METODO SCIENTIFICO

Ho trovato questa divertente immagine che cerca di spiegare il metodo scientifico.
Forse può aiutare qualcuno a ricordare le varie fasi di una indagine sperimentale.

PROBLEMI SUI SEGMENTI

Ecco  qui, per gli alunni di prima, una raccolta di problemi sui segmenti, da risolvere con il metodo grafico 

L'argomento presenta  delle difficoltà per molti  e quindi è bene esercitarsi parecchio.

Aggiungo anche questa bella risorsa  per capire meglio come orientarsi nelle diverse situazioni.

OGM, OSTACOLO O RISORSA? SCOPRIAMOLO INSIEME

Gli alimenti derivati da organismi geneticamente modificati sono i più controllati in assoluto, ma nonostante le prove sulla loro sicurezza da parte delle autorità competenti, l'opinione pubblica è ancora molto diffidente, soprattutto in Europa, Africa e ora anche in Asia. 

Vorrei iniziare con voi una  una ricerca e un dibattito  serio su cosa siano gli OGM.

Naturalmente prima dobbiamo studiare un po' di cose ( genetica DNA, enzimi..), perché non si può discutere senza essere bene informati sull'argomento; trovo che, tanto per iniziare,  questo filmato ci possa introdurre  all'interno della  problematica. 

IL MECCANISMO DELL'ALLERGIA

Adesso che abbiamo parlato del sistema immunitario, possiamo cercare di capire il meccanismo su cui si basano i fastidiosissimi e sempre più frequenti fenomeni allergici.

Iniziamo col dire che le allergie sono la risposta dell'organismo all'esposizione a particolari sostanze, conosciute come allergeni.

Il corpo umano possiede un sistema complesso per eliminare piccoli corpi estranei quali batteri o virus. Quando uno di questi agenti patogeni penentra nell'organismo, il sistema immunitario inizia a produrre anticorpi per contrastarlo.

                        

La maggior parte delle persone può respirare o entrare in contatto con polline, polveri o forfora di animali domestici senza nessuna conseguenza apprezzabile. Alcuni individui sono però allergici ad alcune di queste sostanze e possono quindi andare incontro a conseguenze anche gravi.

Nel loro corpo, dopo il primo contatto, ha inizio una complessa reazione a catena nel tentativo di espellere le sostanze estranee (considerate erroneamente pericolose dall'organismo), con secrezioni nasali, lacrimazione abbondante, occhi arrossati, tosse e starnuti. 

La prima volta che un individuo entra in contatto con un allergene (per esempio un polline) solitamente non si manifesta alcun sintomo. Un secondo contatto con l'allergene scatena invece una reazione, poiché a questo punto il sistema immunitario "ha memoria" della sostanza estranea; gli anticorpi, di conseguenza, segnalano ai mastociti di inondare l'area interessata con istamina e altre specifiche molecole; è l'istamina, poi, che induce i tessuti con cui entra in contatto a secernere fluidi e a irritarsi.

A ogni successiva esposizione all'allergene le reazioni allergiche possono diventare sempre più acute. Può trascorrere anche molto tempo, tuttavia, prima che un'allergia si manifesti con i suoi sintomi caratteristici.

granuli di polline 

Si può essere allergici a più di un fattore, per esempio al polline in primavera e d'estate e agli acari della polvere durante i mesi invernali. In effetti non esistono due persone che soffrono esattamente della stessa forma di allergia.

VEDIAMO DA VICINO TUTTE LE FASI DI UNA REAZIONE ALLERGICA

ESPOSIZIONE PRIMARIA

I linfociti-B  riconoscono il corpo estraneo e producono milioni di anticorpi, denominati immunoglobuline E (IgE). 

Ogni volta che il corpo umano entra in contatto con un differente allergene viene prodotto un tipo differente di IgE, specifico per quell'allergene. Le IgE, una volta rilasciate, si attaccano ai mastociti, i quali possono poi restare all'interno del corpo per anni, pronti a reagire in caso di contatto con lo stesso allergene. 
Vediamo passo dopo passo cosa succede.

1) La prima volta che viene inalato un allergene, come per esempio un polline di graminacea, nell'organismo non compare alcun sintomo.

2) Il sistema immunitario però  rintraccia il polline e lo identifica come un pericoloso invasore.

3) Il sistema immunitario forma anticorpi IgE specifici per il polline nel tentativo di sconfiggere l'invasore.

4) Gli anticorpi IgE aderiscono alla superficie di alcune cellule nella mucosa nasale. Queste cellule sono principalmente i mastociti .

5) I mastociti e i basofili risiedono insieme agli anticorpi IgE nella mucosa nasale. Gli anticorpi IgE sono pronti a reagire in caso di ulteriore contatto con il polline.

IL SISTEMA LINFATICO

Abbiamo visto che nei capillari, le sostanze nutritive e l’ossigeno abbandonano il sangue per diffondere verso le cellule circostanti. Insieme a loro, anche una parte della frazione liquida del sangue abbandona il sistema circolatorio e si riversa negli spazi interstiziali tra i capillari e le cellule.

Questo liquido, detto linfa, che si aggiunge al liquido interstiziale, rappresenta soltanto l’1% del sangue che scorre attraverso i capillari, ma, data la rapidità della circolazione, può arrivare in un giorno a un volume di circa 3 litri.

Il sistema linfatico è il sistema di vasi che svolge la funzione di ricondurre al sistema cardiocircolatorio il liquido interstiziale. Esso è inoltre la sede nella quale l’organismo combatte le infezioni causate dall’ingresso di agenti estranei potenzialmente nocivi come i virus, i batteri ecc.

Il sistema linfatico è costituito da una fitta rete di vasi linfatici che percorrono tutto il corpo, da numerosi linfonodi e da una serie di organi linfatici: le tonsille, il timo, la milza, l’appendice e il midollo osseo.

Le tonsille sono piccoli agglomerati di tessuto linfatico che si trovano nella faringe. Attaccano e distruggono i microrganismi che penetrano nel corpo attraverso la bocca.

La milza è un organo linfatico il cui compito è di filtrare il sangue, che viene ripulito da virus e batteri.

Inoltre la milza svolge la funzione di distruggere i globuli rossi e i globuli bianchi «invecchiati».

La principale funzione del timo è di organo linfoide primario per lo sviluppo dei linfociti T, funzione che si attua già negli stadi più precoci dello sviluppo prenatale. 

La linfa uscita dai capillari viene raccolta dai capillari a fondo cieco del sistema linfatico. I vasi linfatici sono provvisti di valvole che impediscono il riflusso della linfa.

La linfa entra nei linfonodi dai vasi linfatici afferenti ed esce da quelli efferenti. Nei linfonodi si trova un gran numero di globuli bianchi, macrofagi e linfociti.

I vasi linfatici trasportano dai tessuti al sangue la linfa: una soluzione acquosa contenente sali minerali e proteine plasmatiche fuoriuscite dal circolo sanguigno. I vasi più piccoli (capillari linfatici) si uniscono a formare i dotti linfatici. I due dotti principali sfociano nell’apparato circolatorio all’altezza delle vene succlavie, due grosse vene poste alla base del collo.
Il sistema linfatico ha anche la funzione di assorbire i  grassi e di trasportarli verso  il sistema circolatorio, per mezzo del dotto toracico.

I capillari linfatici sono piuttosto permeabili e vengono pertanto facilmente penetrati da virus e batteri. Per questa ragione il sistema linfatico è la sede dove le difese dell’organismo combattono la loro battaglia contro le infezioni. Ciò avviene soprattutto nei linfonodi, piccoli noduli lunghi meno di 2,5 cm, presenti in tutto il corpo ma concentrati soprattutto nelle ascelle, nel collo e nell’inguine.
La loro funzione è di filtrare la linfa trasportata dai vasi linfatici e in particolare di ripulirla da virus e batteri.

Il sistema di protezione di un organismo complesso è composto da diverse «linee» di difesa. Le difese non specifiche non distinguono un invasore dall’altro. La prima linea di difesa non specifica è di tipo meccanico ed è fornita dalla pelle e dalle mucose.

Qualora la barriera meccanica sia superata vi sono altri sistemi di difesa non specifici: la risposta infiammatoria e la febbre.

Se si produce una ferita esposta all’ingresso di batteri, particolari cellule del connettivo liberano diversi tipi di molecole, tra le quali l’istamina. Essa induce la dilatazione dei vasi sanguigni e quindi un maggior afflusso di sangue, determinando i sintomi infiammatori. Un gran numero di globuli bianchi è richiamato nell’area interessata per fagocitare i batteri presenti. Un particolare tipo di globuli bianchi, i macrofagi, sono in grado di fagocitare qualsiasi tipo di batterio e costituiscono una difesa contro tutti i tipi di infezione.

Qualora i batteri entrino nel corpo e nella circolazione sanguigna, la risposta più comune da parte dell’organismo è l’aumento della temperatura corporea, o febbre.

Le difese non specifiche dell’organismo possono non bastare a debellare i microrganismi che riescono a penetrare nel corpo umano. Esiste quindi un sistema di difesa più efficiente, il sistema immunitario, che agisce in maniera specifica contro gli invasori.

Il sistema immunitario non è identificabile con un organo in particolare o con una parte anatomica: esso è caratterizzato da diverse cellule che circolano nel corpo attraverso il sangue, il liquido interstiziale e il sistema linfatico.

La risposta immunitaria viene attivata dalla presenza di un antigene, cioè di una qualsiasi sostanza estranea. Se il sistema immunitario rileva la presenza di un antigene incrementa il numero di globuli bianchi, ma soprattutto produce particolari proteine: gli anticorpi.

Per esempio, funzionano da antigeni le proteine o gli zuccheri presenti sulla superficie

di virus, batteri, spore e cellule tumorali. Gli anticorpi si legano all’antigene e favoriscono la distruzione di queste cellule (o virus) da parte dei globuli bianchi.

Il nostro sistema immunitario è dotato di «memoria». Questa è la ragione per cui, una volta che ci si è ristabiliti da alcune malattie, si è immuni a un successivo contagio.

La memoria del sistema immunitario viene utilizzata per conferire all’organismo umano l’immunità ad alcune gravi patologie. Il sistema delle vaccinazioni si basa sul fatto che non vi è nessuna differenza nella risposta immunitaria se l’antigene invade l’organismo in maniera naturale o se viene iniettato artificialmente.

CONFRONTO DI FRAZIONI

Dall'Università  del Colorado, una simulazione interattiva sul confronto di frazioni. Cliccate sull'immagine e buona esercitazione!

COSI' CAMBIA L'ALBERO GENEALOGICO DELL'UOMO

C'E' STATA UN'UNICA SPECIE?

Un'unica specie all'origine dell'uomo. Dall'alto e da sinistra a destra: H. habilis, H. ergaster, H. erectus; H. antecessor, femmina e maschio di H. heidelbergensis; H. neanderthalensis; maschio e femmina di H. sapiens sapiens

L'albero genealogico dell'uomo potrebbe essere rivisto, perfino riscritto, dopo la scoperta dei resti dell'ominide di Dmanisi, in Georgia, nel quale si riconoscono, come in un 'collage', caratteristiche diverse finora mai osservate tutte insieme nei fossili di un nostro antenato.

I cinque crani di Dmanisi.

Se finora si pensava che dopo la divergenza dagli Australopiteci e la comparsa del genere Homo (circa 2,5 milioni di anni fa), si fossero succedute tante specie diverse, tutte estinte tranne Homo sapiens, oggi ci si rende conto che non è in questo modo che deve essere letta la documentazione fossile: in realtà vi sarebbe stata una sola specie nel percorso evolutivo dell'uomo. Anche se ''sono necessari ulteriori studi per confermare l'ipotesi, in base alla nostra scoperta quelle che finora erano considerate specie diverse sarebbero invece gruppi con caratteristiche morfologiche simili'', scrivono i paleontologi del Museo Nazionale Georgiano a Tbilisi, autori della scoperta.

Prima della scoperta dell'ominide di Dmanisi si pensava che la più antica specie del genere Homo fosse l'Homo rudolfensis, vissuto tra 2,4 e 1,9 milioni di anni fa. La specie successiva sarebbe stata l'Homo habilis da cui si sarebbe evoluto l'Homo ergaster, comparso circa 1,8 milioni di anni fa. Discendente dall'Homo ergaster sarebbe stato l'Homo erectus, presto diffuso anche un Eurasia. Contemporaneo alle ultime fasi dell'Homo erectus sarebbe stato (in Europa) l'Homo heidelbergensis, da cui sarebbero discesi i Neanderthal, vissuti tra 300.000 e 30.000 mila anni fa in Europa, Vicino e Medio Oriente e Asia occidentale. L'uomo anatomicamente moderno, ossia l'Homo sapiens, è comparso invece in Africa intorno a 200.000 anni fa e, circa 40.000 anni fa ha fatto il suo ingresso in Europa.

Ma adesso la scoperta del nuovo ominide spazza via questo complesso 'cespuglio' genealogico. ''Alla luce delle nuove scoperte – spiega il paleontologo Lorenzo Rook, dell'università di Firenze – sembra che tutte le differenze morfologiche notate in questi ominidi sarebbero in realtà l'evidenza della normale variabilità biologica all'interno di una singola specie, dovuta ad adattamenti ambientali o alla semplice variabilità genetica''. 

cranio n.5

Sono proprio i resti dei cinque individui scoperti nel sito di Dmanisi, aggiunge, un esempio (eccezionale ed unico nella documentazione fossile) di un piccolo campione della stessa popolazione con un'alta variabilità. ''Anche se non tutti gli esperti sono d'accordo con questa nuova ipotesi, e c'è chi pensa addirittura che nello stesso sito di Dmanisi vi siano fossili di specie diverse, la scoperta - sottolinea Rook - ci spinge a cambiare il modo in cui è stata interpretata l'evoluzione umana finora''.