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domenica 11 ottobre 2015
lunedì 31 agosto 2015
Per restare al riparo dai potenti getti, in questo periodo, Rosetta è stata costretta ad allontanarsi di diverse centinaia di chilometri dalla cometa.
domenica 18 gennaio 2015
CHE COSA E' LA VITA? E LA MORTE?
I tentativi di definire con precisione la vita risalgono ai filosofi greci. Aristotele credeva che, a differenza di quelle inanimate, tutte le cose viventi avessero tre tipi di anima: vegetativa, animale e razionale, quest'ultima esclusiva degli esseri umani. Nel XVII secolo, il chimico tedesco George Erns Stahl e altri iniziarono a definire una dottrina che divenne poi nota come vitalismo, affermando che gli organismi viventi sono fondamentalmente diversi dalle entità non viventi perché contengono elementi non fisici e che la materia organica (molecole che contengono carbonio e idrogeno, tipiche degli esseri viventi) non poteva derivare dalla materia inorganica (molecole prive di carbonio derivate soprattutto da processi geologici).
Oggi si ritiene che poter definire un essere come vivente, questo debba avere certe caratteristiche:
ordine, crescita e sviluppo, metabolismo (si spende energia per crescere e per ritardare il decadimento), reazione a stimoli (cambiare comportamento in risposta a luce, temperatura, sostanze chimiche o altri aspetti dell'ambiente); riproduzione (clonazione o accoppiamento per la produzione di nuovi organismi e trasferimento di informazioni genetiche da una generazione alla successiva), ed evoluzione (la composizione genetica di una popolazione cambia nel tempo).
Nemmeno la riproduzione definisce un essere vivente: ad es. la Turritopsis nutricula, la medusa immortale, può alternare a tempo indeterminato la sua forma adulta e la sua fase giovanile. Questa tremolante gelatina non si riproduce, né si clona o invecchia in modi consueti, ma chiunque sarebbe d'accordo nel considerarla viva.
Perché definire la vita è così frustrante e difficile? Perché scienziati e filosofi hanno fallito per secoli nel trovare una proprietà fisica specifica o un insieme di proprietà che separi nettamente i vivi dagli inanimati? Perché una proprietà simile non esiste. La vita è un concetto che abbiamo inventato. Al livello più fondamentale, tutta la materia esistente è una disposizione degli atomi e delle particelle che li costituiscono. Queste disposizioni ricadono in un immenso spettro di complessità, da un singolo atomo di idrogeno a una cosa intricata come il cervello umano. Non esiste una soglia passata la quale un insieme di atomi diventa improvvisamente vivo, non c'è alcuna distinzione categorica tra i viventi e inanimati, nessuna scintilla frankensteiniana. Ciò che differenzia le molecole di acqua e le rocce dai gatti e dalle persone non è la “vita”, ma la complessità. Tuttavia non troveremo mai una linea di demarcazione netta tra esseri viventi e non viventi perch[ si tratta appunto di concetti e non di realta.
http://www.lescienze.it/news/2013/12/07/news/definizione_vita_non_soddisfacente_non_esiste-1920964/
http://www.lescienze.it/news/2013/12/07/news/definizione_vita_non_soddisfacente_non_esiste-1920964/
sabato 26 aprile 2014
MISTERI E SFIDE PER IL FUTUTO
Oggi possiamo dire di conoscere alcuni angoli di spazio meglio delle nostre tasche. E questo è vero quasi in senso letterale: ad esempio, possediamo una mappa della superficie di Marte molto più dettagliata di quella degli oceani terrestri. Mentre l’Universo viene svelato anno dopo anno, sono ancora tanti i misteri che avvolgono quella che è la nostra casa da millenni, il Pianeta Terra.
In occasione della Giornata mondiale della Terra, la giornalista scientifica Becky Oskin ha pubblicato su Livescience un articolo che parla proprio degli enigmi terrestri ancora rimasti irrisolti., identificando 8 domande fondamentali, corrispondenti ad altrettanti rompicapo che la scienza dovrà risolvere nei prossimi anni.
1. Perchè sulla Terra c'è l'acqua?
Secondo gli scienziati, quando 4,5 miliardi di anni fa la Terra si è amalgamata nella forma attuale, era costituita per lo più da un grande masso arido e secco. Da dove è spuntata tutta quest’acqua? In che modo l’H2O, elemento chimico per eccellenza simbolo di vita, si è formato fino a raggiungere le percentuali attuali? Una delle ipotesi più accreditate è che l’origine sia stato il violento impatto con asteroidi ghiacciati, da cui il nostro pianeta si sarebbe rifornito di acqua per la prima volta. Eppure sono state trovate pochissime prove di questi scontri, e così il mistero dell’acqua rimane irrisolto.
2. Che cosa c'è al centro della terra?
3. Da dove viene la Luna?
4. Come si è formata la vita?
Questa è forse la domanda delle domande. I primi organismi viventi hanno avuto origine sulla Terra, o sono stati portati dallo spazio? Le componenti più basilari della vita, come gli amminoacidi e le vitamine, sono state trovate “impigliate” sia nelle rocce degli asteroidi sia nelle zone più inospitali della Terra. Per questo l’ago della bilancia ancora non può pendere per l’una o per l’altra teoria, anche perché non è mai stata trovata traccia di quelli che si pensa fossero gli abitanti più primitivi del nostro pianeta, i primi batteri
5. L’ossigeno, come e quando?
Dobbiamo la nostra esistenza ai cianobatteri, creature microscopiche che hanno avuto un ruolo determinante nella trasformazione dell’atmosfera terrestre. Questi microrganismi buttavano fuori ossigeno come scarto, riempiendone così il cielo per la prima volta circa 2,4 miliardi di anni fa. Eppure l’analisi delle rocce rivela tracce di ossigeno risalenti a 3 miliardi di anni fa: ci manca quindi un tassello per capire davvero la storia della vita sul nostro pianeta.
Il periodo Cambriano, 4 miliardi di anni dopo la formazione della Terra, vide una vera e propria esplosione di vita: improvvisamente comparvero animali con cervelli e vasi sanguigni, occhi e cuori, tutti in grado di evolversi più rapidamente rispetto a qualunque altra era geologica conosciuta. Ci fu un responsabile di questa esplosione? Secondo alcuni, una spiegazione potrebbe essere un aumento del livello di ossigeno appena prima l’inizio del Cambriano, ma altri fattori potrebbero aver concorso a questa rivoluzione di vita.
7. E i terremoti?
Più che un mistero, questa è una sfida. I modelli statistici sono oggi in grado di prevedere la probabilità statistica dei terremoti, più o meno come gli esperti sanno fare con le previsioni del tempo. Ma prevedere un evento specifico è ancora impossibile: persino il più grande esperimento mai fatto in proposito è fallito, quando i geologi hanno annunciato un terremoto a Parkfield, in California, nel 1994, e l’evento si è verificato solo nel 2004. Per questo, oltre agli enigmi sul passato del nostro pianeta, ci sono enigmi e sfide sul suo futuro: tra tutti, riuscire a proteggerlo dai disastri atmosferici.
da: http://www.media.inaf.it/2014/04/23/gli-8-grandi-misteri-della-terra/
domenica 20 gennaio 2013
ERE GEOLOGICHE: IL PRECAMBRIANO
Vediamo più in dettaglio i cambiamenti delle forme viventi dalla nascita della terra ad oggi ( vedi anche questo post ).
Il Precambriano: da 4600 a 570 Milioni di anni fa
Le caratteristiche attuali del nostro pianeta sono il risultato di un’evoluzione durata miliardi di anni.
Studiando i fossili contenuti nelle rocce sedimentarie e integrando queste informazioni con i dati che si ricavano utilizzando il metodo radiometrico, gli scienziati hanno costruito una scala dei tempi geologici che riassume le tappe della storia del pianeta.
A partire dai tempi più antichi si distinguono 4 ere geologiche:
– il Precambriano,
– l’Era paleozoica,
– l’Era mesozoica,
– l’Era cenozoica.
Il processo di formazione del pianeta inizia circa 4,6 miliardi di anni fa.
A circa 4 miliardi di anni fa risalgono le rocce più antiche finora trovate. A 3,5 miliardi di anni fa risalgono invece le più antiche tracce di organismi viventi. A partire da poco più di 3 miliardi di anni fa si attiva la Tettonica delle placche.
All’inizio del Cambriano (circa 600 milioni di anni fa), compaiono forme di vita animali e vegetali più complesse.
Il Precambriano: da 4600 a 570 Milioni di anni fa
Il Precambriano è un periodo di tempo lunghissimo, che corrisponde all’85% di tutta la storia della Terra: dalla formazione del pianeta (4,6 miliardi di anni fa) fino all’inizio dell’Era paleozoica (570 milioni di anni fa). È la parte della storia della Terra meno conosciuta.
Il raffreddamento del pianeta fu accompagnato da grandi emissioni di gas, che, liberati nell’atmosfera primordiale (formata in prevalenza da idrogeno ed elio), ne modificarono la composizione. La nuova atmosfera conteneva azoto, vapore acqueo e anidride carbonica, oltre a metano, ammoniaca, idrogeno ed elio, già presenti in precedenza.
Le più antiche rocce finora rinvenute risalgono a circa 4,2 miliardi di anni fa.
A quell’epoca, quindi, poiché nel frattempo si era formata l’idrosfera (per la condensazione del vapore acqueo presente nell’atmosfera), la superficie della Terra doveva essere ricoperta da mari poco profondi.Già oltre 3 miliardi di anni fa poteva essersi innescato un meccanismo simile a quello della Tettonica delle placche.
Nell’ambiente dei primi mari avvennero le reazioni chimiche in grado di trasformare le semplici molecole inorganiche nelle molecole organiche di cui sono fatti gli organismi.
Circa un miliardo di anni dopo la comparsa della vita sulla Terra, si svilupparono i primi organismi autotrofi: ne sono un esempio certi tipi di alghe. La composizione dell’atmosfera si arricchì così di un nuovo costituente: l’ossigeno. Questa trasformazione dell’atmosfera è testimoniata dalle stromatoliti. Esse sono rocce di carbonato di calcio (CaCO3). Derivano dalla fossilizzazione di grandi colonie di cianobatteri che inducono la trasformazione del bicarbonato di calcio Ca(HCO3)2 , disciolto nell’acqua, in carbonato di calcio (CaCO3) che precipita catturando al suo interno i cianobatteri.
Intanto la vita continuò a evolversi; circa 1,4 miliardi di anni fa comparvero i primi organismi eucarioti: si trattava di organismi formati ancora da una sola cellula, ma con un’organizzazione interna molto più complessa. E dopo «appena» 800 milioni di anni, verso la fine del Precambriano, comparvero organismi pluricellulari, come meduse e molluschi.
Per una storia della terra completissima e accurata, andare qui, BBC Nature- History of life
Per una storia della terra completissima e accurata, andare qui, BBC Nature- History of life
mercoledì 2 gennaio 2013
EVOLUZIONE DELLA VITA SULLA TERRA
Secondo le moderne teorie, il nostro Universo ha avuto inizio da un’enorme esplosione, il Big Bang. Si ritiene che, prima di questo evento, tutta l’energia e tutta la materia dell’attuale Universo fossero compresse in un punto infinitamente piccolo; con il Big Bang si ebbe la liberazione di questa energia, a seguito della quale tutte le particelle di materia iniziarono a formarsi e ad allontanarsi rapidamente le une dalle altre.
Subito dopo l’esplosione, che sarebbe avvenuta intorno a 13,7 miliardi di anni fa, la temperatura era di circa 100 miliardi di gradi Celsius (°C). La materia era presente sotto forma di particelle con carica positiva, chiamati protoni, oppure prive di carica, i neutroni; a causa dell’elevata energia, queste particelle si scontravano tra loro aggregandosi e formando così quelli che sarebbero divenuti i primi nuclei atomici. Successivamente, quando l’Universo raggiunse una temperatura di circa 2500 °C, i protoni presenti nei nuclei cominciarono ad attrarre piccole particelle con carica negativa, detti elettroni, che resero possibile la formazione dei primi atomi. A partire da questi atomi, col passare del tempo, si sono originati tutti i pianeti e le stelle del nostro Universo, compresi la Terra e il Sole.
Secondo le attuali teorie, i pianeti si formarono da gas e polvere in movimento intorno alla stella appena nata. All’inizio le particelle si ammassavano a caso, mentre in seguito furono gli ammassi diventati più grossi ad attrarre per gravità le altre particelle e quindi a dare origine ai pianeti. L’orbita più vicina al Sole fu percorsa da Mercurio, quella successiva da Venere, la terza dalla Terra, la quarta da Marte e così via fino a Urano e Nettuno, i pianeti più distanti. Si calcola che i pianeti, compresa la Terra, si siano formati circa 4,6 miliardi di anni fa.
L’evoluzione del pianeta Terra
È probabile che sulla Terra l’atmosfera primitiva fosse costituita dai gas sprigionati dai vulcani e quindi differente da quella attuale. L’acqua che fuoriusciva dai geyser in forma gassosa arricchì l’atmosfera di vapore acqueo e, al diminuire della temperatura, queste nubi di vapore si sarebbero condensate e le piogge avrebbero formato i primi oceani, caldi e poco profondi. Fu proprio in questo tipo di ambiente che ebbero origine le prime molecole e le prime cellule.
Teorie evolutive
La prima teoria riguardo all’origine della vita venne elaborata dal biochimico russo A.I. Oparin (1894-1980). Secondo questo scienziato, la comparsa della vita sulla Terra fu preceduta da una lunga serie di eventi che prende il nome di evoluzione chimica. L’ambiente primitivo in cui si svolsero questi eventi aveva due caratteristiche importanti: 1) l’ossigeno era quasi del tutto assente nell’atmosfera, mentre era ancora abbondante l’idrogeno; 2) i quattro elementi chimici (idrogeno, ossigeno, carbonio e azoto), che oggi costituiscono più del 95% dei tessuti degli organismi viventi, erano già disponibili nell’atmosfera e nelle acque.
| coacervati |
Negli oceani si formarono poi anche zuccheri e proteine ed infine, come abbiamo detto, i coacervati costituiti da una membrana che li separava dal mondo esterno, con all'interno gli acidi nucleici che li resero in grado di autoriprodursi. Questa organizzazione ricorda gli odierni batteri.
È andata proprio così?
Non lo sappiamo con precisione però su questa teoria vi sono molti consensi. Quello che invece è certo è che 3 miliardi e mezzo di anni fa gli oceani pullulavano di microscopici esseri viventi unicellulari: organismi che fermentatori che si nutrivano e si riproducevano.
Però tutti sappiamo che nonostante l’abbondanza di cibo una popolazione di individui non può crescere indefinitamente; prima o poi le scorte si esauriscono e si verifica una crisi. La natura doveva quindi imboccare nuove strade evolutive, cercare nuove risorse.
La fotosintesi clorofilliana
| fotosintesi |
Questo meccanismo, noto sotto il nome di fotosintesi clorofilliana, presenta un importantissimo effetto collaterale: dopo la scomposizione dell’acqua e dell’anidride carbonica viene prodotto e rilasciato l’ossigeno, il quale è a tutti gli effetti un prodotto di scarto.
Di conseguenza, con il passare dei millenni, la concentrazione di ossigeno negli oceani, e successivamente nell’atmosfera, aumenterà sempre di più e comincerà a formarsi lo strato di ozono in grado di arrestare la componente dannosa delle radiazioni ultraviolette provenienti dal Sole; la vita sarà così libera di risalire verso la superficie del mare e poi di trasferirsi sulla terraferma.
La nascita della respirazione
Siamo arrivati a un miliardo e 400 milioni di anni fa e l’ossigeno ha ormai raggiunto percentuali considerevoli.| respirazione cellulare |
Alcuni microorganismi, che una volta erano semplici fermentatori, ora sono in grado di utilizzare l’ossigeno per ossidare i resti della fermentazione. In questo modo, a partire dagli scarti organici, queste nuove cellule riescono a ottenere fino a diciotto volte più energia di quella ottenibile con la pura fermentazione: siamo quindi agli albori della respirazione, un meccanismo che si rivelerà di fondamentale importanza per il futuro della vita.
In quest’epoca si vanno così delineando tre grandi categorie di esseri viventi che si distinguono per il loro rapporto con l’ossigeno:
– organismi che, grazie alla fotosintesi, riescono a costruirsi in proprio il cibo e che sono anche produttori di ossigeno
– organismi consumatori di ossigeno, i quali sono costretti a cercarsi il cibo
– organismi fermentatori puri
Queste categorie sono presenti ancora oggi: nel primo gruppo rientrano le piante, nel secondo gli animali e nel terzo funghi e batteri.
La vita rimarrà confinata nei mari e negli oceani sottoforma di semplici microorganismi unicellulari ancora per molto tempo; infatti i primi organismi complessi, spugne e meduse, apparvero circa 700 milioni di anni fa. A partire da questo momento l’evoluzione della vita subisce una brusca accelerazione: dopo più di tre miliardi di anni trascorsi sottoforma di organismi unicellulari la vita conosce una vera e propria esplosione di forme e strutture.
La conquista della terraferma
Dopo miliardi di anni di fotosintesi clorofilliana l’ossigeno e l’ozono nell’atmosfera raggiunsero percentuali paragonabili a quelle attuali e tutto è pronto per lo sbarco della vita sulla terraferma.
I primi organismi a lasciare l’acqua furono i vegetali, circa 400 milioni di anni fa, seguiti a ruota dagli animali, circa 380 milioni di anni fa.
Fondamentale è stato il ruolo giocato dalle maree.
Le maree, come noto, sono dei periodici innalzamenti ed abbassamenti della superficie dei mari e degli oceani per effetto dell’attrazione gravitazionale combinata della Luna e del Sole. Per effetto delle maree vi sono zone della superficie terrestre che vengono a trovarsi alternativamente al di sopra e al di sotto della superficie marina; è quindi probabile che organismi i quali siano nati e si siano sviluppati in queste zone abbiano sviluppato degli organi per potere sopravvivere temporaneamente fuori dall’acqua ( dei primitivi polmoni). Con il passare dei millenni questi organi si sarebbero evoluti fino a rendere questi organismi completamente indipendenti dall’acqua.
A questo punto davanti agli occhi dei primi colonizzatori si presenta un nuovo mondo tutto da scoprire e da esplorare.
Le grandi estinzioni di massa
Durante la fine del periodo geologico denominato Permiano, circa 250 milioni di anni fa, avvenne qualcosa di catastrofico poiché quasi tutte le forme viventi del pianeta si estinsero; questa estinzione di massa non fu l’unica della storia del pianeta (ne sono state identificate una dozzina) ma fu sicuramente quella più terribile poiché più del 90% di tutte le specie viventi presenti sulla Terra sparì senza lasciare traccia e la vita rischiò seriamente di scomparire definitivamente.
Quali furono le cause di questo disastro?
Non è ancora chiaro; si parla dell’impatto di una cometa o di un asteroide oppure dell’esplosione di una supernova molto vicina oppure ancora di una o più eruzioni vulcaniche su scala planetaria.
Sta di fatto che a questo punto si chiude un’epoca e se ne apre un’altra; la vita molto lentamente si riprese e cominciarono a comparire e ad evolversi coloro che per più di 150 milioni di anni domineranno il pianeta: i grandi rettili, comunemente noti come dinosauri.
Il regno dei dinosauri si concluse bruscamente 65 milioni di anni fa con un’altra grande estinzione di massa.
In questo caso le idee sono molto più chiare; infatti è quasi universalmente accettato che il disastro fu provocato dall’impatto con la superficie terrestre di un asteroide o di una cometa del diametro di circa 10 chilometri; ciò che resta l’antico cratere è stato individuato nel 1991 nella penisola dello Yucatan.
E da questo momento, dopo la scomparsa dei grandi rettili, la strada è ormai spianata per l’ascesa dei mammiferi il cui rappresentante più illustre e significativo è sicuramente l’Uomo.
Epilogo
Viene spontaneo chiedersi se esistono altre forme di vita nell’universo. Non lo sappiamo; per ora l’unica forma di vita conosciuta è quella terrestre.
Secondo semplici considerazioni statistiche la vita dovrebbe essere un fenomeno molto diffuso nell’universo; infatti oggi si conoscono circa 10 miliardi di galassie ognuna delle quali può contenere centinaia di miliardi di stelle e quindi il numero di pianeti virtualmente disponibile è altissimo.
Queste ottimistiche considerazioni non sono condivise da tutti. Secondo alcuni la vita, soprattutto quella intelligente, sarebbe un fenomeno assai raro se non addiritura unico.
Alcune sorprese però potrebbero arrivare da una direzione del tutto inaspettata. Infatti recenti analisi effettuate su un campione di roccia marziana giunto sulla Terra sottoforma di meteorite circa 13.000 anni fa e scoperto in Antartide rivelano (i risultati sono però molto controversi) l’azione di antichi batteri.
Inoltre sappiamo ormai da molto tempo che sotto la superficie ghiacciata di Europa, uno dei satelliti di Giove, c’è acqua allo stato liquido; nei prossimi anni è previsto l’invio di una sonda automatica che dovrebbe effettuare dei veri e propri carotaggi per potere analizzare campioni di quest’acqua.
Non è quindi escluso che tracce di vita, passata o presente, possano essere scoperte molto più vicino di quanto si pensi.
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