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giovedì 31 maggio 2012

Cooming soon: "Al freddo e al gelo: l'estinzione di massa di fine Ordoviciano"

Ho dedicato gli ultimi due post di questo blog alla climatologia, soprattutto a quella del passato. Non volevo addentrarmi nei meandri della disciplina, di cui sono poco ferrato (soprattutto di quella attuale), ma solo delineare un quadro generale dell'andamento del clima nel passato.
Mostrando alcuni grafici, ho evidenziato come i periodi di anormalità climatica della Terra siano stati quelli caratterizzati da temperature fredde, spesso con ampia copertura di ghiaccio, e con bassi livelli di pCO2.
Ho fatto tutto questo per introdurre un (o forse due, per spezzare un pò il discorso e non fare un post lunghissimo) post su uno dei più grandi e devastanti eventi che la vita sulla Terra abbia mai subito, l'estinzione di massa avvenuta alla fine dell'Ordoviciano.
Con questo post, chiuderò per un pò la parte relativa ai vertebrati ordoviciani. In seguito proseguiremo il nostro cammino nelle prime fasi dell'evoluzione dei vertebrati, che da questo periodo in poi ha cominciato a prendere numerose strade, molte delle quali saranno familiari (es. squali e pesci ossei).

Tutto questo però fra una settimana, almeno dopo il 12 giugno.
Da domenica vado in Svizzera per fare la guida paleontologica alla Caverna Generosa (sul monte generoso, vicino a Mendrisio), una bellissima grotta del Pleistocene dove sono stati trovati numerosi resti di orso delle caverne, strumenti in pietra neandertaliani e molto altro ancora.
Se siete in zona, venite a trovarmi (dal 3 al 9 Giugno).

Altrimenti, a presto
su Paleostories.

lunedì 28 maggio 2012

Global Warming? Si, grazie! (Parte seconda)

Che l'argomento Global Warming susciti grande interessa ormai è cosa chiara.
Nel post precedente ho parlato brevemente della storia delle temperature medei superficiali della Terra e della C02 nel corso della storia del nostro pianeta, immaginando che il post avrebbe avuto abbastanza lettori, visto l'argomento.
Quello che non mi aspettavo (Grazie!) era che il post venisse letto 250 volte (con 31 commenti) in una sola settimana!
Eh, il potere dei temi d'attualità.

Come abbiamo visto la volta scorsa, la concentrazione della C02 in atmosfera provoca inevitabilmente variazioni climatiche. L'aumento di temperature che stiamo sentendo sulla nostra pelle oggi infatti anche è il frutto di un aumento (antropico e non) della concentrazione di anidride carbonica. Tuttavia, ho portato alcuni dati che mostrano come la quantità di C02 attuale sia piuttosto bassa rispetto ai valori medi della Terra nel corso delle varie ere geologiche.
Ci sono stati periodi in cui la pC02 era più alta e periodi in cui la pCO2 era molto più alta di oggi. Pochi periodi in cui la CO2 era a livelli uguali o inferiori ad oggi.
In questa seconda parte della mini serie di Paleostories dedicata ai cambiamenti climatici terrestri, parlerò di cosa succederebbe, secondo un preciso modello, in caso di ampie variazioni di C02, sia verso il basso che verso l'alto.
In particolare, cosa succederebbe se si aumentasse di 2 o più volte (fino a 8x) la concentrazione di C02 rispetto all'attuale? E se invece si sottraesse anidride carbonica tale da averne la metà rispetto ad ora?

Nel 1985 Manabe e Bryan proposero un modello (per quanto ne so io ancora valido, ma attendo eventuali vostri chiarimenti) che indagasse appunto sulle conseguenze, per vari parametri terrestri, di estreme variazioni della concentrazione di C02.
In particolare, lo scopo era esaminare l'interazione tra atmosfera e oceani per studiare l'evoluzione dei principali parametri zonali (ad esempio come cambia la circolazione oceanica, le temperature superficiali terrestri alle varie latitudini, l'estensione dei ghiacci, etc..) al variare della pCO2.

In base al loro modello, Manabe e Bryan (1985) calcolarono come aumenti o diminuzioni di C02 cambierebbero i)la temperatura atmosferica ii) la temperatura della superficie oceanica iii) presenza di acqua allo stato ghiacciato iv) il ciclo idrogeologico v) circolazione termoalina profonda.
Cercherò di riassumere brevemente, punto per punto, i risultati del loro studio.
Le conclusioni saranno sorprendenti.

lunedì 21 maggio 2012

Global Warming? Si, grazie! (Parte prima)

Oggigiorno siamo continuamente assediati da notizie sul cambiamento climatico, sull'inquinamento, sulla distruzione della Terra da parte dell'uomo, etc etc.
Giornali, televisioni, assemblee pubbliche: ormai le parole clima, cambiamento e catastrofe sono sulla bocca di tutti.
Devo dire che provo un certo fastidio quando (spesso) sento parlare di queste cose da persone che non hanno una formazione scientifica adeguata a capire quello di cui stanno veramente parlando.
Solitamente questi sono gli argomenti preferiti dei giornali da leggere sulla metro, di associazioni ambientaliste e gruppi di protesta (non che non vi siano anche giornali e associazioni corrette, per carità).
Oggi la parola Global Warming ha assunto un significato preciso e si trascina dietro tutto ciò che la gente comune pensa di male riguardo alla presenza dell'uomo sul nostro pianeta.
Ma questa visione rispecchia veramente i dati che abbiamo a disposizione?
Siamo coscienti di come realmente stanno le cose?
In questo post (diviso in due, prima e seconda parte) cercherò di affidarmi esclusivamente ai dati e mostrare brevemente (è un discorso complesso e lunghissimo) cosa sappiamo e cosa non sappiamo dell'evoluzione climatica del nostro pianeta.
Se vi chiedete perchè un blog che fin'ora ha parlato di origine dei vertebrati, di radiazioni adattive, di cyclostomi e di paleontologia affronti questi argomenti, la risposta è che, come vedremo, l'evoluzione del clima della Terra ha profondamente influenzato lo sviluppo della vita.

Vorrei partire citando in parte questo articolo, apparso qualche giorno fa sul gruppo facebook dei naturalisti dell'Università di Milano

 "Secondo le previsioni dell’IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), la più importante commissione di studio delle Nazioni Unite sul riscaldamento globale, se non si ridurranno presto le emissioni di gas serra la temperatura superficiale della Terra, entro la fine di questo secolo, crescerà tra gli 1,8 e i 4 gradi centigradi.
Gli scienziati dell’IPCC ritengono, con una probabilità del 90%, che il riscaldamento climatico sia causato dalle attività antropiche.  
Questo scenario sconcertante è anche e soprattutto la scena di un crimine: i cui colpevoli restano ancora nell’ombra. Un gruppo internazionale di scienziati presieduto dal Nobel Paul Crutzen sostiene che “i cambiamenti causati dall’uomo nella composizione dell’atmosfera e nella qualità dell’aria causano a livello globale 2 milioni di morti premature ogni anno”.
Enel, con le sue centrali a carbone, produce da sola in Italia oltre 26 milioni di tonnellate di CO2.
La CO2 è il gas maggiormente responsabile dell’effetto serra e del caos climatico che minaccia il nostro mondo.
[..]
È in questo scenario, fatto di desertificazioni, alluvioni, freddi eccezionali come quelli dello scorso febbraio, che s’inseriscono molte delle tragedie cui abbiamo assistito inermi negli ultimi mesi.
[..]"

Benchè l'articolo si chiuda con un invito a cercare nuove fonti rinnovabili e a programmare uno sviluppo sostenibile (due punti su cui sono d'accordo), mi dispiaccio di vedere come tutto il contorno di queste buone intenzioni sia fatto di affermazioni superficiali, errate e volutamente gonfiate.


sabato 12 maggio 2012

G.O.B.E.: the Great Ordovician Biodiversification Event

Questa settimana ho effettuato un piccolo sondaggio tra vari miei colleghi (=compagni) universitari.
Il domandone era: "se ti dico Paleozoico cosa ti viene in mente per prima cosa?"
Immaginavo già le risposte e il sondaggio ha confermato le mie sensazioni: al primo posto si è classificata la risposta "L'esplosione cambriana", seguita da "I placodermi del Devoniano".
Ebbene si, quando si parla di Paleozoico i due temi principali sono i (mitici) pesci corazzati del Devoniano (per intenderci, Dunkleosteus) e la ancor più famosa "Esplosione Cambriana", il grande evento adattativo, avvenuto durante le prime fasi del Cambriano, che ha portato all'origine di numerosi gruppo di animali.

Ovviamente però, non ero soddisfatto.
Mi aspettavo questo risultati, ma sono rimasto piuttosto deluso che nessuno abbia fatto cenno a quello che secondo me è stato più grande evento biologico del Paleozoico, nonchè uno dei punti chiave della storia della vita sulla Terra: il Grande Evento Ordoviciano di Biodiversificazione, per gli amici GOBE (Great Ordovician Biodiversification Event).

L'Ordoviciano (superato in una gara a chi è meno famoso solo dal Siluriano) è stato un periodo realmente importante per la storia della vita.
Abbiamo già visto qui come la vera radiazione dei vertebrati, con l'origine di numero gruppi di "agnathi" e dei primi pesci con le mascelle, sia cominciata proprio in questo periodo. Arandaspidi, astraspidi, thelodonti, possibili lamprede, squali, e probabilmente altri gruppi di vertebrati hanno iniziato la loro storia evolutiva proprio nell'Ordoviciano.
Se in quel post avevo mostrato questo ampio fenomeno di distribuzione e speciazione dei vertebrati, oggi cercherò di convincervi che l'Ordoviciano è stato effettivamente un periodo in cui la vita sulla Terra (e la Terra stessa, ovviamente) ha subito dei cambiamenti radicali e significativi, i cui effetti hanno cambiato il cammino della vita per il resto della sua storia.

domenica 6 maggio 2012

How to build a Vertebrate Final Chapter: i cyclostomi e la perdita di materiale genetico

Questo è l'ultimo post della serie How to Build a Vertebrate ("Come costruire un vertebrato").
Se avete seguito i tre post precedenti, avete visto come siano importanti nella storia dei vertebrati almeno due grandi eventi di duplicazione del genoma.
Non riassumerò anche in questo post la faccenda, sennò sarei sempre ripetitivo. Quindi, se qualcuno avesse difficoltà a seguire il resto del discorso, può andarsi a leggersi uno o più post precedenti della serie (primo, secondo, terzo).

Nell'ultimo post avevo concluso dicendo che alcuni studi sul genoma delle lamprede hanno portato dati a supporto dell'ipotesi secondo la quale entrambi questi eventi di duplicazione sono avvenuti prima della divergenza tra cyclostomi e gnathostomi (vedere qui). Questi dati provengono soprattutto dal confronto di alcuni tratti di geni che risultavano in comune tra i due gruppi e discendenti da un ampio evento di duplicazione avvenuto prima della separazione di questi gruppi.

Considerando questo scenario come realistico, oggi dovremmo vedere un certo grado di uniformità all'interno del genoma di cyclostomi e gnathostomi. Se essi si sono originati da un grande evento (doppio) di duplicazione genetica avvenuto nel loro antenato comune, è pensabile che essi posseggano caratteristiche genetiche e morfologiche abbastanza simili, tale da oservare ampiamente la loro comune parentela genetica.
Invece non è così, dal momento che non solo cyclostomi e gnathostomi possiedono una morfologia per moltissimi aspetti differenti (anche se includiamo le forme estinte di gnathosmi stelo, come i miei amati arandaspidi e gli altri "ostracodermi"), ma anche a livello fisiologico e genetico (come vedremo in seguito) essi mostrano notevoli differenze.
Come è possibile spiegare questa incongruenza?