life history traits may predispose certain lineages toward cooperative breeding behavior. È un dubbio che viene anche agli autori, che però affermano che la storia filetica non spiega del tutto la presenza sopra la media di specie cooperative in Australia e Africa. Ma perché proprio l’imprevedibilità dell’ambiente predispone (o addirittura causa) la cooperazione. La spiegazione da “folk ecology”, cioè l’applicazione del buon senso anche alla biologia potrebbe anche essere vera:

Variable environments [...] pose a greater range of challenges to survival and reproduction than predictable environments.

In questo caso la cooperazione potrebbe anche essere una strategia riproduttiva più generalista e flessibile. Alcuni articoli recenti hanno dimostrato come il beneficio di fitness del comportamento cooperativo nell’allevamento sia più elevato in condizioni ambientali più severe. Per questo l’articolo conclude che l’allevamento cooperativo sia un comportamento flessibile ma conservativo che consente agli individui di massimizzare la fitness in tempi di vacche magre, e grasse. Non è facile a questo punto pensare a quello che potrebbe succede o essere successo, in tempi geologici ed evolutivi, in zone in cui il clima è cambiato (o visto le modifiche globali in atto, cambierà). Le specie potrebbero inseguire il cambiamento, oppure modificare i proprio comportamento divenendo più o meno sociali. Vista la velocità delle modifiche, potrebbe non essere un cattiva idea monitorare queste specie per vedere se modificano il proprio comportamento; in questo modo potrebbero essere canary in a coalmine come dicono gli inglesi.

Jetz, W., & Rubenstein, D. (2011). Environmental Uncertainty and the Global Biogeography of Cooperative Breeding in Birds Current Biology, 21 (1), 72-78 DOI: 10.1016/j.cub.2010.11.075

*Adult Florida scrub jay at Lyonia Preserve - This file is licensed under the Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0Enhanced by Zemanta

12 febbraio 2011

Carnevale della biodiversità: II puntata - Aggiornato

Attenzione - ho aggiornato il post con un ultimo blog.

Così giovane e già così riflessivo, potrebbe essere il titolo di questa “edizione” del Carnevale della biodiversità. Questo perché molti contributi sono considerazioni quasi filosofiche o teoriche (non spaventatevi) su alcuni aspetti della biologia. E che aspetti: adattamenti, convergenza, divergenza, nicchia, selezione naturale eccetera. Nonostante il titolo, però, non è facile trovare un filo unico che colleghi tutti i post, ma questo è il bello di un Carnevale: magari non lo trovo io, o quello che mi sembra di intravedere è sottile come un flagello batterico, ma i lettori riescono a farsi un'idea più chiara della biologia leggendo i blog partecipanti. A dire la verità io posso dire che alcuni di loro hanno cercato in tutti i modi di smentire il titolo generale del Carnevale, e invece di parlare di lotta costante hanno parlato di cooperazione. Non mi dispiace affatto, perché è proprio lo stesso approccio che ho usato io…


Il post che mi da lo spunto per partire ci viene da
Continuo proceso de cambio. È curioso e interessante perché parla di una specie di "verme" con uno dei metabolismi più strani di cui abbia mai sentito parlare; e guardate che quando si tratta di cose strane in biologia sono uno dei primi in Italia. Insomma questa specie, con l’aiuto di altre, è sul punto di attraversare il sottile confine tra mondo animale e vegetale. Un intreccio di simbiosi e adattamenti comportamentali che smentisce quasi tutto quello che sappiamo sulla natura "rossa di sangue nei denti e negli artigli". Insomma, si può vivere anche in pace, se si intende la competizione anche come cooperazione.


Di cooperazione e di convergenza parla
NaturaMat3matica, un nuovo arrivato, per così dire, nel Carnevale. Che illustra come una pianta parassita, nonostante non faccia la fotosintesi, utilizzi gli stessi enzimi che caratterizzano le piante verdi. E che sono presenti in quella specie di condominio che sono le cellule vegetali e in particolare i cloroplasti.


Come dicevo sopra, anch’io (
qui sotto) mi sono buttato sulla cooperazione. Ma invece di parlare di unione d’intenti fra specie diverse, mi sono dedicato ai gruppi di animali, che sono gli “organismi” che più mi interessano, direi da sempre. Il caso che ho trattato è più uno spunto che altro, e il gruppo e le sue conseguenze (sono pesciolini quasi insignificanti, ma molto interessanti) spero incuriosirà qualcuno. Per la prossima puntata ho un altro caso di cooperazione, fra l’altro.

Un blog, BiosprojectEarth, affronta invece uno dei più intricati "sistemi di adattamento" che ci siano, cioè il mimetismo e l'aposematismo. Animali che assomigliano a piante, piante che sembrano animali, specie innocue che prendono l’aspetto di quelle velenose. L’intreccio è veramente complicato, e credo che dopo questo post qualcuno tornerà a parlarne. È un argomento troppo interessante.

Ben cinque post adottano una prospettiva simile tra loro (anche se non credo che neppure si conoscano) diversa da quelli precedenti, cioè l’interazione tra ecologia ed evoluzione, che anche la scienza sta faticosamente cercando di districare.
Il pollice del panda inizia spiegandoci, con la maestria dei disegni (grandi invidia!!), cos’è la nicchia ecologica. E lo fa, non posso fare a meno di pensarlo, in un modo che se fosse adottato in qualsiasi scuola renderebbe meno tediose le lezioni di biologia. Nello spazio (ampio ma non illimitato) di un post riesce a infilarci una serie amplissima di concetti eco-evolutivi. Che sono solo un assaggio di un prossimo Carnevale, spero.


Adesso che sapete cos’è la nicchia, ecco un bel post, che viene da
Bottiglie di Leida, che spiega cos’è successo all’università dell’evoluzione, le Galapagos, nella nicchia dei fringuelli (che non sono fringuelli, ma se vogliamo zigoli – Emberizidae). La situazione, studiata da quelle due stupende persone che sono i Grant, è intricata a dire poco. Ma il post chiarisce parecchi punti oscuri (oscuri per me), introducendo anche concetti come l’esclusione competitiva e la coesistenza. Insomma, anche qui un pizzico di ecologia.

Un post “ecologico” è anche quello di
Evolveordie: che riesce a scovare in giro per il mondo esempi (degni quasi dell’Orologiaio miope) di animali strani, tutti uniti dallo sfruttamento della nicchia ecologica del picchio. Sapete, quell’animale che dovrebbe soffrire di terribili mal di testa ma non ha problemi perché l’evoluzione ci ha pensato. Insomma, in giro per il mondo, dove non ci sono picchi, ci sono tante altre specie che cercano grassi bruchi sotto le cortecce con tutti i mezzi. Et voila, i bruchi sono fregati.


Ha pensato a suo modo all’ecologia anche l’autore di un trattatello su una specie molto particolare. E dico trattatello perché è un post lungo e straordinariamente accattivante. Adriano (il titolare del blog
Varie ed eventuali) racconta la storia dei suoi incontri con una specie simbolo dell’ambiente italiano, il pino loricato, e dei suoi adattamenti a un ambiente complicato anzichenò. Con foto decisamente belle, fra l’altro. E un gran bel titolo.

Sempre di piante tratta anche il post di Meristemi. Più che di post io parlerei di racconto - neanche tanto breve; perché del vero racconto (di fantascienza, fra l'altro) ha la struttura, l'impatto e la scrittura. Parla di adattamenti alla colonizzazione; lotta per la vita, insomma, ma con un punto di vista particolare. Insomma, non affrontatelo con lo stesso piglio di altri post. Mettetevi comodi e cominciate a leggere.

Scientificando si butta quasi totalmente sull’ecologia, con un post su un concetto abbastanza misterioso e dibattuto, quello di equilibrio ecologico. Che si raggiunge con competizioni intra e interspecifiche (ma più sotto un altro post si dimostrerà non essere d'accordo), predazione, mutualismo e soprattutto con le dinamiche proprie dell’evoluzione.

Andiamo sul concreto e tuffiamoci nel mondo dei campioni degli adattamenti, gli insetti. Nel senso che, a parte le dimensioni, per questi artropodi non ci sono limiti alla fantasia. Ne parla
Oryctes Frammenti di natura; la natura li plasma e li trasforma nelle strutture più bizzarre. Che però hanno tutte una spiegazione, che sia convergenza evolutiva, che sia competizione, che sia necessità di predazione. Anche qui, c’è una stringente logica evolutiva. Ma con una fantasia insuperata da tutti gli altri gruppi animali

Quando gli esempi di evoluzione e competizione sono sviscerati, il tutto diventa più appassionante. È quello che fa
Mygenomix, che sbircia nella vita complicata di un serpente che ha fatto della specializzazione culinaria, un po’ alla francese, la sua (ehm…) specialità. Non accenno a niente, per non rovinarvi la sorpresa.
Paperfish. Fishbiology in progress da il via ai blog un po’ più teorici. Che non vuol dire difficili o noiosi, ma che prendono in esame aspetti importanti dell’elaborazione della teoria dell’evoluzione. E parla di adattamenti nell’intero mondo degli abitanti delle acque (i pesci, ovviamente) e li usa per spiegare come ci si è arrivati e come spingono alla specializzazione, o alla flessibilità, o alla competizione, o alla cooperazione (ancora? Ancora).

Pesci, adattamenti, teoria. Per
Mahengechromis Divagazioni di un ciclidofilo il post è nel titolo, Specializzarsi per fare di tutto, che nell’apparente contraddizione si addentra in un caso – per me – meraviglioso di interazione tra evoluzione, predazione, competizione ed ecologia. Una spiegazione sottile e non banale, direi quasi controintuitiva (come dev'essere tutta la divulgazione, sia detto per inciso), di un caso che riguarda ovviamente i pesci più interessanti che ci siamo, i ciclidi…

E se nella ricetta dei blog inserissimo anche un po’ di paleontologia come esempio di un aspetto dell’evoluzione? Eccovi serviti.
Theropoda si addentra nella spiegazione dell’adattamento prendendo come esempio gli uccelli, l’ala e come ci si è arrivati. Per volare, direte voi. Per niente, dice Andrea, il titolare. Sottili distinzioni, disamine storiche, un pizzico di teoria. Da assaporare, diciamo.

Ma non è finita con i concetti.
Gravità zero parla di una “cosa” strana, gli apparati vestigiali, gli avanzi dell’evoluzione che ci ritroviamo in giro per il corpo, dal coccige alla plica semilunare (!). Sapete, quelle cose che neppure gli intelligentoni del Progetto intelligente possono spiegare. Il tutto si conclude con due interviste a un famoso filosofo della biologia, Telmo Pievani.

Se però vogliamo veramente attenerci al tema, alla competizione vera e propria, vi invito a leggere il primo (e spero non ultimo) contributo internazionale del Carnevale. È di
E–ducereX; è in inglese e parla della vera e propria guerra che ogni tanto si scatena tra bande di scimpanzé. Altro che competizione teorica o metaforica, questi si uccidono veramente. Ma come tutti i biologi evoluzionisti, Mario – il titolare del blog – si chiede perché, uno dei tanti perché della biologia. La risposta è più difficile del previsto. E quindi molto più interessante.

Questa seconda edizione va verso la fine con un post quasi senza esempi, senza troppi animali né piante. C'è molta teoria, idee, ipotesi e brillanti speculazioni, nel senso migliore del termine. È ovviamente
sull’Orologiaio miope, e avanza l’ipotesi che l’unica competizione che conti sia quella intraspecifica. Lisa (e un amico comune che ha partorito l’idea) sanno che non sono proprio d’accordo sull’ipotesi, che spero sinceramente di aver capito. Ma so riconoscere le intelligenze brillanti che ci sono dietro. E, queste, brillanti lo sono sul serio.

Il Carnevale si conclude con un post che ho colpevolmente (
mea culp, mea culpa eccetera) dimenticato di segnalare. È di Dario Bressanini, uno dei più famosi blogger scientifici della rete, che ripercorre su Scienza in cucina, con gran piglio giornalistico ma ottimi approfondimenti, le basi di tutti gli adattamenti evolutivi, il genoma. È, per di più, in una specie domestica e alla quale moltissimi sono decisamente interessati, cioè la vite. Un pezzo di bravura divulgativa. E non lo dico per farmi perdonare da Dario; leggete, e sappiatemi dire se non ho ragione.


Per tornare all’inizio, come in un processo circolare, mi ha colpito quello che si potrebbe definire uno slogan di questo secondo Carnevale della biodiversità. Nelle prime righe del post il titolare, Maurizio Casiraghi, cita una frase di Mayr, che recita “In biologia vi è una sola legge fondamentale. Tutte le leggi hanno delle eccezioni". Pensateci, quando avrete finito di leggere i post.


Arrivederci alla prossima edizione, che si terrà il 12 aprile presso la magione di
Mahengechromis Divagazioni di un ciclidofilo. Ma vi terremo informati.


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11 febbraio 2011

La forza (e anche l'intelligenza) sta nel numero

ResearchBlogging.orgAnche questo post, come altri in questo Carnevale, riguarda i pesci ma, considerando che gli Osteitti sono molti di più degli altri vertebrati messi assieme, tutto ciò non è insolito. Insolito è il fatto che l’articolo in sé sia interessante, ma non in maniera prepotente. Non si impone all’attenzione, a parte a quelli, come me, che vanno a cercare le curiosità per inserirle in un quadro di riferimento globale, magari per rendersi conto che vanno proprio contro a quello che pensano tutti. In questo caso l’adattamento non va cioè nel senso di maggior “sgomitamento” verso gli altri delle stessa specie, ma al contrario verso una maggior cooperazione per difendersi dalle altre specie. Il lavoro*, che è uscito su Pnas, ha esaminato il comportamento di alcune gambusie (Gambusia holbrooki) in situazioni di pericolo. Le gambusie sono pecilidi, pesciolini di origine americana introdotti in molti Paesi del mondo soprattutto per combattere le zanzare (per questo gli inglesi le chiamano mosquito fish). Dopo essere stati catturati, i pesci sono stati introdotti in un labirinto a Y e posti di fronte a un pericolo, un (finto) predatore. Gli animali erano in due situazioni sperimentali, da soli o in gruppo. In ogni setting è stata misurata non solo l’accuratezza delle scelte effettuate da un singolo o un gruppo, ma anche la velocità di scelta. Il risultato è che, ma questo si sapeva, la precisione - allontanarsi dal predatore - è maggiore per un gruppo che per i singoli. Si riteneva però che un gruppo, per piccolo che fosse, potesse reagire in maniera un po’ più lenta del singolo individuo. Invece almeno in questa situazione sperimentale quello che è successo è che sia la velocità sia la precisione delle scelte sono superiori per un gruppo, fino a che questo raggiunge certe dimensioni; poi le due variabili si appiattiscono. I ricercatori hanno anche, e secondo me questo è il punto focale, cercato di capire perché questo accada. È perché ci sono dei leader che prendono decisioni più veloci e più sensate, o è la dinamica del gruppo stesso che porta a un’autorganizzazione, la quale a sua volta causa una maggiore e migliore vigilanza. Risultato? In breve, non ci sono leader, e il gruppo è sempre meglio dei singoli.
Flock_of_Birds-782524Perché mi ha colpito, e ho deciso di farci un post un po’ più articolato o addirittura da Carnevale? Perché pensandoci un po’, anche da giornalista e modesto divulgatore, viene in mente quanto questo lavoro contrasti con la vulgata darwiniana, quella che cita il vecchio inglese anche nei titoli dei film di cassetta (Femmine contro maschi, o il contrario), e come questa abbia fatto tesoro solo di alcuni dei messaggi presenti nell’opera di Darwin. Forse a causa di esegeti successivi spinti più dalle loro idee che dalla forza della costruzione evolutiva, sembra che a prevalere nel mondo naturale debba essere sempre il più forte, il più veloce, il più furbo. Non dev’essere estraneo il disgusto delle religioni al vero cuore del darwinismo; quelli che vincono sono i geni che riescono a passare da una generazione all’altra, non importa come, e quindi c’entra anche la riproduzione. Ok, dei geni ha parlato Dawkins, ma sono sicuro che Darwin non sarebbe stato scontento di questo messaggio, pur giudicandolo limitato, come fanno altri (quorum ego). Eppure le istanze in cui non sono i più forti a prevalere sono innumerevoli; basti pensare ai veri dominatori del pianeta, cioè i batteri, come pensava anche Gould. Sono tanti, ognuno di essi è invisibile e il suo apporto all’ecologia globale indifferente (sembra il paradosso del voto). Ma senza le degradazioni, le ossidazioni e quant’altro portato avanti da queste specie “primitive” non saremmo qui a bruciare petrolio o gas naturale; non saremmo qui, e basta.
Per questo e altro ho sempre accolto con favore gli studi che dimostrassero come la competizione con altre specie (o anche all’interno delle specie, come da post del Secondo Carnevale della biodiversità che trovate qua) la competizione dicevo potesse essere vinta da gruppi, branchi, banchi, tribù o popolazioni. Che magari vivono la loro situazione in uno stato che Konrad Lorenz definiva (se ricordo bene) “branco indifferenziato”. Un banco di pesci, uno storno di storni, un branco di gnu o zebre (o un’exaltation of lark, come direbbero gli inglesi, che hanno un nome per ogni aggregazione di animali) non hanno grandi contatti sociali e si aggregano anche - ma non solo - per difendersi dai predatori; non si conoscono bene, insomma. L’adattamento etologico-evolutivo è così diffuso da passare quasi inosservato. Fino a ora però le spiegazioni facevano affidamento proprio sul numero come difesa: essere colpiti da un falco in un gruppetto di 10 storni è molto più probabile che essere catturati quando gli storni sono 10.000. Nel momento delle nascite degli gnu, invadere la savana con migliaia di piccoli poteva essere un metodo per saturare il mercato e perdere sì qualche cucciolo, ma andare avanti nella migrazione dopo aver soddisfatto la fame di qualche decina di leoni o iene. La maggior ragione i pesci all’interno di un banco di sardine possono salvarsi più facilmente se sono miliardi che quando sono ridotti a un’aggregazione spaventata di qualche centinaio di individui. Ma c’è qualcos’altro in questo aggregarsi. È quello che si chiama “swarm intelligence”, anche se negli esseri umani è definito “group decision making”. Com’è dimostrato nel lavoro sopra, le proprietà di problem solving del gruppo sono superiori a quello dei singoli individui, e si potrebbero definire (se non ci fosse il pericolo di entrare in una discussione infinita) proprietà emergenti del branco. Il singolo individuo non è in grado di risolvere i problemi che affronta il branco con la stessa efficienza e rapidità. A volte non è in grado di risolverli per niente. In poche parole, come dicono gli autori di un’importante review sull’argomento (Swarm intelligence in animals and humans**)
whenever SI enables grouping individuals to solve a cognitive problem, then the way in which this is done (information processing through interaction) is unique to grouping and cannot be implemented by singleton.
Anche se la vita in gruppo porta però anche il pericolo di essere visti prima degli individui solitari dagli eventuali predatori, e di dover dividere il cibo, quando lo si trova, oppure ancora di finire male se il primo del gruppo sbaglia strada, se così tanti animali si affidano alla saggezza del branco o dello stormo significa che qualcosa di buono c’è. E che non sempre gli adattamenti sono una corsa agli armamenti verso un corpo più grosso, più veloce o più furbo. In questo caso quello che serviva era unirsi per formare un gruppo, e fare un salto di qualità per diventare un “organismo” più grosso, più veloce e più pronto e intelligente nelle scelte. Senza per questo rinunciare alla propria individualità. Una specie di formicaio molto meno complesso, ma molto più flessibile e non dipendente dai capricci di una regina.
In questo post ho solo grattato la superficie di un campo di ricerca che sta dimostrandosi molto ampio e piuttosto promettente, anche perché ci sono occasioni in cui la decisione del gruppo va contro l’interesse del singolo, e mai come in questi casi gli evoluzionisti trovano la discussione interessante e, diciamo così, animata.
 
*Ward, A., Herbert-Read, J., Sumpter, D., & Krause, J. (2011). Fast and accurate decisions through collective vigilance in fish shoals Proceedings of the National
Academy of Sciences, 108 (6), 2312-2315 DOI: 10.1073/pnas.1007102108
 
**Krause, J., Ruxton, G., & Krause, S. (2010). Swarm intelligence in animals and humans Trends in Ecology & Evolution, 25 (1), 28-34 DOI: 10.1016/j.tree.2009.06.016

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01 febbraio 2011

Senza biodiversità, non c'è futuro - Aggiornato per Research blogging

ResearchBlogging.orgBeh, forse il titolo è un po' esagerato, ma un articolo pubblicato su Science Express in questi giorni potrebbe essere semplicemente essere un piccolo tassello nella costruzione di un'ecologia del futuro, in cui le specie sono in numero inferiore sia come entità sia come individui di ogni specie, e le loro interazioni leggere e sfilacciate. La Nuova Zelanda ha già subito, con l'arrivo degli uomini, dai Maori in poi, una bella botta alla biodiversità, come si legge anche nell'articolo di Wikipedia sull'argomento (in totale la Nuova Zelanda ha perso il 49% delle specie solo di uccelli). Per la semplificazione degli ecosistemi, gli studi sull'ecologia della Nuova Zelanda sono abbastanza frequenti, anche se quest'ultimo è particolarmente interessante. I ricercatori, tutti neozelandesi, hanno studiato l'interazione tra un cespuglio (Rhabdothamnus solandri) e alcune specie di uccelli impollinatori della specie, cioè l'uccello campana (Anthornis melanura, sopra*), il tui (Prosthemadera novaeseelandiae) e il Notiomystis cincta. Di questi solo il tui è ancora comune nell'isola del Nord, gli altri sono quasi scomparsi, e vivono solo in piccole isolette dove i predatori mammiferi portati dagli uomini bianchi non sono ancora arrivati. Lo studio ha comparato il numero di fiori impollinati, frutti e semi dei cespugli nelle zone senza impollinatori e in quelle con. Il risultato è prevedibile: quando ci sono gli impollinatori i fiori visitati sono in numero maggiore e producono più semi di quando gli uccelli non sono presenti. Altri esperimenti hanno stabilito che sono proprio gli uccelli a essere indispensabili per l'impollinazione, e che dove non ci sono uccelli anche la rinnovazione, la presenza di giovani pianticelle, è inferiore. Il rapporto mutualistico è quindi indispensabile per la sopravvivenza della specie di Rhabdothamnus, e solo con gli uccelli che lo impollinano. La (ingenua) speranza che anche in assenza di alcune specie gli ecosistemi possano sopravvivere quasi invariati non è sempre fondata; e questo lavoro dimostra perché. A meno di non lasciare il pianeta solo a specie generaliste ed euriece.


*A bellbird pollinating the New Zealand kohekohe tree. This important pollinator was eliminated from the upper North Island by introduced mammals 140 years ago, but survives on nearby islands. On the island bird reserves, pollination mutualisms are still functioning, but on the North Island they are failing.
[Abe Borker, Landcare Research]


Anderson, S., Kelly, D., Ladley, J., Molloy, S., & Terry, J. (2011). Cascading Effects of Bird Functional Extinction Reduce Pollination and Plant Density Science DOI: 10.1126/science.1199092

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