Ex fumatori irresistibili

22 09 2012

     Naturalmente auspico che lo diventino tutti i fumatori. Questo post si riferisce ad un’altra iniziativa lodevole della Commissione Europea. Un altro piccolissimo passo verso “l’Europa dei cittadini” e non solo quella delle banche che, negli ultimi anni, hanno monopolizzato attenzioni e risorse. Il progetto del portale http://www.exsmokers.eu/ , da una parte vuole celebrare coloro che hanno smesso di fumare e dall’altra vuole offrire un aiuto per quanti vogliono seriamente smettere. Il sito è fruibile in tutte le lingue dei Paesi dell’Unione e, previa registrazione, permette di accedere alla piattaforma digitale gratuita di educazione alla salute iCoach . Può entrare chiunque, anche solo per curiosità, se non si vuole smettere di fumare. Ma lo scopo è essenzialmente educativo sul tabagismo e di aiuto sulle motivazioni a smettere. Il programma iCoach rappresenta, da qualche anno, la continuazione della campagna “Help: per una vita senza tabacco”, varata dalla Commissione nel 2005.

L’iniziativa vuole cercare di arginare e possibilmente ridurre il vizio del fumo, che comporta per la società rilevanti problemi socio-sanitari e per molti degli interessati e le loro famiglie anche problemi economici.

Per saperne di più

     Da parte mia, non mi stancherò mai di far notare quante sostanze chimiche sono contenute nel fumo di tabacco e gli effetti che esse provocano. Due su tutte: i catrami e il famigerato benzopirene, un idrocarburo (composto formato solo da carbonio e idrogeno) aromatico considerato fortemente cancerogeno dall’Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC). Il benzopirene non viene filtrato dalle nostre mucose e entra nella circolazione sanguigna arrivando nelle cellule, attivato da reazioni chimiche cellulari, interferisce con la duplicazione del DNA. Associato all’inalazione di polveri sottili può produrre effetti devastanti sull’organismo. Negli ultimi mesi la cronaca ci ha riportato uno dei più gravi casi italiani di inquinamento: quello dell’area industriale e dell’impianto siderurgico di Taranto. Un problema sanitario fortemente intrecciato con inchieste giudiziarie e con la grave situazione socioeconomica del Paese, in particolare di Taranto e altre aree del meridione.

Per approfondire: http://it.wikipedia.org/wiki/Benzopireni

http://it.wikipedia.org/wiki/Benzo%28a%29pirene

http://www.cronacalive.it/ilva-di-taranto-tra-polveri-diossina-e-benzopirene/

 




Forme allotropiche del carbonio

12 09 2012

     Cos’è l’allotropia? È un fenomeno che può riguardare sia i singoli elementi sia le molecole che possono presentarsi in due o più forme diverse tra loro. Queste diverse forme possono differire per le proprietà chimiche e fisiche e per la loro struttura cristallina.

     Faccio qualche esempio. L’ossigeno nella sua forma molecolare esiste in due forme allotropiche: l’ozono (O3) e l’ossigeno biatomico (O2); il primo è un gas velenoso, bluastro, di odore acre che nella parte superiore della nostra atmosfera forma una fascia di protezione che assorbe le radiazioni ultraviolette dannose per noi e gli altri esseri viventi; il secondo è quello che stiamo respirando anche in questo momento e costituisce circa il 21% della composizione dell’atmosfera.

     Lo zolfo esiste in varie forme allotropiche, generalmente costituite da molecole a otto atomi (S8) uniti da legami covalenti. Lo zolfo più stabile è quello che cristallizza nella forma rombica, quando invece viene fuso, l’anello a 8 atomi si rompe e si forma una catena lineare a 8 atomi che, per raffreddamento, può cristallizzare nella forma monoclina.

     Ma le forme allotropiche più famose e studiate negli ultimi decenni sono quelle del carbonio. Quest’elemento con i suoi legami covalenti costituisce le “scheletro” delle biomolecole (carboidrati, lipidi, proteine, acidi nucleici). Il carbonio in natura si trova in quattro forme allotropiche. In condizioni particolari di temperatura e pressione, all’interno della crosta terrestre, il carbonio può cristallizzare in diamante con una struttura tetraedrica, il minerale più duro che si conosca (10° grado della scala di Mohs). Nel diamante ogni atomo di carbonio è legato fortemente ad altri quattro. In condizioni fisiche diverse invece, ciascun atomo di carbonio si può legare ad altri tre con forze decisamente più deboli e formare strutture planari: il grafene, costituente  della comune grafite. La terza forma allotropica di quest’elemento, scoperta negli anni ’80 del secolo scorso, è il fullerene (vedi post). Nel fullerene ciascun atomo è unito ad altri tre in una struttura icosaedrica (in poche parole ha la forma di un pallone da calcio) costituita da un reticolo di 60 atomi (C60) uniti a formare complessivamente 20 facce esagonali alternate a 12 facce pentagonali. L’ultima forma scoperta è stata quella dei nanotubi di carbonio. Sono strutture cilindriche del diametro di circa un nanometro (un miliardesimo di metro, 10-9m) che possono essere immaginate costituite da un foglio di grafene avvolto a tubo. Grafene, fullerene e nanotubi sono tra le forme più studiate a livello microscopico per la realizzazione di nuovi materiali, conduttori e non.

Immagine tratta da Asimmetrie-Infn, rivista trimestrale dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, uno dei più prestigiosi centri internazionali di ricerca.




Vita sì, ma quali forme?

2 09 2012

     Confesso: l’argomento di quest’edizione speciale dei carnevali della fisica e della chimica, che si terrà in collaborazione con San Marino Scienza, mi ha lasciato un po’ perplesso. Perché? “Cercando Tracce di Vita nell’Universo” si presta a numerose speculazioni di tipo filosofico e religioso, oltre che ad analisi di tipo probabilistico e offre poche certezze scientifiche. 

Lo stesso concetto di vita sulla Terra, che apparentemente è molto chiaro, in alcune forme come i virus, non trova d’accordo tutti i biologi.

In generale, tutte le forme di vita conosciute contengono le molecole DNA (acido desossiribonucleico) e/o RNA (acido ribonucleico). Il primo è responsabile della conservazione e trasmissione dei caratteri ereditari e ha la capacità di autoduplicarsi, il secondo coadiuva il DNA oppure lo sostituisce nei suoi compiti nel caso dei virus. In queste molecole “vitali”, e in tutte le altre biomolecole, il ruolo centrale è svolto dal carbonio che ne costituisce l’impalcatura grazie alla sua capacità di formare lunghe catene contenenti legami covalenti singoli, doppi o anche tripli.

Per trovare forme di vita nell’Universo si cercano queste tipologie di molecole. Ma chi può assicurarci che in altre condizioni chimico-fisiche e di radiazioni, su altri pianeti non ci siano altri tipi di molecole in grado di codificare le informazioni ereditarie e perciò alla base di altre forme di vita? Del resto fino agli anni quaranta del secolo scorso, la maggior parte degli studiosi di biologia riteneva che a codificare le informazioni genetiche che trasmettono la vita fossero gli amminoacidi. Sembrava logico: di amminoacidi nei sistemi viventi ne esistono 20 tipi diversi che si combinano a formare le proteine. Come le lettere dell’alfabeto, gli amminoacidi avrebbero potuto disporsi in miliardi di sequenze differenti per formare un codice genetico. Si scoprì che non era così perché la molecola di DNA, pur essendo formata solo da 4 differenti tipi di nucleotidi (contenenti ciascuno una diversa base azotata: adenina, guanina, citosina o timina) può contenerne migliaia in sequenza. La scoperta della struttura del DNA avvenne solo nel 1953 con Watson e Crick. Dopo la struttura, si scoprì che le informazioni genetiche sono codificate nei miliardi di differenti sequenze di basi azotate. Dalla scoperta della struttura a doppia elica spiralizzata, saranno solo 60 anni nel 2013. Quasi nulla rispetto all’età della vita sulla Terra che, per i fossili ritrovati è ormai accertato, è di circa 4 miliardi di anni! Questo ci fa capire che c’è ancora molto da scoprire sulle forme di vita terrestre e non sappiamo nulla sulle eventuali altre forme di vita che potrebbero esserci nell’immenso Universo (e se esistessero più universi? Anche su questo non abbiamo certezze). Anche l’acqua, nel suo ruolo di solvente, potrebbe essere stata sostituita da altri composti. Conosciamo le caratteristiche del nostro Pianeta e esploriamo lo spazio alla ricerca di pianeti extrasolari con caratteristiche simili, che potrebbero aver sviluppato le stesse forme di vita terrestri. Conoscendo l’età (circa 14 miliardi di anni) e non conoscendo l’estensione dell’Universo, la probabilità che ci siano molti pianeti simili alla Terra è molto alta, come pura la probabilità che ci sia la vita. Sarebbe molto, molto strano e altamente improbabile che tra i miliardi di galassie, i miliardi di miliardi di sistemi stellari e pianeti, la vita si fosse sviluppata solo sulla Terra. Capisco che per molti una cosa del genere sia ancora difficile da concepire: solo 400 anni fa, Giordano Bruno per la sua ipotesi sull’esistenza di altri mondi finì sul rogo.

     Ammettere l’esistenza di forme di vita simili o diverse da quelle terrestri su altri pianeti è solo un primo passo. I problemi per un eventuale (secondo me, quasi impossibile) contatto con la nostra civiltà sono ben altri, di natura temporale, e vanno cercati nella storia della vita sulla Terra..

     I mammiferi hanno preso il sopravvento sui rettili da circa 60 milioni di anni, gli ominidi sono comparsi sulla Terra circa 4-5 milioni di anni fa, l’homo sapiens circa 200.000 anni fa. Un’inezia rispetto ai 4 miliardi di anni della vita terrestre e all’età dell’Universo! Come se non bastasse, la capacità di osservare altri corpi celesti con strumenti l’abbiamo acquisita solo da 400 anni, e il Progetto SETI ha circa 40 anni.

     I problemi maggiori, che rendono quasi impossibile (non voglio essere categorico, per rispetto ai tanti che ci credono) il contatto con altre civiltà dell’Universo sono quelli temporali e le distanze. Ammettendo che ci siano forme di vita su migliaia di altri pianeti, la probabilità che qualcuna in questi secoli sia al nostro stesso stadio evolutivo è bassissima. È altrettanto bassa la probabilità di incrociare qualche segnale emesso milioni di anni fa. Anche se la probabilità fosse elevata, bisogna considerare la distanza, che è quasi proibitiva per comunicare! Ricordo il racconto “Gli anni luce” della serie “Le cosmicomiche” di Italo Calvino.

     “Una notte osservavo come al solito il cielo col mio telescopio. Notai che da una galassia lontana cento milioni di anni luce sporgeva un cartello. C’era scritto: TI HO VISTO. Feci rapidamente il calcolo: la luce della galassia aveva impiegato cento milioni d’anni a raggiungermi e siccome di lassù vedevano quello che succedeva qui con cento milioni d’anni di ritardo, il momento in cui mi avevano visto doveva risalire a duecento milioni d’anni fa.

     Prima ancora di controllare sulla mia agenda per sapere cosa avevo fatto quel giorno, ero stato preso da un presentimento agghiacciante: proprio duecento milioni d’anni prima, né un giorno di più né un giorno di meno, m’era successo qualcosa che avevo sempre cercato di nascondere. Speravo che col tempo l’episodio fosse completamente dimenticato; esso contrastava nettamente – almeno così mi sembrava – con il mio comportamento abituale di prima e di dopo quella data: …”   

     Però considero affascinante il Progetto di Ricerca di Intelligenze Extraterrestri e, insieme a congressi come questo di San Marino, credo possa stimolare la fantasia e l’interesse per le scienze, soprattutto nei giovani. La probabilità che porti a risultati concreti purtroppo è bassissima, anche perché alle tante difficoltà già accennate se ne aggiunge una certamente di rilievo: queste “intelligenze extraterrestri” hanno, hanno avuto o avranno intenzione di comunicare?

     L’interesse della NASA e delle agenzie spaziali di altri Paesi perciò è rivolto verso ricerche “più concrete” di tracce di vita, effettivamente verificabili. Ne è un esempio l’arrivo alcune settimane fa del rover Curiosity sul suolo marziano, impegnato a fare analisi chimiche sul suolo e a cercare e esplorare pozzi, buchi, caverne e strutture simili che possano aver trattenuto sia acqua che eventuali e probabili tracce di forme microscopiche di vita. Ne sapremo di più nei prossimi mesi. Intanto tifo per il successo di San Marino e del Quarto Congresso IAA (International Academy of Astronautics)  ”Cercando Tracce di Vita nell’Universo”.

Nella foto: il suolo di Marte ripreso da Curiosity nei giorni scorsi. Questa e tante altre foto sono state diffuse dalla NASA.

Curiosità:

Radiocronaca de “La guerra dei mondi” di Orson Welles, del 1938.

La traduzione testuale: http://ufoonline.altervista.org/mondi.htm

Pe saperne di più sul Congresso: http://www.sanmarinoscienza.org/