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11 Aug 09:40

The Kolmogorov option

by Scott

Andrey Nikolaevich Kolmogorov was one of the giants of 20th-century mathematics.  I’ve always found it amazing that the same man was responsible both for establishing the foundations of classical probability theory in the 1930s, and also for co-inventing the theory of algorithmic randomness (a.k.a. Kolmogorov complexity) in the 1960s, which challenged the classical foundations, by holding that it is possible after all to talk about the entropy of an individual object, without reference to any ensemble from which the object was drawn.  Incredibly, going strong into his eighties, Kolmogorov then pioneered the study of “sophistication,” which amends Kolmogorov complexity to assign low values both to “simple” objects and “random” ones, and high values only to a third category of objects, which are “neither simple nor random.”  So, Kolmogorov was at the vanguard of the revolution, counter-revolution, and counter-counter-revolution.

But that doesn’t even scratch the surface of his accomplishments: he made fundamental contributions to topology and dynamical systems, and together with Vladimir Arnold, solved Hilbert’s thirteenth problem, showing that any multivariate continuous function can be written as a composition of continuous functions of two variables.  He mentored an awe-inspiring list of young mathematicians, whose names (besides Arnold) include Dobrushin, Dynkin, Gelfand, Martin-Löf, Sinai, and in theoretical computer science, our own Leonid Levin.  If that wasn’t enough, during World War II Kolmogorov applied his mathematical gifts to artillery problems, helping to protect Moscow from German bombardment.

Kolmogorov was private in his personal and political life, which might have had something to do with being gay, at a time and place when that was in no way widely accepted.  From what I’ve read—for example, in Gessen’s biography of Perelman—Kolmogorov seems to have been generally a model of integrity and decency.  He established schools for mathematically gifted children, which became jewels of the Soviet Union; one still reads about them with awe.  And at a time when Soviet mathematics was convulsed by antisemitism—with students of Jewish descent excluded from the top math programs for made-up reasons, sent instead to remote trade schools—Kolmogorov quietly protected Jewish researchers.

OK, but all this leaves a question.  Kolmogorov was a leading and admired Soviet scientist all through the era of Stalin’s purges, the Gulag, the KGB, the murders and disappearances and forced confessions, the show trials, the rewritings of history, the allies suddenly denounced as traitors, the tragicomedy of Lysenkoism.  Anyone as intelligent, individualistic, and morally sensitive as Kolmogorov would obviously have seen through the lies of his government, and been horrified by its brutality.  So then why did he utter nary a word in public against what was happening?

As far as I can tell, the answer is simply: because Kolmogorov knew better than to pick fights he couldn’t win.  He judged that he could best serve the cause of truth by building up an enclosed little bubble of truth, and protecting that bubble from interference by the Soviet system, and even making the bubble useful to the system wherever he could—rather than futilely struggling to reform the system, and simply making martyrs of himself and all his students for his trouble.

There’s a saying of Kolmogorov, which associates wisdom with keeping your mouth shut:

“Every mathematician believes that he is ahead of the others. The reason none state this belief in public is because they are intelligent people.”

There’s also a story that Kolmogorov loved to tell about himself, which presents math as a sort of refuge from the arbitrariness of the world: he said that he once studied to become a historian, but was put off by the fact that historians demanded ten different proofs for the same proposition, whereas in math, a single proof suffices.

There was also a dark side to political quietism.  In 1936, Kolmogorov joined other mathematicians in testifying against his former mentor in the so-called Luzin affair.  By many accounts, he did this because the police blackmailed him, by threatening to reveal his homosexual relationship with Pavel Aleksandrov.  On the other hand, while he was never foolish enough to take on Lysenko directly, Kolmogorov did publish a paper in 1940 courageously supporting Mendelian genetics.

It seems likely that in every culture, there have been truths, which moreover everyone knows to be true on some level, but which are so corrosive to the culture’s moral self-conception that one can’t assert them, or even entertain them seriously, without (in the best case) being ostracized for the rest of one’s life.  In the USSR, those truths were the ones that undermined the entire communist project: for example, that humans are not blank slates; that Mendelian genetics is right; that Soviet collectivized agriculture was a humanitarian disaster.  In our own culture, those truths are—well, you didn’t expect me to say, did you? 🙂

I’ve long been fascinated by the psychology of unspeakable truths.  Like, for any halfway perceptive person in the USSR, there must have been an incredible temptation to make a name for yourself as a daring truth-teller: so much low-hanging fruit!  So much to say that’s correct and important, and that best of all, hardly anyone else is saying!

But then one would think better of it.  It’s not as if, when you speak a forbidden truth, your colleagues and superiors will thank you for correcting their misconceptions.  Indeed, it’s not as if they didn’t already know, on some level, whatever you imagined yourself telling them.  In fact it’s often because they fear you might be right that the authorities see no choice but to make an example of you, lest the heresy spread more widely.  One corollary is that the more reasonably and cogently you make your case, the more you force the authorities’ hand.

But what’s the inner psychology of the authorities?  For some, it probably really is as cynical as the preceding paragraph makes it sound.  But for most, I doubt that.  I think that most authorities simply internalize the ruling ideology so deeply that they equate dissent with sin.  So in particular, the better you can ground your case in empirical facts, the craftier and more conniving a deceiver you become in their eyes, and hence the more virtuous they are for punishing you.  Someone who’s arrived at that point is completely insulated from argument: absent some crisis that makes them reevaluate their entire life, there’s no sense in even trying.  The question of whether or not your arguments have merit won’t even get entered upon, nor will the authority ever be able to repeat back your arguments in a form you’d recognize—for even repeating the arguments correctly could invite accusations of secretly agreeing with them.  Instead, the sole subject of interest will be you: who you think you are, what your motivations were to utter something so divisive and hateful.  And you have as good a chance of convincing authorities of your benign motivations as you’d have of convincing the Inquisition that, sure, you’re a heretic, but the good kind of heretic, the kind who rejects the divinity of Jesus but believes in niceness and tolerance and helping people.  To an Inquisitor, “good heretic” doesn’t parse any better than “round square,” and the very utterance of such a phrase is an invitation to mockery.  If the Inquisition had had Twitter, its favorite sentence would be “I can’t even.”

If it means anything to be a lover of truth, it means that anytime society finds itself stuck in one of these naked-emperor equilibriums—i.e., an equilibrium with certain facts known to nearly everyone, but severe punishments for anyone who tries to make those facts common knowledge—you hope that eventually society climbs its way out.  But crucially, you can hope this while also realizing that, if you tried singlehandedly to change the equilibrium, it wouldn’t achieve anything good for the cause of truth.  If iconoclasts simply throw themselves against a ruling ideology one by one, they can be picked off as easily as tribesmen charging a tank with spears, and each kill will only embolden the tank-gunners still further.  The charging tribesmen don’t even have the assurance that, if truth ultimately does prevail, then they’ll be honored as martyrs: they might instead end up like Ted Nelson babbling about hypertext in 1960, or H.C. Pocklington yammering about polynomial-time algorithms in 1917, nearly forgotten by history for being too far ahead of their time.

Does this mean that, like Winston Smith, the iconoclast simply must accept that 2+2=5, and that a boot will stamp on a human face forever?  No, not at all.  Instead the iconoclast can choose what I think of as the Kolmogorov option.  This is where you build up fortresses of truth in places the ideological authorities don’t particularly understand or care about, like pure math, or butterfly taxonomy, or irregular verbs.  You avoid a direct assault on any beliefs your culture considers necessary for it to operate.  You even seek out common ground with the local enforcers of orthodoxy.  Best of all is a shared enemy, and a way your knowledge and skills might be useful against that enemy.  For Kolmogorov, the shared enemy was the Nazis; for someone today, an excellent choice might be Trump, who’s rightly despised by many intellectual factions that spend most of their time despising each other.  Meanwhile, you wait for a moment when, because of social tectonic shifts beyond your control, the ruling ideology has become fragile enough that truth-tellers acting in concert really can bring it down.  You accept that this moment of reckoning might never arrive, or not in your lifetime.  But even if so, you could still be honored by future generations for building your local pocket of truth, and for not giving falsehood any more aid or comfort than was necessary for your survival.

When it comes to the amount of flak one takes for defending controversial views in public under one’s own name, I defer to almost no one.  For anyone tempted, based on this post, to call me a conformist or coward: how many times have you been denounced online, and from how many different corners of the ideological spectrum?  How many people have demanded your firing?   How many death threats have you received?  How many threatened lawsuits?  How many comments that simply say “kill yourself kike” or similar?  Answer and we can talk about cowardice.

But, yes, there are places even I won’t go, hills I won’t die on.  Broadly speaking:

  • My Law is that, as a scientist, I’ll hold discovering and disseminating the truth to be a central duty of my life, one that overrides almost every other value.  I’ll constantly urge myself to share what I see as the truth, even if it’s wildly unpopular, or makes me look weird, or is otherwise damaging to me.
  • The Amendment to the Law is that I’ll go to great lengths not to hurt anyone else’s feelings: for example, by propagating negative stereotypes, or by saying anything that might discourage any enthusiastic person from entering science.  And if I don’t understand what is or isn’t hurtful, then I’ll defer to the leading intellectuals in my culture to tell me.  This Amendment often overrides the Law, causing me to bite my tongue.
  • The Amendment to the Amendment is that, when pushed, I’ll stand by what I care about—such as free scientific inquiry, liberal Enlightenment norms, humor, clarity, and the survival of the planet and of family and friends and colleagues and nerdy misfits wherever they might be found.  So if someone puts me in a situation where there’s no way to protect what I care about without speaking a truth that hurts someone’s feelings, then I might speak the truth, feelings be damned.  (Even then, though, I’ll try to minimize collateral damage.)

When I see social media ablaze with this or that popular falsehood, I sometimes feel the “Galileo urge” washing over me.  I think: I’m a tenured professor with a semi-popular blog.  How can I look myself in the mirror, if I won’t use my platform and relative job safety to declare to the world, “and yet it moves”?

But then I remember that even Galileo weighed his options and tried hard to be prudent.  In his mind, the Dialogue Concerning the Two Chief World Systems actually represented a compromise (!).  Galileo never declared outright that the earth orbits the sun.  Instead, he put the Copernican doctrine, as a “possible view,” into the mouth of his character Salviati—only to have Simplicio “refute” Salviati, by the final dialogue, with the argument that faith always trumps reason, and that human beings are pathetically unequipped to deduce the plan of God from mere surface appearances.  Then, when that fig-leaf turned out not to be wide enough to fool the Church, Galileo quickly capitulated.  He repented of his error, and agreed never to defend the Copernican heresy again.  And he didn’t, at least not publicly.

Some have called Galileo a coward for that.  But the great David Hilbert held a different view.  Hilbert said that science, unlike religion, has no need for martyrs, because it’s based on facts that can’t be denied indefinitely.  Given that, Hilbert considered Galileo’s response to be precisely correct: in effect Galileo told the Inquisitors, hey, you’re the ones with the torture rack.  Just tell me which way you want it.  I can have the earth orbiting Mars and Venus in figure-eights by tomorrow if you decree it so.

Three hundred years later, Andrey Kolmogorov would say to the Soviet authorities, in so many words: hey, you’re the ones with the Gulag and secret police.  Consider me at your service.  I’ll even help you stop Hitler’s ideology from taking over the world—you’re 100% right about that one, I’ll give you that.  Now as for your own wondrous ideology: just tell me the dogma of the week, and I’ll try to make sure Soviet mathematics presents no threat to it.

There’s a quiet dignity to Kolmogorov’s (and Galileo’s) approach: a dignity that I suspect will be alien to many, but recognizable to those in the business of science.

Comment Policy: I welcome discussion about the responses of Galileo, Kolmogorov, and other historical figures to official ideologies that they didn’t believe in; and about the meta-question of how a truth-valuing person ought to behave when living under such ideologies.  In the hopes of maintaining a civil discussion, any comments that mention current hot-button ideological disputes will be ruthlessly deleted.

10 Aug 09:06

Saturday Morning Breakfast Cereal - Faith Healing


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Logically, next he should ask for a cure for the placebo effect.

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Today's News:

Hey, you probably haven't heard of it, but me and Kelly wrote a book called Soonish, and we'd appreciate if you checked it out.

07 Aug 14:13

Complex cellular logic computation using ribocomputing devices

by Alexander A. Green

Complex cellular logic computation using ribocomputing devices

Nature 548, 7665 (2017). doi:10.1038/nature23271

Authors: Alexander A. Green, Jongmin Kim, Duo Ma, Pamela A. Silver, James J. Collins & Peng Yin

Synthetic biology aims to develop engineering-driven approaches to the programming of cellular functions that could yield transformative technologies. Synthetic gene circuits that combine DNA, protein, and RNA components have demonstrated a range of functions such as bistability, oscillation, feedback, and logic capabilities. However, it remains challenging to scale up these circuits owing to the limited number of designable, orthogonal, high-performance parts, the empirical and often tedious composition rules, and the requirements for substantial resources for encoding and operation. Here, we report a strategy for constructing RNA-only nanodevices to evaluate complex logic in living cells. Our ‘ribocomputing’ systems are composed of de-novo-designed parts and operate through predictable and designable base-pairing rules, allowing the effective in silico design of computing devices with prescribed configurations and functions in complex cellular environments. These devices operate at the post-transcriptional level and use an extended RNA transcript to co-localize all circuit sensing, computation, signal transduction, and output elements in the same self-assembled molecular complex, which reduces diffusion-mediated signal losses, lowers metabolic cost, and improves circuit reliability. We demonstrate that ribocomputing devices in Escherichia coli can evaluate two-input logic with a dynamic range up to 900-fold and scale them to four-input AND, six-input OR, and a complex 12-input expression (A1 AND A2 AND NOT A1*) OR (B1 AND B2 AND NOT B2*) OR (C1 AND C2) OR (D1 AND D2) OR (E1 AND E2). Successful operation of ribocomputing devices based on programmable RNA interactions suggests that systems employing the same design principles could be implemented in other host organisms or in extracellular settings.

07 Aug 14:13

Big names in statistics want to shake up much-maligned P value

by Dalmeet Singh Chawla

Big names in statistics want to shake up much-maligned P value

Nature 548, 7665 (2017).

Author: Dalmeet Singh Chawla

One of scientists’ favourite statistics — the P value — should face tougher standards, say leading researchers.

07 Aug 09:01

Cose che ho scoperto oggi #25


Factoids worth knowing.

il verbo to debunk deriva da quello di una contea della North Carolina, Buncombe. Nel 1820 il deputato di Buncombe Felix Walker fece un discorso senza capo né coda al Congresso. Quando gli altri parlamentari gli dissero di smettere, Walker ribatté che doveva fare un discorso “per Buncombe”. “Buncombe” divenne un sinonimo di discorso senza capo né coda, e il termine venne poi accorciato in “bunkum” e poi “bunk”. E se c'è un bunk, ci deve essere qualcuno che debunka.

Fonte: Wordsmith.

02 Aug 14:18

The digital native is a myth


If you are surprised you either don't know technology, or you don't know the new generations, or both.

The digital native is a myth

Nature 547, 7664 (2017). doi:10.1038/547380a

The younger generation uses technology in the same ways as older people — and is no better at multitasking.

02 Aug 14:07

The physics of data

by Jeff Byers

Nature Physics 13, 718 (2017). doi:10.1038/nphys4202

Author: Jeff Byers

Physicists are accustomed to dealing with large datasets, yet they are fortunate in that the quality of their experimental data is very good. The onset of big data has led to an explosion of datasets with a far more complex structure — a development that requires new tools and a different mindset.

02 Aug 14:07

The invention of dimension

by Steven T. Bramwell

Nature Physics 13, 820 (2017). doi:10.1038/nphys4229

Author: Steven T. Bramwell

Assigning dimensions to physical quantities is not just for practicality. Steven T. Bramwell reflects on the deeper physical connotations of it all.

02 Aug 14:07

The thing about data

Nature Physics 13, 717 (2017). doi:10.1038/nphys4238

The rise of big data represents an opportunity for physicists. To take full advantage, however, they need a subtle but important shift in mindset.

02 Aug 13:29

Generalized optical memory effect

by Gerwin Osnabrugge
Gerwin Osnabrugge, Roarke Horstmeyer, Ioannis N. Papadopoulos, Benjamin Judkewitz, Ivo M. Vellekoop
The optical memory effect is a well-known type of tilt/tilt wave correlation that is observed in coherent fields, allowing control over scattered light through thin and diffusive materials. Here we show that the optical memory effect is a special case of a more general class of combined shift/tilt ... [Optica 4, 886-892 (2017)]
02 Aug 13:26

Tailoring Correlations of the Local Density of States in Disordered Photonic Materials

by F. Riboli, F. Uccheddu, G. Monaco, N. Caselli, F. Intonti, M. Gurioli, and S. E. Skipetrov

Author(s): F. Riboli, F. Uccheddu, G. Monaco, N. Caselli, F. Intonti, M. Gurioli, and S. E. Skipetrov

The frequency correlations of local density of states of a material are linked to its microscopic features.

[Phys. Rev. Lett. 119, 043902] Published Tue Jul 25, 2017

02 Aug 12:44

La salute disuguale

by Roberta Villa

I l tram numero 3 che attraversa Torino gode di una sorprendente popolarità anche al di fuori del capoluogo piemontese. Il suo percorso di 45 minuti è mostrato ai congressi di medicina e di economia: mostra come, allontanandosi dalle ville ai piedi della collina e dirigendosi verso il quartiere industriale delle Vallette, i residenti perdano cinque mesi di vita per ogni chilometro percorso. I primi hanno un’aspettativa superiore agli 82 anni, gli altri non raggiungono i 78.

Lo stesso accade a Londra: se chi abita nella zona di Oxford Circus può sperare di arrivare in media fino a 96 anni di età, a ogni fermata di metropolitana più in là, andando verso le aree suburbane, questa ottimistica prospettiva diminuisce. Procedendo lungo la Jubilee line, da Westminster verso est, l’aspettativa di vita cala di un anno a ogni fermata.

L’andamento è inverso negli Stati Uniti, dove le famiglie più benestanti preferiscono vivere fuori città. Il risultato però è simile: prendendo la metropolitana dal centro di Washington fino a Montgomery County, nel Maryland, l’aspettativa di vita aumenta di circa un anno e mezzo per ogni miglio percorso.

Può sembrare ovvio che i più ricchi stiano meglio dei più poveri, e che vivano più a lungo, ma il quadro dell’analisi dei dati di sopravvivenza rispetto alla zona di residenza nelle città occidentali mostra che in realtà il fenomeno va ben al di là della possibilità di usufruire del necessario per vivere e curarsi. Non si riferisce solo ai casi estremi, è graduale e progressivo e, soprattutto, “spalmato” a tutti i livelli della gerarchia sociale. In altre parole, ci riguarda tutti.

Benessere e salute
Non è solo questione di PIL: Paesi più poveri ma più egualitari possono avere indicatori di salute migliori di altri più ricchi e tecnologicamente dotati, ma gravati da pesanti disparità. Tipico è il caso di Cuba, che ha una mortalità infantile inferiore a quella degli Stati Uniti (per quanto riguarda la mortalità tra gli adulti, poi, la situazione è migliore degli Stati Uniti in altri 144 Paesi meno ricchi).

Certo, ai livelli più bassi della scala sociale, nei Paesi in cui i più poveri non hanno da mangiare, non hanno una casa o non possono permettersi nemmeno le cure essenziali, sono i soldi a fare la differenza. Ma quando tutto questo è garantito, le differenze di salute resistono, e seguono un gradiente continuo che non dipende solo dal reddito, ma anche dall’istruzione, e più genericamente dal gradino che si occupa nella scala sociale.

Da una posizione più elevata deriverebbe infatti il senso di controllo sulla propria vita che permette da un lato di fare scelte più salutari e dall’altro di subire meno uno stress psicosociale che è relativo al contesto in cui si vive, e non può quindi essere valutato solo in termini assoluti: la stessa situazione socioeconomica che garantisce un certo prestigio e relativo benessere in un villaggio indiano sarebbe considerata degradante e fonte di grave malessere in una baraccopoli alla periferia di una metropoli occidentale.

Immagine: Spencer Platt/ Getty Images.

Chi ha messo in luce questo fenomeno è un distinto e sorridente signore inglese, un medico che da molti decenni ha appeso il camice al chiodo per dedicarsi a combattere “le cause delle cause delle malattie”, come le chiama lui: Michael Marmot, nominato Sir nel 2000 dalla regina Elisabetta. Oltre a essere professore di epidemiologia e salute pubblica al University College London, a capo dell’Institute of Health Equity dello stesso ateneo e presidente della World Medical Association, ha guidato centinaia di altri ricercatori in tutto il mondo nell’impresa di esaminare le disuguaglianze di salute a livello nazionale o sovranazionale, cercare di individuarne le cause e soprattutto studiare le modalità per contrastarle. I rapporti derivati da questo lavoro e stilati per conto dei governi o dell’Organizzazione mondiale della Sanità vengono spesso chiamati con il suo nome, Marmot Review.

Marmot ha calcolato per esempio che se tutti gli ultratrentenni in Inghilterra avessero lo stesso basso livello di mortalità di quelli laureati, la mortalità totale prima dei 75 anni si potrebbe quasi dimezzare. È stato lui a coniare l’espressione Status Syndrome, titolo di un suo famoso libro del 2005, per descrivere il legame tra malattia e condizione sociale. Il testo raccoglie i risultati di studi chiamati Whitehall, dal nome della strada di Londra dove si trova il Ministero dell’interno e molti suoi uffici, usato per metonimia come sinonimo dell’amministrazione pubblica del Regno Unito. Le ricerche infatti esaminavano le condizioni di salute dei dipendenti del Ministero a tutti i suoi livelli.

Fino alla pubblicazione dei risultati del primo lavoro, alla fine degli anni Settanta, si pensava che le persone con maggiore responsabilità fossero soggette a maggior stress, e di conseguenza subissero più danni al cuore. Il lavoro di Marmot dimostrò il contrario, prima su 18.000 dipendenti del Ministero di sesso maschile e poi, vent’anni dopo, su oltre 10.000, un terzo dei quali erano donne. Anche questi risultati hanno lo stesso impatto visivo delle mappe del metrò: dal portiere all’ingresso, a salire ai piani alti, di promozione in promozione nei ranghi della pubblica amministrazione, l’aspettativa di vita sale, in maniera graduale e continua, soprattutto grazie al calo della mortalità per cause cardiovascolari.

I fattori di rischio tradizionali spiegavano solo un terzo circa del fenomeno: il fumo era infatti più frequente ai livelli più bassi, ma la colesterolemia, per esempio, era maggiore ai piani alti. I tassi di ipertensione e obesità cambiavano poco tra impiegati di prima fascia e alti funzionari del Ministero.

Secondo Marmot, queste differenze si spiegano soprattutto come effetto di uno stress psicosociale, determinato dalla percezione di avere minore controllo sulla propria vita rispetto a chi si trova ai livelli più alti. Non c’è solo la povertà assoluta, ma anche quella relativa, per cui nel ricco Occidente una persona, anche se ha un tetto sopra la testa, può vivere come frustrante il fatto di non potersi permettere mai di andare in vacanza o di non poter mandare all’università i figli, si logora per la precarietà del proprio lavoro o il fatto di ritenerlo poco gratificante. Le aspettative crescono progressivamente, e la competizione che permea la nostra società contribuisce ad alimentarle.

Uno studio ha evidenziato l’impatto dei determinanti socioeconomici sulla mortalità: ipertensione, obesità, abuso di alcol incidono meno della posizione professionale sull’aspettativa di vita.

Tutto questo può riflettersi sull’aspettativa di vita in vari modi: indirettamente, perché chi è insoddisfatto più facilmente fuma, beve troppo o cerca conforto nel cibo; direttamente, perché nei casi estremi queste situazioni possono favorire l’insorgenza di disturbi mentali, come la depressione, a loro volta legati a una maggiore mortalità, o indurre effetti biologici che oggi stanno cominciando a diventare misurabili.

Con un’espressione ad effetto si potrebbe dire che tra qualche anno il basso livello socioeconomico delle persone si potrà leggere nel sangue: nelle fasce sociali più basse si ritrovano infatti in media livelli più alti di indici infiammatori, indicatori che negli ultimi anni sono stati correlati a un aumentato di rischio di moltissime malattie (dall’ipertensione al diabete, dalla cardiopatia ischemica al cancro). Ugualmente sono più elevati i tassi di cortisolo, strettamente dipendenti dallo stress, a loro volta mediatori di fattori di rischio per molte malattie croniche. Scendendo a un piano molecolare, tutto questo si può riflettere perfino nel DNA, perché queste situazioni, soprattutto a causa degli stili di vita che portano con sé, possono comportare alterazioni epigenetiche, per esempio diversi livelli di metilazione da cui dipende la regolazione dei geni.

Causa, contesto e gerarchia
Per spiegare la maggior parte delle differenze nei Paesi più ricchi non possono essere chiamate in causa ragioni legate alla carenza di beni essenziali, che non mancano agli impiegati di livello inferiore, e in molti casi nemmeno un diverso accesso alle cure, garantito a tutti dal National Health Service britannico o dal Servizio sanitario italiano. Per le carenze di questi sistemi i più ricchi possono prenotare con maggiore facilità una visita o un esame a pagamento, ma questo non basta a spiegare la disparità che si registra ovunque, sebbene sia senza dubbio più drammatica negli Stati Uniti, tema a cui The Lancet ha recentemente dedicato un’intera serie di articoli.

Le cure intervengono comunque quando il danno è fatto. Sono importanti ma non agiscono sulle “cause delle cause”, che interessano di più Marmot. Colpisce per esempio che l’aspettativa di vita degli uomini di una zona popolare di Glasgow, Calton, sia inferiore di ben dieci anni a quella della media indiana, sebbene nel quartiere della città scozzese in genere tutti abbiano una casa, accesso al cibo, all’acqua potabile e ai servizi sanitari essenziali.

Immagine: Spencer Platt/ Getty Images.

Qui entrano in gioco fattori diversi: alcol, droga, violenza, disturbi mentali, tutti fattori strettamente legati al contesto sociale in cui le persone vivono e che spiegano come mai chi cresce in una elegante casa in stile georgiano a Lenzie, il quartiere ricco di Glasgow, possa contare su almeno vent’anni di vita in più rispetto a chi è nato nella zona popolare di Calton. I determinanti sociali della salute non escludono infatti gli stili di vita, ma si intrecciano con questi. A New York si dice che maggiore è la metratura dell’appartamento, minore sarà la taglia del vestito, per sottolineare come l’obesità è molto più frequente nelle classi sociali più basse, meno attente alla cura del proprio corpo, a svolgere una regolare attività fisica e a seguire una sana alimentazione. Anche il fumo, la più importante causa di morte prevenibile, un tempo diffusa a tutti i livelli, è oggi un’abitudine più comune nelle classi sociali meno abbienti: nel Regno Unito solo il 9% degli adulti nelle famiglie dei professionisti fuma, contro il 31% di quelle di lavoratori manuali. Eppure gli stili di vita da soli non bastano.

Un importante studio pubblicato su Lancet a gennaio di quest’anno ha messo a confronto l’impatto sulla mortalità dei determinanti socioeconomici rispetto ai fattori di rischio classici che l’Organizzazione Mondiale della Sanità ha preso di mira con l’obiettivo di abbattere del 25% entro il 2025 la mortalità per malattie croniche non trasmissibili, come quelle cardiovascolari, il diabete o i tumori. Analizzando i dati derivanti da 48 studi indipendenti che hanno coinvolto 1,7 milioni di persone, i ricercatori del progetto europeo Lifepath guidati da Paolo Vineis, epidemiologo italiano dell’Imperial College di Londra, hanno dimostrato che nel determinare l’aspettativa di vita, ipertensione arteriosa, obesità, abuso di alcol contano meno della posizione professionale.

Educazione alla salute
Non è solo questione di reddito, ma anche di istruzione. Mentre negli Stati Uniti si festeggia per il fatto che si è raggiunto l’obiettivo di far scendere al 15% la percentuale di fumatori in media tra gli adulti, i Centers for Disease Control and Prevention di Atlanta fanno notare che, tra le persone che hanno solo un diploma di scuola superiore, il tasso di fumatori resta superiore al 40%. Sono soprattutto le popolazioni rurali a studiare di meno e fumare di più. E non a caso l’incidenza di tumori al polmone tra i residenti in queste zone è inaspettatamente superiore del 18-20% a quella di chi vive in città, a conferma che il fattore fumo resta sempre molto dominante rispetto all’inquinamento, che pure è da contrastare.

Per questo Marmot insiste sull’importanza dell’educazione: garantire a tutti un livello di istruzione adeguato fin dalla scuola dell’infanzia. L’esperienza di tanti Paesi dimostra che i miglioramenti sono possibili e producono enormi effetti in termini di salute. Il titolo del rapporto finale della commissione dell’OMS guidata da Marmot è ambizioso: “Closing the gap in a generation”, colmare il divario in una generazione. Il sottotitolo indica il percorso: raggiungere l’equità nella salute agendo sui determinanti sociali della salute. L’invito è rivolto alla finanza e alla politica, ma riguarda tutte le categorie che possono agire nel loro piccolo o grande ruolo. Ne “La salute disuguale” Marmot racconta quel che fanno i pompieri di Birmingham o le donne maori, gli amministratori di piccole e grandi città o le associazioni dei medici. Tutto può contribuire a creare comunità resilienti. Con quello che lui chiama “ottimismo basato sulle prove”, occorre mettere in pratica tutti gli interventi possibili per ridurre le disuguaglianze di salute a tutti i livelli, da quelli estremi a quelli meno drammatici, che pure, come si è visto, possono avere un impatto importante in termini di benessere e aspettativa di vita. La ragione è semplice: tutte le disparità di salute che si possono evitare sono ingiuste. E basta questo per dire che vanno combattute.

L'articolo La salute disuguale proviene da il Tascabile.

02 Aug 10:40

Saturday Morning Breakfast Cereal - Perpetual Motion


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Also, have you tried shining a flashlight into a solar panel?

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Today's News:

Hey! Geeks of the west coast. One month left to get in your submission for BAHFest San Francisco or BAHFest Seattle!

01 Aug 10:15

Generalized optical memory effect

by Gerwin Osnabrugge
Gerwin Osnabrugge, Roarke Horstmeyer, Ioannis N. Papadopoulos, Benjamin Judkewitz, Ivo M. Vellekoop
The optical memory effect is a well-known type of tilt/tilt wave correlation that is observed in coherent fields, allowing control over scattered light through thin and diffusive materials. Here we show that the optical memory effect is a special case of a more general class of combined shift/tilt ... [Optica 4, 886-892 (2017)]
31 Jul 12:29

Debunking sì, debunking no

by .mau.

Roberta Villa su Stradeonline racconta di un nuovo studio di Fabiana Zollo e del gruppo di Walter Quattrociocchi sull’effetto in Facebook delle echo chamber (le camere ad eco, i gruppi di amici in rete ma non solo) dove senti dire solo le cose che piacciono a te. Non solo sono impermeabili agli accessi esterni, ma i tentativi di debunking, cioè di smontare razionalmente le credenze false, di solito sortiscono l’effetto opposto. Peggio ancora i “blastatori”, coloro che assumono un atteggiamento molto aggressivo: generano cori da stadio tra i loro fan, ma non spostano di una virgola i consensi.

Io ho il vantaggio di fare divulgazione matematica, e quindi la gente scappa prima. Ma che si può fare in genere? Non lo so. Io è da un pezzo che non entro in queste questioni, perché ho capito che non c’è sordo peggiore di chi non vuole sentire; se escono argomenti nuovi vado a cercare dati e li fornisco, ma nulla di più. Non ho tempo per impelagarmi in risse verbali inutili. Credo però che una cosa utile sia produrre informazioni, che è cosa diversa dal darle. Dando per perso chiunque abbia opinioni tagliate con l’accetta (ce ne sono da entrambe le parti, altrimenti i blastatori non avrebbero tutto quel successo) resta il grosso di chi non sa le cose, e seminare in rete i mezzi per informarsi può giovare loro. È poi vero che se la stampa non facesse da cassa di risonanza certi atteggiamenti acritici avrebbero meno successo: ma è anche vero che io avrei meno possibilità di vedere cosa c’è fuori dalla mia bolla informativa, e forse sarebbe peggio.

Voi che ne pensate?

31 Jul 09:24

di come Tezuka sia incocciato nel moe 50 anni prima del moe

di come Tezuka sia incocciato nel moe 50 anni prima del moe

31 Jul 09:23

Physics Confession

"You know lightning, right? When electric charge builds up in a cloud and then discharges in a giant spark? Ask me why that happens." "Why does tha--" "No clue. We think it's related to the hair thing."
21 Jul 15:24

Climate scientists flock to France’s call

by Declan Butler

Climate scientists flock to France’s call

Nature 547, 7663 (2017).

Author: Declan Butler

President said ‘Make Our Planet Great Again’ — and researchers signed up.

21 Jul 14:31

Ignoring the Literature, Selectively

by Derek Lowe

Very little time for blogging today (travel), but I wanted to pass on some words of wisdom from Kevan Shokat, from a recent Perspectives piece in Nature Reviews Cancer. Talking about chemical probes, and how to know if they’re valid enough to work with, he suggests that you need to see dose-response data (for one thing), and he’s much, much happier when there’s a crystal structure of the proposed probe with the target protein (hey, who isn’t?) But then there’s this point:

The third criteria is proof that the first drug can be modified and its biochemical and cellular activity improved in a manner consistent with the structural model. Note that I do not include a requirement that the molecule work in an animal model. In my opinion, too many first reports describe animal efficacy data, long before the first three criteria are established, leading to false-positive proof of target inhibition. Something to look for if the report was published more than a year ago, is whether a follow-up study has appeared showing an improved version of the molecule and further proof of target engagement. If nothing appears after several years in the peer-reviewed literature, bioRxiv, or published patent applications, you can bet the molecule was an artefact and the target remains undrugged.

I endorse both of those – the too-fast animal model problem and the lack of follow-up criterion. When the answer to “Whatever happened to. . .?” is “Nothing, apparently”, then it’s a bad sign. The only mitigating factor might be if the report was from a more obscure source or published in a more obscure journal. That gives you a possible out, in that other people may not have noticed it, but that could also be offset by the possibility that the group reporting it may not have had the resources or experience to do adequate characterization themselves.

This is not a mandate to ignore the literature wholesale. If you do that, you’ll end up stuck pretty quickly in this field. Richard Feynman was famous among colleagues, when he moved into a field of research, for deliberately not reading the literature and trying to work his way up from first principles. That, though (as one of those colleagues remarked in James Gleick’s biography) only worked if you were as smart as Feynman. And at any rate, it doesn’t work at all in biology, where there are no first principles, at least by the standards of physics. No, we’re stuck with the literature, and we have to keep up with it, but we also have to remember that a reasonable percentage of it is wrong, and be prepared to ignore parts of it as needed, and with cause. If you try the opposite, and decide that every report you read is completely correct, you will end up stuck as firmly in the mire as if you don’t read the literature at all. It ain’t easy.

21 Jul 14:27

Russell's Teapot

Unfortunately, NASA regulations state that Bertrand Russell-related payloads can only be launched within launch vehicles which do not launch themselves.
21 Jul 09:55

Focusing inside Disordered Media with the Generalized Wigner-Smith Operator

by Philipp Ambichl, Andre Brandstötter, Julian Böhm, Matthias Kühmayer, Ulrich Kuhl, and Stefan Rotter

Author(s): Philipp Ambichl, Andre Brandstötter, Julian Böhm, Matthias Kühmayer, Ulrich Kuhl, and Stefan Rotter

We introduce a wave front shaping protocol for focusing inside disordered media based on a generalization of the established Wigner-Smith time-delay operator. The key ingredient for our approach is the scattering (or transmission) matrix of the medium and its derivative with respect to the position ...

[Phys. Rev. Lett. 119, 033903] Published Tue Jul 18, 2017

21 Jul 09:14

Positive Hamiltonians can give purely exponential decay

by Daniel Burgarth and Paolo Facchi

Author(s): Daniel Burgarth and Paolo Facchi

It is commonly claimed that only Hamiltonians with a spectrum unbounded both above and below can give purely exponential decay. Because such Hamiltonians have no ground state, they are considered unphysical. Here we show that Hamiltonians that are bounded below can give purely exponential decay. Thi...

[Phys. Rev. A 96, 010103(R)] Published Thu Jul 20, 2017

21 Jul 09:09

High-Precision Measurement of the Proton’s Atomic Mass

by F. Heiße, F. Köhler-Langes, S. Rau, J. Hou, S. Junck, A. Kracke, A. Mooser, W. Quint, S. Ulmer, G. Werth, K. Blaum, and S. Sturm

Author(s): F. Heiße, F. Köhler-Langes, S. Rau, J. Hou, S. Junck, A. Kracke, A. Mooser, W. Quint, S. Ulmer, G. Werth, K. Blaum, and S. Sturm

The most precise measurement to date of the proton mass finds a value that is 3 standard deviations lower than previous estimates.

[Phys. Rev. Lett. 119, 033001] Published Tue Jul 18, 2017

20 Jul 10:47

Saturday Morning Breakfast Cereal - Voters


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When I said you should compromise, I didn't mean about the thing that matters to ME!

New comic!
Today's News:
19 Jul 12:57

La rivoluzione Crispr

by Michele Catanzaro

L a modificazione del DNA non è più appannaggio di pochi laboratori all’avanguardia. Oggi bastano 150 dollari per ordinare via internet un kit e realizzare in casa un esperimento di genetica ricreativa: modificare il DNA di un batterio (Escherichia coli) per renderlo resistente agli antibiotici. Teoricamente, senza nessun rischio: il ceppo commercializzato nel kit è innocuo.

Il 24 marzo scorso, però, la Germania ne ha proibito l’importazione. Le autorità hanno lanciato l’allarme quando si sono accorte che alcune scatole erano state contaminate da batteri patogeni (Klebsiella pneumoniae, Enterobacter spp. ed Enterococcus faecalis). Si tratta di microbi naturalmente presenti nell’intestino e nell’ambiente, che possono però scatenare infezioni in contesti ospedalieri o in persone immunodepresse. Cosa succederebbe se questi batteri, mescolati inavvertitamente con quelli innocui, venissero modificati per diventare resistenti agli antibiotici? E se venissero buttati nel lavandino dopo aver finito l’esperimento? O se il kit venisse usato da malintenzionati con microbi pericolosi? Il Centro Europeo per il Controllo delle Malattie (ECDC) ha gettato acqua sul fuoco con una valutazione del rischio pubblicata il 3 maggio.

Divieti e rassicurazioni a parte, questa storia dimostra però come produrre organismi transgenici in cucina o in garage non sia più un’idea strampalata da romanzo di fantascienza.

Per colpa di Crispr
A partire dal 2012, una nuova tecnica ha messo in ebollizione la biologia. Il sistema, chiamato Crispr, permette di “editare” il DNA, ovvero di tagliare e incollare geni: tagliare, per esempio, un gene difettoso e sostituirlo con la sua variante corretta. La vera novità è che la Crispr realizza queste operazioni con precisione, velocità e prezzo incomparabilmente migliori rispetto alle tecniche di modificazione genetica già esistenti.

Il sistema dischiude prospettive di speranza a terapie geniche che permettano di editare i geni della malattia di Huntington, per esempio, ma apre anche scenari inquietanti, come la modificazione di embrioni umani, che è già stata realizzata (pur senza completare la gestazione), risvegliando i fantasmi dell’eugenetica. C’è chi pensa di usare la Crispr per rendere innocue le zanzare che portano la malaria, e chi vuole inserire geni fossili di un mammut nel DNA di un elefante, per riportare in vita la specie estinta.

A partire dal 2012 una nuova tecnica ha messo in ebollizione la biologia: Crispr è un sistema che permette di ‘editare’ il DNA, ovvero di tagliare e incollare geni.

La Crispr è stata dichiarata scoperta scientifica dell’anno nel 2015 da Nature e Science; è la causa più probabile di uno dei prossimi premi Nobel in medicina; ha provocato una lunga querelle giudiziaria sulla titolarità del suo brevetto; è stata oggetto di riunioni di bioetica di altissimo livello; ed è al centro di un infuocato dibattito scientifico riguardo ai suoi possibili effetti collaterali.

L’uomo che ha scatenato questa rivoluzione senza rendersene conto la osserva con una mescolanza di soddisfazione e sconcerto, dal suo piccolo laboratorio in una città media nel sud della Spagna. “Mi chiamavano il padre della Crispr. Poi la cosa si è diluita. Quando la tecnica ha cominciato a funzionare, tutti si sono dimenticati del lavoro precedente. Questo fatto l’ho vissuto con un po’ di dispiacere. Però i risultati lo compensano, e poi ogni tanto c’è qualcuno che guarda indietro”, racconta a Il Tascabile Francisco Juan Martínez Mojica, conosciuto come Francis Mojica, microbiologo dell’Università di Alicante.

Fu Mojica a inventare il nome Crispr. Il suo articolo del 2005 che spiega la base biologica della tecnica è il primo riferimento di tutte le ricostruzioni della storia della tecnica. Venne pubblicato in una rivista minore, dopo il rifiuto di Nature e di altre riviste importanti. In un certo senso, a questo ricercatore è sfuggita dalle mani l’applicazione scientifica più rivoluzionaria degli ultimi anni, e in pochi sperano che Mojica sia in lizza per il Nobel. Nella battaglia per il brevetto non è nemmeno entrato, ma la sua vicenda dice molto su come funzionano veramente scienza e innovazione. E racconta qualcosa anche degli enormi costi invisibili dell’austerità applicata alla ricerca, nel sud d’Europa, durante gli anni della crisi.

In realtà, la storia della Crispr comincia in un posto ancora più remoto del laboratorio di Mojica. Si tratta delle saline di Santa Pola, un parco naturale sulla costa mediterranea della Spagna, a sud di Alicante e a venti chilometri da Elche, la cittadina dove Mojica nacque nel 1963. In quegli ampi specchi d’acqua bassa, sotto un sole cocente, vive l’Haloferax mediterranei, un archeobatterio che resiste a una densità di sale (del 10-12%) dieci volte superiore a quella del mare.

“È un organismo eccezionale: produce sostanze dalle quali si può ottenere una plastica biodegradabile, il PHB (poli-β-idrossibutirrato), o addensanti, gli esopolisaccaridi”, spiega Mojica. Alla fine degli anni ’80, quando il ricercatore era un dottorando, gli venne dato l’incarico di studiare il DNA dell’archeobatterio. I relatori della sua tesi avevano isolato il microbo e volevano capire i meccanismi genetici della sua straordinaria resistenza.

Analizzando i geni dell’Haloferax mediterranei, Mojica trovò qualcosa di sorprendente. Nel suo DNA si ripetevano sequenze identiche a distanze regolari. “Non era strano che si ripetessero delle sequenze. Quello che era inaudito era che il pattern fosse così regolare”, spiega il ricercatore. “Chiedevo a tutti che senso avesse e nessuno ne aveva la minima idea. Mi dicevano di non complicarmi la vita: ci sono ripetizioni in tutti gli organismi”, ricorda.

Mojica scoprì che nel DNA di batteri molto diversi tra loro si ripetevano sequenze identiche a distanze regolari: intuì che quelle sequenze dovevano nascondere un meccanismo evolutivo universale nel mondo dei batteri.

Alla fine, Mojica si imbatté in un articolo del 1987, in cui un gruppo giapponese notava la presenza di sequenze ripetute, regolarmente spaziate, nel DNA dell’Escherichia coli. “La distanza evolutiva fra quell’organismo e quello che io studiavo era enorme: superiore a quella che separa gli umani da qualunque organismo procariota”, osserva Mojica. Il ricercatore intuì che quelle sequenze dovevano nascondere un meccanismo evolutivo universale nel mondo dei batteri. Successivamente, Mojica scoprí che nel 1991 qualcosa di simile era stato osservato anche nel Micobacterium tubercolosi.

Il biologo passò gli anni Novanta girando e rigirando intorno a quel mistero. Nel frattempo, le tecniche di sequenziamento facevano passi da gigante e il computer faceva irruzione nella biologia, come strumento ideale per leggere le lunghissime successioni di lettere prodotte dalla genomica. Lentamente, apparivano altri organismi con le sequenze ripetute che intrigavano Mojica.

Nel 2002, propose a un gruppo olandese, che si era interessato al problema, di battezzare il fenomeno come Crispr (“Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats”, brevi ripetizioni palindrome raggruppate e separate a intervalli regolari), al posto del nome usato fino a quel momento, SRSR (“Short  Regularly Spaced Repeats”, brevi sequenze ripetute).

La svolta
Lentamente, la nebbia si diradava. “La spiegazione la trovammo finalmente nell’agosto del 2003”, racconta il ricercatore. Usando le nuove tecniche bioinformatiche, il gruppo di Mojica notò un dettaglio decisivo.

Analizzando il genoma dell’E. coli, si rese conto che il DNA contenuto fra due sequenze ripetute non era una successione casuale di lettere. Al contrario, queste sequenze intercalate (“spacer”) fra quelle ripetute presentavano un DNA identico a quello di un virus che infetta l’E.coli. E curiosamente, proprio il ceppo di E.coli che conteneva la sequenza del virus nel suo DNA era immune all’infezione di quel virus. “Improvvisamente scattò l’allarme: era solo un caso?”, ricorda Mojica.

Il biologo si mise a comparare sequenze di virus con il DNA di batteri con ripetizioni. “Anche in altri organismi molto diversi succedeva lo stesso. E quelli che avevano questi pezzi di virus nel loro DNA erano sistematicamente resistenti a quei virus”, spiega Mojica. Fu allora che il ricercatore si rese conto che le misteriose ripetizioni erano un sistema per mantenere la memoria degli attacchi di virus avvenuti nel passato e prevenire quelli futuri: una parte del sistema immunitario dei batteri. L’interpretazione di Mojica sarebbe stata confermata e arricchita di dettagli negli anni successivi.

Quando i batteri vengono invasi da virus, utilizzano una molecola che agisce come una specie di forbice: si dirige verso il virus, taglia il suo DNA e così lo disattiva. Tecnicamente, la forbice è un enzima chiamato Cas9. Questo meccanismo di difesa si basa proprio sulle sequenze ripetute e intercalate scoperte da Mojica.

Mojica capì che le ripetizioni erano un sistema per mantenere la memoria degli attacchi di virus avvenuti nel passato e prevenire quelli futuri: una parte del sistema immunitario dei batteri.

Le sequenze ripetute contengono le istruzioni per scatenare il meccanismo di difesa. In pratica, ordinano alla cellula di produrre una piccola molecola, che contiene le “impronte digitali” del virus che bisogna tagliare. Tecnicamente, questa piccola molecola si chiama RNA. La molecola si attacca alle forbici (ovvero, l’RNA si attacca al Cas9) e le guida verso il punto del DNA virale da tagliare.

Ma come sa la piccola molecola dove deve dirigersi? Da dove prende le “impronte digitali” del virus da tagliare? Ebbene, le prende dalle sequenze intercalate, che sono resti di invasioni virali precedenti: sono una specie di archivio criminale, un deposito delle “impronte digitali” dei virus che hanno attaccato la cellula nel passato. Grazie a questa memoria, la cellula può riconoscere che un corpo estraneo è un vecchio conoscente: un virus che vuole danneggiarla.

L’RNA non è altro che una copia, una “trascrizione” di quelle sequenze virali: rappresenta l’indirizzo esatto del DNA del virus a cui deve dirigersi il Cas9 per realizzare il taglio e ridurre l’invasore all’impotenza.

A ottobre 2003, il gruppo di Mojica presentò un manoscritto con i risultati a Nature. “Sapevo che era una scoperta molto grande. Ne ero convinto perché le sequenze si trovavano in microorganismi così diversi fra loro. In alcuni arrivavano a occupare fino al 2% del DNA. Doveva essere una caratteristica dell’antenato comune di tutti i procarioti”, spiega.

Ciò nonostante, Nature rifiutò l’articolo. “Provammo con altre tre o quattro riviste. In alcuni casi ci dicevano che ci voleva più appoggio sperimentale, in altri che il risultato non era rilevante, in altri ancora che già si conosceva, senza dire chi e dove l’aveva descritto: non c’era quasi nessuno che facesse la stessa ricerca… era esasperante”, ricorda il ricercatore. Alla fine, il lavoro venne accettato nel 2005 da una piccola rivista di evoluzione, il Journal of Molecular Evolution. “Quasi tutti i giorni c’erano momenti in cui mi sentivo giù: ero solo, mi sembrava di essere un eccentrico… Ma la convinzione era più forte: sapevo che dovevo andare avanti”, racconta.

Che Nature abbia mancato una pubblicazione-chiave della scienza contemporanea non sorprende Massimiano Bucchi, professore di sociologia e comunicazione della scienza presso l’Università di Trento. “Nelle riviste scientifiche tutto è orientato verso il mainstream. Anche la PCR [reazione a catena della polimerasi, una tecnica che consente di “fotocopiare” frammenti del DNA, senza la quale il sequenziamento del genoma umano ed altre applicazioni sarebbero stati impossibili] è stata rifiutata più volte da grandi riviste prima di vincere il Nobel. Di fatto, la lista dei 100 paper più citati di tutti i tempi ha una sovrapposizione minima con quella dei Nobel”, racconta Bucchi.

“Mojica si interessò alla Crispr prima ancora che si chiamasse Crispr. […] Credo che fu molto persistente e alla fine la sua tenacia è stata premiata: il suo lavoro è una parte fondamentale della base su cui molti altri hanno costruito, per passare dalle misteriose ripetizioni [di sequenze nel DNA] a uno strumento per editare il DNA”, afferma in una mail a Il Tascabile Feng Zhang, ricercatore del Broad Institute del MIT, considerato uno dei creatori dell’edizione genetica, e vincitore della guerra del brevetto della CRISPR.

Mentre, in piena crisi, il biologo spagnolo lottava con l’austerità, tre ricercatori che lavoravano in Svezia e negli Stati Uniti trasformarono la Crispr da un oscuro dettaglio della microbiologia a una superstar della scienza.

Nel 2008, Mojica cominció a vedere la luce. Una ricercatrice dell’Università della California a Berkeley gli scrisse per invitarlo al primo incontro scientifico sulla Crispr. “Contattò me e altri nove ricercatori. In quel momento mi resi conto che esisteva una comunità. Nella sala del meeting eravamo pochi, ma fu un momento tremendamente emozionante per me. Mi chiamavano padre della CRISPR”, ricorda Mojica.

Il 2008, però, fu anche l’inizio della crisi finanziaria. In pochi anni, la Spagna arrivò a livelli di disoccupazione del 26%, mentre la spesa pubblica veniva tagliata drasticamente: l’investimento statale in ricerca si ridusse del 40%. “In certi momenti dovevamo interrompere il lavoro sperimentale, perché non c’erano fondi. Con più risorse, le cose sarebbero andate più rapidamente. Quando si scopre qualcosa, non basta avere l’idea: ci vogliono anche circostanze favorevoli”, riflette Mojica.

Il lavoro sulla Crispr non rientrava nella strategia dell’eccellenza predicata dal governo spagnolo per salvare la parte migliore della scienza durante la crisi. I risultati di Mojica non apparivano in riviste di alto impatto e sembravano del tutto privi di utilità. “Le pubblicazioni e le applicazioni sono quello che vende di più. Chi investe vuole vedere dei numeri stupendi, alti indici d’impatto… È difficile che qualcuno investa in una ricerca con benefici a lungo termine. Nel caso della Crispr lo sforzo è valso la pena. Ma non tutta la ricerca di base genererà una Crispr. La questione è provarci, investire in cose che a volte sono un po’ pazze…”, secondo Mojica.

Rivoluzione Crispr
Mentre, in piena crisi, il biologo spagnolo lottava con l’austerità, tre ricercatori che lavoravano in Svezia e negli Stati Uniti trasformarono la Crispr da un oscuro dettaglio della microbiologia a una superstar della scienza. Jennifer Doudna (Università di Berkeley) ed Emmanuelle Charpentier (Università di Umeå) pubblicarono un articolo su Science nel 2012, e Feng Zhang (MIT) su Cell nel 2013.

L’intuizione di questi ricercatori fu che le forbici molecolari della Crispr si potevano applicare non solo a un virus, ma anche al DNA di qualunque altro organismo, per tagliare un determinato gene e sostituirlo con un altro. I batteri dirigono le loro forbici molecolari contro il DNA di un virus per difendersi. Ma queste stesse forbici molecolari possono essere dirette verso il DNA di qualsiasi cellula.

Nel caso dei batteri, le forbici (Cas9) vengono guidate verso il virus da una piccola molecola (RNA) che contiene le “impronte digitali” del virus, o l’“indirizzo” della sequenza di DNA che bisogna tagliare. Il trucco consiste nell’estrarre il Cas9 e accoppiarlo con RNA fabbricati in laboratorio: piccole molecole disegnate appositamente per contenere le “impronte digitali” di un gene che si vuole modificare, l’“indirizzo” di un pezzo di DNA su cui si vuole intervenire.

L’intuizione dei ricercatori fu che le forbici molecolari della Crispr si potevano applicare non solo a un virus, ma anche al DNA di qualunque altro organismo, per tagliare un determinato gene e sostituirlo con un altro.

Gli scienziati inseriscono questo insieme di forbice e molecola-guida nella cellula da cui vogliono tagliare un gene. La forbice arriva a destinazione e taglia il gene. Immediatamente, il meccanismo di riparazione della cellula si attiva per riparare il danno. Ma i ricercatori si occupano di iniettare allo stesso tempo dei geni sostitutivi, per rimpiazzare il gene tagliato. La cellula approfitta di queste sequenze inserite al suo interno per sostituire quelle tagliate. E così, un gene viene rimpiazzato da un altro.

“Uno dei miei collaboratori entrò nel mio ufficio e mi disse: dicono che [la Crispr] si può usare per editare genomi. Risposi: di cosa stai parlando?”, ricorda Mojica. “Io avevo pensato a potenziali applicazioni biotecnologiche, per esempio rendere un fermento lattico resistente a un virus. Ma sempre nell’ambito della microbiologica. Non ero cosciente che si potesse usare per editare genomi di cellule eucariote”, spiega il ricercatore.

Oggi Mojica vive l’esplosione della Crispr con “sorpresa e soddisfazione”. “Onestamente, non mi aspettavo che la cosa prendesse la dimensione che ha preso. Il caso della Crispr è un esempio di quello che accade quando uno si dedica alla conoscenza per la conoscenza”, afferma.

“In realtà, la maggior parte degli strumenti biochimici vengono dalla ricerca di base. Già il DNA ricombinante [un sistema che permette di combinare geni di organismi diversi, essenziale per realizzare modificazioni genetiche] è frutto di scoperte fatte studiando i batteri”, spiega Gilberto Corbellini, professore di storia della medicina e di bioetica presso la Sapienza Università di Roma e direttore del museo di storia della medicina. “È indispensabile investire in ricerca di base per un sistema di ricerca efficiente, che abbia buone probabilità di ottenere prodotti applicativi, c’è troppa enfasi sulla parte applicata. Si chiede ai ricercatori di dire all’inizio cosa troveranno, per giustificare la richiesta di finanziamenti: se uno sapesse già che cosa troverà non farebbe ricerca”.

Secondo Zhang, “una delle gioie più grandi per uno scienziato è capire come funzionano le cose. Credo che questo sia quello che ha spinto Mojica: sapere come funziona una piccola parte della vita. L’innovazione è quello che la gente fa con questa conoscenza. Senza la ricerca di base, l’innovazione ha ben poco su cui lavorare”.

“Io sono soddisfatto”, conclude Mojica. “Mi rallegro che l’idea sia venuta a qualcun altro. Che importa chi l’ha avuta? La comunità scientifica deve essere così: tutti utilizziamo il lavoro degli altri”.

L'articolo La rivoluzione Crispr proviene da il Tascabile.

18 Jul 13:22

Security guard robot ends it all by throwing itself into a watery grave

by Sebastian Anthony

Enlarge (credit: Bilal Farooqui)

The automation revolution, where most of our jobs are replaced by robots and we spend the rest of our days floating around on rubber rings sipping piña coladas, has hit a snag: a Knightscope K5 security bot appears to have fallen down some stairs and drowned itself in a water feature.

The scene, which took place at the mixed-use Washington Harbour development in Washington DC, was captured by Bilal Farooqui on Twitter. One local office worker reported that the K5 robot had only been patrolling the complex for a few days. Knightscope said in a statement that the "isolated incident" was under investigation, and that a new robot would be delivered to Washington Harbour this week for free.

We first wrote about the Dalek-like K5 back in 2014. The first bots were deployed on campuses and shopping complexes near the company's headquarters in Mountain View, California. The company has never disclosed how many robots are on active duty, but this is the first time I've heard of a K5 deployment outside of Silicon Valley.

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18 Jul 13:17

Viewpoint: Language Boundaries Driven by Surface Tension

by Andrew D. M. Smith

Author(s): Andrew D. M. Smith

A new model of language evolution assumes that changes in the spatial boundaries between dialects are controlled by a surface tension effect.

[Physics 10, 80] Published Mon Jul 17, 2017

17 Jul 15:58

Housing: A home on a budget

by Chris Woolston

Come to Exeter! Housing is affordable here! :-)

Housing: A home on a budget

Nature 547, 7662 (2017). doi:10.1038/nj7662-247a

Author: Chris Woolston

Affordable dwellings are rare in many areas where junior researchers want to study or work.

14 Jul 16:43

Podolsky è uscito dal gruppo

by peppe liberti

Più di un mio amico mi fa: “bella storia, non la conoscevo.” “Eh sì” replico io “se ne conosceva solo una parte infatti, quella finita sui giornali ma le lettere tra gli scienziati e il giornalista, quelle no, son quasi certo che non le ha mai pubblicate nessuno prima d’ora.” Quando le ho scoperte, lì nell’archivio delle robe di Einstein, ho capito subito che potevano avere qualcosa a che fare con la storia che stavo ricostruendo. Non ne ero sicuro però. Ho chiesto all’Università ebraica di Gerusalemme e da lì m’han spedito allo Smithsonian Insitute. Son stati veloci e gentili e aprire il file e trovarsi la firma autografa di Einstein sullo schermo, eh, un po’ d’effetto me l’ha fatto.

Magari è l’ultima cosa che scrivo, chi lo sa? La voglia e la possibilità, le capacità, son cose che vanno e vengono. Così è almeno per me. E tu allora, questa storia qua, non vorresti leggerla?

14 Jul 14:53

Ritratti di dinosauri

by Massimo Sandal

P er quasi tutti corrispondono all’etimo, lucertola terribile. Draghi modulati in varie forme, mostruosi tirannosauri o affabili brontosauri da fumetto. Per i paleontologi sono un gruppo definito e unico di vertebrati di cui un sottoinsieme sopravvive oggi: gli uccelli. Per gli artisti specializzati nel ricostruire i mondi del passato, sono una problematica e incessante fonte di ispirazione.

Cosa sono, davvero, i dinosauri? Potrebbe non esserci una risposta definitiva, ma abbiamo provato a venirne a capo con l’aiuto del paleontologo Andrea Cau, collaboratore del Museo paleontologico Capellini di Bologna, e curatore del blog Theropoda, e di due artisti, anzi paleoartisti. Davide Bonadonna, milanese, illustratore scientifico di professione, vincitore di numerosi premi, ha pubblicato ricostruzioni di dinosauri per Nature, Science e National Geographic, e Matt Martyniuk, insegnante del New Jersey, paleoartista acclamato nel tempo libero, specializzato in dinosauri “ornitologici”.

Pesante come una piuma
Per più di un secolo i dinosauri vennero considerati come un bizzarro “esperimento fallito” dell’evoluzione. Rettili e quindi necessariamente goffi e primitivi. Vetta artistica di questa visione è probabilmente l’immenso affresco a tempera L’Era dei Rettili di Rudolph F. Zallinger, a Yale, concluso nel 1947. Capolavoro nella storia dell’illustrazione scientifica, per il tentativo di riassumere 300 milioni di anni di evoluzione in un continuum pittorico, ma i dinosauri che rappresenta sembrano appena usciti dall’anestesia di un dentista: pesanti, statici, semi-incoscienti.

È tra 1960 e 1980 che la nostra idea di dinosauro cambia pelle. Negli anni ’60, il paleontologo John Ostrom e il suo studente Robert T. Bakker scoprono e descrivono un nuovo fossile del dinosauro predatore Deinonychus. Analizzandone con occhio critico i resti, capiscono che quell’animale non poteva essere un pigro, freddo lucertolone. La muscolatura che si agganciava a quelle ossa doveva essere in grado di scattare. Deinonychus era un animale attivo, e per essere così attivo doveva avere il sangue caldo. Bakker nel 1969 disegnerà un Deinonychus fino ad allora quasi impensabile: in corsa. È l’icona di una rivoluzione. Da torpidi coccodrilloni ad animali ad alto metabolismo: vivaci, veloci, intelligenti. Smettono di essere noiosi ed esplodono nell’immaginario collettivo tra i Settanta e i Novanta: giocattoli, documentari, musei, film.

Tra gli anni ’70 e ’90 i dinosauri passano da torpidi coccodrilloni ad animali vivaci, veloci, intelligenti. Smettono di essere noiosi ed esplodono nell’immaginario collettivo: giocattoli, documentari, musei, film.

Specialmente un sottogruppo, i teropodi – il gruppo che comprende il Deinonychus di Ostrom e Bakker, ma anche Tyrannosaurus, per capirci – assomigliava ad altri animali vivaci, veloci, dal comportamento complesso e assai familiari. Nel 1972 Bakker, che sarà il principale evangelista di questa visione, pubblica su Scientific American un articolo intitolato “Il rinascimento dei dinosauri”, il cui sottotitolo è “I dinosauri non erano rettili obsoleti ma un gruppo nuovo di animali a sangue caldo. E gli uccelli ne sono i discendenti”. Notare bene, “discendente”: implica che gli uccelli siano una rivoluzione successiva. Le ricostruzioni dei dinosauri post-rinascimento mostravano animali sì attivi e dinamici ma ancora platealmente rettiliani – i dinosauri che abbiamo conosciuto da bambini o ragazzi.

Nel 1996 l’idea di una gerarchia naturale, con i rettili indietro e gli uccelli moderni avanti, crolla sotto i fossili di Liaoning, in Cina. Uno di questi, Sinosauropteryx, è un piccolo Dinosauria teropode: un animale non dissimile da un Velociraptor per capirci. Non ha ali ma zampe anteriori, ha un muso allungato, denti, lunga coda. Il dettaglio del fossile però è tale da rivelare sottili, inequivocabili piume. Al punto che i ricercatori riescono a ricostruire il colore dell’animale: chiaro sul ventre e scuro sulla schiena (uno schema comune a molti animali odierni noto come countershading, che serve a mimetizzarsi), con la coda a strisce.

Salteranno fuori centinaia di dinosauri piumati cinesi, che distruggeranno tutta l’immagine passata della fauna del Mesozoico. Il colpo definitivo lo assesta nel 2016 il primo frammento di dinosauro rimasto inglobato nell’ambra. Il pezzo della coda di un piccolo coelurosauro, preservato in tre dimensioni in ogni dettaglio, come fosse defunto ieri. Non esiste nulla di simile, sulla Terra attuale: una coda lunga, sottile, come quella di una lucertola, ma fittamente avvolta da piccole piume. Certo, altri dinosauri probabilmente erano davvero nudi e squamati, almeno in parte. Ma non possiamo più affidarci al rassicurante prototipo del Godzilla. E non possiamo più guardare uno stormo di uccelli con gli stessi occhi.

“Dinosauria” e “dinosauri”
Parte della confusione che abbiamo sui dinosauri dipende anche da una questione terminologica. Dinosauro può voler dire due cose. Può indicare  “Dinosauria”, il gruppo di animali scientificamente definito, o “dinosauri”, quelli che più vagamente intendiamo nell’immaginario quotidiano.

Per i paleontologi, Dinosauria è un clade di vertebrati, un insieme di specie con un progenitore comune. Se l’evoluzione è un albero, un clade è un suo ramo, con tutti i ramoscelli a esso collegati. Il ramo chiamato Dinosauria è definito oggi in vari modi, ma uno ancora attuale si rifà alla definizione originaria del paleontologo Richard Owen, che conia il termine nel 1842: il gruppo che include tutti i discendenti del più recente antenato comune di Megalosaurus e Iguanodon.

I Dinosauria dei paleontologi sono in parte diversi dai “dinosauri” a noi familiari. Una buona quantità di bestioni del passato, che chiameremmo e chiamiamo istintivamente dinosauri, scientificamente non lo sono affatto. Per esempio Dimetrodon certo sembra un “lucertolone terribile”, ma non è neanche lontanamente un Dinosauria: è una diramazione della linea evolutiva che porta ai primi mammiferi. Chiamarlo dinosauro è tanto corretto quanto dare del pollo a una talpa.

Immagine: Swans (Kozemen), tratta dal libro All Yesterdays.

Stessa cosa per i vari “dinosauri marini” come plesiosauri, ittiosauri, pliosauri. I mosasauri, per esempio, sono veramente lucertole terribili: appartengono allo stesso ramo delle attuali lucertole – ma, a dispetto del nome, le vere lucertole e i Dinosauria non sono granché vicini fra loro. Viceversa, molti veri dinosauri non erano né grossi né tremendi: molti erano animali relativamente piccoli, come un tacchino o un piccione.

Dal primo vertebrato terrestre capace di deporre uova dal guscio solido, circa 300 milioni di anni fa, si è irradiata una sterminata varietà di forme, e molte di queste a occhio sembrano ‘rettili’ perché mantengono in vari gradi caratteristiche che oggi chiameremmo “rettiliane”: forma più o meno lucertoloide, pelle coperta di squame o scaglie. Ma “rettile” non è in realtà un gruppo compatto e separato di animali – a meno di chiamare rettili anche uccelli e mammiferi. Ciò che chiamiamo “dinosauro”, tra virgolette, non è quindi tanto un insieme definito di animali (a differenza dei Dinosauria), ma semmai un grado evolutivo, per dirla con Julian Huxley. Sono fronde disparate – a volte simili fra loro, a volte meno – di un albero di cui oggi vediamo solo i pochi rami sopravvissuti. Che ci appaiono quindi come gruppi nettamente distinti: uccelli, mammiferi, tartarughe, coccodrilli, lucertole, magari da incasellare in una gerarchia. Eppure non esiste alcuna gerarchia, né qualitativa né temporale. Ad esempio, come spiega Cau, la vera era dei “rettili” non è il Mesozoico, è adesso:

“Sebbene non si dica quasi mai, oggi esiste un numero di specie di squamati del tutto comparabile a quello di mammiferi. Difatti, gli squamati sono nel pieno del loro successo evolutivo, in larga parte avvenuto dopo l’estinzione dei dinosauri (non-uccelli): un retaggio della Scala Naturae settecentesca continua a dipingere il successo dei rettili esclusivamente nel Mesozoico, forse perché l’idea che oggi i rettili siano felicemente in espansione evolutiva contrasta con l’idea – del tutto falsa – che essi siano uno stadio primitivo dell’evoluzione dei vertebrati che fu“superato” da uccelli e mammiferi.”

È come vedere poche isole che sorgono dall’acqua, lontane tra loro, che sono solo le cime di un continente sommerso. I Dinosauria sono solo una – sia pur vasta – catena montuosa di quel continente, di cui spunta oggi solo un’isola: gli uccelli.

Il Simurgh nel Mesozoico
Quando guardate un piccione, un pappagallo, un’aquila, un colibrì, state  guardando dei dinosauri. Può sembrare una forzatura, ma non lo è. Per analogia, poniamo che domani cada un nuovo asteroide sulla Terra e annienti tutti i mammiferi, tranne i pipistrelli. Quei pipistrelli non sarebbero meno mammiferi, anche se un abitante del futuro remoto farebbe molta fatica, a occhio, a considerare i fossili di un elefante o di un gatto come loro parenti stretti. Il rapporto tra uccelli e dinosauri è lo stesso: sono l’unico fuscello sopravvissuto del ramo dei dinosauri (non sappiamo bene per quale motivo; probabilmente c’entra il fatto che fossero i dinosauri più piccoli), ma a parte questo non sono più o meno dinosauri degli altri fuscelli.

Matt Martyniuk ha pubblicato nel 2013 una Guida di riferimento agli uccelli del Mesozoico e altri dinosauri alati. È un manuale illustrato e strutturato nello stesso identico modo di una guida naturalistica per birdwatchers. Solo, quei naturalisti di 70 milioni di anni fa, fotograferebbero uccelli dotati di denti, con artigli sulle ali colorate. Molti degli animali nella guida di Martyniuk sono dinosauri che fino a pochi anni fa erano ritratti con squame e testa da varano: qui mostrano la loro reale, serena gloria pennuta. Il dipinto dove viene raffigurato Velociraptor, il killer verdastro di Jurassic Park, a un occhio distratto ritrae una sorta di grossa oca o avvoltoio: gli arti anteriori sono fitti non solo di piume ma di penne, la coda ritta all’insù decorata da un ventaglio. Solo gli artigli che emergono dagli arti anteriori e il muso dotato di denti tradiscono il fatto che stiamo guardando qualcosa di diverso da un uccello moderno.

Il peccato originale della scienza dei dinosauri è che tutti, non solo i profani, ma anche i paleontologi, sono indotti a ricondurre i dinosauri a qualcosa di familiare, ad animali del presente.

Ma anche il modello ornitologico potrebbe essere fuorviante, racconta Andrea Cau: “Il peccato originale della scienza dei dinosauri (e, in generale, di quelle parti della paleontologia che studiano gruppi completamente estinti, senza equivalenti diretti nel mondo attuale) è che tutti noi, non solo i profani, ma anche i paleontologi, siamo indotti a ricondurre i dinosauri a qualcosa di familiare, ad animali del presente. Ciò è inevitabile, ed in parte corretto, alla luce della teoria darwiniana che lega ogni forma di vita alle altre, ma può risultare una trappola dalla quale poi è difficile uscire. Questo bias incide, volenti o nolenti, su tutte le nostre rappresentazioni dei dinosauri. Che si usi un modello lacertiliano, mammaliano o aviano per immaginare un dinosauro, non si scappa da questa trappola: è sempre una forzatura.”

Secondo Matt Martyniuk:

“Abbiamo l’abitudine di riferirci al Mesozoico come all’“era dei rettili”. Penso che sia parte dell’inerzia culturale che rende così difficile per molti venire a patti con le nuove scoperte sui dinosauri che li mostrano molto più simili a uccelli che a rettili. Ma sono giunto alla conclusione che entrambe sono false analogie. Credo che il Mesozoico fosse un mondo di transizione. Oggi abbiamo una linea chiara di demarcazione tra uccelli e rettili. Ma è importante comprendere che, se i dinosauri non erano gigantesche lucertole, non erano neanche uccelli giganti. Condividevano caratteristiche di entrambi, in varie combinazioni, e molti avevano caratteristiche uniche che non sono condivise da nessun gruppo moderno di animali.”

Dobbiamo strapparci dalla sirena delle nostre troppo umane mitologie, che siano draghi squamati, o Roc piumati. C’era un mondo, anzi numerosi mondi, a noi estranei. Spiega ancora Cau:

“In generale, sia per i dinosauri che per il loro mondo, è impossibile farsi una ‘immagine generale’. L’età dei dinosauri spazia per oltre 160 milioni di anni, una quantità di tempo due volte e mezzo l’intera età dei grandi mammiferi: durante questo intervallo di tempo, il pianeta è cambiato moltissimo, sia come geografia, condizioni climatiche, condizioni atmosferiche e biologiche. Quindi, non esiste “il mondo dei dinosauri”, inteso come quel diorama monolitico che spesso vediamo nelle immagini divulgative, ma sono esistiti moltissimi diversi intervalli di tempo e un ancor più grande numero di contesti ambientali. Moltissime faune si sono susseguite. Molti gruppi di dinosauri a noi familiari non si sono mai incontrati, e gli stessi gruppi hanno cambiato caratteristiche durante la loro evoluzione. Se potessimo visitare un qualche momento del Mesozoico, sospetto che saremmo colti da una strana sensazione di alienazione, immersi in un mondo che è identico al nostro a livello generale (la luna, il sole, la forza di gravità, le nuvole, la pioggia, i fiumi, gli alberi, le montagne, ecc…), ma totalmente differente ed imprevedibile per ogni singolo dettaglio biologico e climatico.”

Fuga dal Chicken Park
L’idea che i dinosauri e gli uccelli fossero parte di un continuo era stata già proposta da Thomas Henry Huxley nel 1868. In qualche modo il sospetto si era insinuato lungo i decenni. Eppure, anche ora che è assodato, la cultura pop continua a opporvi resistenza. Al cinema o nei videogiochi, dragoni erano e dragoni devono rimanere. Quando poche settimane fa una piccola impronta di pelle di tirannosauro non ha rivelato penne o piume, ma (forse) squame, molti hanno festeggiato: i dinosauri erano tornati i vecchi, cari mostri primordiali. Ignorando il fatto che una minuscola parte dotata di squame non significa che l’animale fosse tutto glabro (anche le zampe di un pollo o il collo di un tacchino non hanno piume), e ignorando il fatto che altri tirannosauroidi fossero incontrovertibilmente piumati. Andrea Cau ha scritto a riguardo: “questi fossili di Tyrannosauridae non sono prove di assenza di piumaggio, bensì prove della potenza dei nostri pregiudizi iconografici.”

I dinosauri sono diventati popolari perché erano mostri enormi, primordiali. I dinosauri erano più simili a uccelli che a rettili, ma gli esseri umani semplicemente fanno fatica a vedere gli uccelli come minacciosi.

Può essere semplicemente difficile sradicare un’immagine così saldamente conficcata nel nostro immaginario. Secondo Matt Martyniuk, abbiamo forse bisogno di una familiare mostruosità:

“I dinosauri sono diventati popolari perché erano mostri enormi, primordiali. C’è qualcosa dentro di noi, io credo, che riconosce istintivamente le fattezze di un rettile come spaventose. I rettili sono lenti, freddi e apparentemente spietati perché sono alieni rispetto ai mammiferi. Il rinascimento dei dinosauri degli anni Settanta ha introdotto rettili spietati e veloci, il che li rese ancora più paurosi. Fu un po’ come passare dagli zombie lenti di Romero agli zombie veloci di 28 giorni dopo o di The Walking Dead. Saltò fuori una generazione di fan di monster movie che erano anche interessati di sfuggita alla scienza, in quanto era la scienza a dire che questi mostri erano reali. Ma tutti hanno dimenticato che la scienza si basa su ipotesi, e le ipotesi possono sbagliare. I dinosauri erano più simili a uccelli che a rettili, e gli esseri umani semplicemente fanno fatica a vedere gli uccelli come minacciosi. Li percepiamo come belli, buffi, tonti, perfino nobili, ma quasi mai mostruosi. Credo che le persone, semplicemente, amassero i dinosauri in quanto mostri. La scienza gli ha fatto perdere questo carattere mostruoso. Ma alla gente piacciono i mostri, i mostri vendono,  e quindi continuiamo a vedere dinosauri ‘fuori moda’ nei film.”

A Jurassic Park tocca sostituire Chicken Park di Jerry Calà e rassegnarci? O dobbiamo familiarizzare con una nuova immagine non meno interessante? I nostri figli del resto possono già giocare con dinosauri realistici. La colpa non è dei poveri dinosauri, come sottolinea Davide Bonadonna: “Il dinosauro piumato perde di fascino. Se tu prendi quello che nella mente di tutti è un drago e gli metti le piume, gli fai perdere la sua qualità. Può essere l’uccello più terribile che ci sia, ma comunque è un uccello. Alla fine però è una questione di abitudine. Fatto con criterio, il Velociraptor pennuto resterebbe tanto cattivo, avvincente e hollywoodiano quanto quello classico. Ma ci vuole del tempo.”

Tutti i giorni passati
Per superare un baratro di settanta milioni di anni, noi mortali dobbiamo aggrapparci a qualcosa che possiamo vedere. Dal 1830, quando il geologo Henry De la Beche dipinse per primo uno scenario mesozoico nell’acquarello Duria Antiquior, la paleontologia viene tradotta in un mondo intellegibile, a tutti, tramite l’arte: la paleoarte, la ricostruzione artistica dei viventi e degli scenari del passato remoto. Che oggi deve aggiornarsi incessantemente di fronte alle nuove scoperte, come racconta Davide Bonadonna:

“Negli ultimi anni gli artisti danno una grande attenzione al dato paleontologico e un passo indietro nella libertà artistica, nel senso che non si può più prescindere dal rigore scientifico pena la stroncatura. I committenti vogliono le cose più aggiornate e corrette possibili, anche se magari a volte ripiegano su cose datate per motivi economici. L’importante, per il professionista, ed è anche un vanto, è quello dell’attendibilità scientifica. C’è un grande desiderio di restare aggiornati e seguire le nuove pubblicazioni. Dal punto di vista stilistico negli ultimi anni ci si è poi buttati molto sull’iperrealistico-fotografico, a partire da Julius Csotonyi che è il capostipite di questa scuola, anche se non tutti i lavori dei suoi seguaci sono allo stesso livello.”

Secondo Matt Martyniuk, internet ha poi facilitato immensamente la comunicazione tra artisti e scienziati: “Oggi, pochi minuti dopo una nuova scoperta alcuni hanno già postato degli sketch su Facebook e lavorano alle implicazioni della ricerca con altri colleghi artisti, appassionati e professionisti. Senza Internet queste informazioni potrebbero metterci anni a filtrare agli artisti, e la paleoarte può correggersi molto più rapidamente”.

Immagine: Velociraptor Mongoliensis (Conway).

Paradossalmente, proprio da questa fame di precisione è nata una delle rivoluzioni più visionarie e controverse della paleoarte. Paleoartisti e paleontologi si sono resi conto nel tempo che le ricostruzioni classiche dei dinosauri erano spesso fondamentalmente pelle e muscoli paludati su delle ossa. Ma gli animali reali non sono così: hanno grasso, rigonfiamenti, tessuti molli di vario genere. Anche una normale pelliccia può dare un aspetto molto diverso a un animale (pensate a com’è un gatto peloso rispetto a uno senza pelo). Perché questa distorsione? Le ossa sono quasi sempre tutto quello che abbiamo; dedurre come si attaccano i muscoli a queste ossa è relativamente semplice, mentre prevedere la distribuzione del grasso e altri tessuti molli è estremamente difficile. Bisogna immaginare, purché nell’alveo del biologicamente plausibile.

E in quel momento scatta la molla: se dobbiamo immaginare, perché limitarsi a rimpolpare tessuti? Ad esempio, perché rappresentare i dinosauri solo in monotoni scenari alla “documentario nella savana”, dove tutto quello che fanno è cacciare e accudire piccoli? Nel 2012 esce così All Yesterdays: Unique and Speculative Views of Dinosaurs and Other Prehistoric Animals, un volume di paleoarte curato dal paleontologo Darren Naish e illustrato dagli artisti C.M.Kosemen e John Conway.

In All Yesterdays si trovano tirannosauri che dormono quieti circondati dalle lucciole, Protoceratops che scalano alberi come le capre attuali, sauropodi che si rilassano rotolando nel fango. Ma più sorprendenti sono le ricostruzioni di Leaellynasaura e di Therizinosaurus. Il primo, un dinosauro bipede dell’Antartide, è rappresentato come si confà a un qualcosa che vivesse in un clima freddo: un morbido batuffolone di grasso e vello candido, che balzella nella neve, con la lunghissima coda in alto usata come segnale per riconoscersi. Il secondo, forse il gioiello del libro, sembra uscito dalla fantascienza, tanto ci è estraneo: ieratico, inclassificabile e allo stesso modo del tutto naturale. Una interpretazione, ma che coglie il punto. Therizinosaurus, come gli altri dinosauri, non era un dragone, e non era neanche un uccello dentato. Era solo sé stesso.

Secondo Bonadonna, quella di All Yesterdays è stata una strada molto interessante ma anche molto rischiosa: “Sono stati ammirevoli nel cercar di spezzare certi legami col passato. Finora siamo stati molto legati agli illustratori americani – anche se ci sono realtà come la paleoarte giapponese che ignora questo tipo di canoni, restando estremamente attendibile scientificamente. Gli inglesi con All Yesterdays hanno cercato di crearsi una nicchia con molta creatività e partendo da una idea assai intelligente. Purtroppo il messaggio è stato recepito male da alcuni, interpretandolo come un ‘tutto è permesso’ privo di senso.”

D’accordo su questo anche Andrea Cau:

“Il concetto originale era sicuramente innovativo, l’idea che non ci siano vincoli alla licenza (paleo)artistica nella misura in cui non va a contraddire conoscenze scientifiche consolidate. Tuttavia, anche questo approccio ha dei problemi: da un lato, sta sdoganando rappresentazioni al limite del fantastico, che possono dare l’idea che la paleontologia sia più fantasia e speculazione che scienza ed analisi; dall’altro si sta creando, per l’appunto, un nuovo manierismo che ripete e perpetua in modo acritico questa nuova tendenza.”

Incidenti a parte, la lezione è rimasta. Ancora più iconoclasta, la seconda parte di All Yesterdays smonta con ironia ogni pretesa di oggettività della paleoarte, mostrando cosa accadrebbe se ricostruissimo gli animali odierni come ricostruiamo quelli estinti. Ne emerge un mondo grottesco di cigni nudi che infilzano girini con gli arti anteriori, mucche simili ad agili antilopi, gatti col volto squamoso, e così via. Eppure, se non conoscessimo quegli animali, non avremmo modo di ritenerle ricostruzioni inaffidabili. Come sottolinea Cau: “Credo che il paleontologo debba sempre essere consapevole che qualsiasi rappresentazione paleontologica egli propone, per quanto fondata scientificamente, è e sarà sempre figlia del contesto storico-culturale nella quale è stata realizzata. L’immagine puramente “scientifica” di un dinosauro è un’illusione: tutte le ricostruzioni sono contaminate da influssi extrascientifici”.

Il grande valore della paleoarte è quello di portare un’ipotesi alla luce, di comunicare visivamente le implicazioni di una idea.

Per questo, i paleontologi a volte rinunciano a ricostruire. Tutto ciò di cui si può parlare è il fossile, e del resto si deve (scientificamente) tacere – almeno finché il fossile non è compreso a fondo. Un approccio che ricorda lo shut up and calculate di una certa scuola di fisici, per cui è inutile perdersi nelle interpretazioni filosofiche della teoria quantistica: è un modello per fare previsioni numeriche, lo fa bene e tanto basta. Del resto bisogna fare attenzione: un dinosauro non è la sua rappresentazione. O, come scriveva lo stesso Cau qualche anno fa: “Il concetto paleontologico di Tyrannosaurus rex non è rappresentabile paleoartisticamente. (…) Il concetto paleontologico di Tyrannosaurus rex è un concetto: un insieme molto ampio di simboli, modelli e astrazioni generate da resti fossili.”

Tra scienza e arte
Noi, che non siamo paleontologi, vogliamo qualcosa di diverso dei concetti. Vogliamo ricostruire per gli occhi un reale mai vissuto e quindi così vicino al fantastico. Ma non esiste “la” ricostruzione: esiste un caleidoscopio di ipotesi, sia pure all’interno dei recinti dell’evidenza scientifica. Secondo Matt Martyniuk, allora, il grande valore della paleoarte è proprio quello di portare un’ipotesi alla luce, di comunicare visivamente le implicazioni di una idea:

“Credo che sempre più paleoartisti vogliano assumersi dei rischi, in particolare il rischio di fare arte che può diventare datata o inaccurata. La paleoarte era ossessionata con l’accuratezza. Molti artisti, incluso me stesso, andavano a modificare vecchi lavori ogni volta che veniva pubblicato qualcosa di nuovo. Ho visto numerosi capolavori di paleoarte rovinati in questo modo! Gli artisti per fortuna ora stanno accettando che l’arte è solo l’illustrazione di una ipotesi, e che non sapremo mai, con rarissime eccezioni, come davvero erano questi animali in vita.”

In fondo è giusto che i dinosauri siano anche protagonisti hollywoodiani o pupazzi per intrattenere i bambini. Abitanti passati e presenti della Terra, gli dobbiamo comunque dignità nella nostra cultura adulta, come simbolo della nostra fragilità nel voler individuare certezze che non esistono, sia pure nella più dettagliata conoscenza scientifica. Come dobbiamo pensare al mondo dei dinosauri, allora? A un certo punto, forse, non importa, conclude Andrea Cau. Basta sapere cosa si sta facendo:

“Se un film mostra i dinosauri come “mostri”, io sorrido, perché sono consapevole che in quel contesto il dinosauro è un simbolo, non è una rappresentazione scientifica di una ipotesi paleontologica basata su resti fossili. Fin dalla loro scoperta nel 1820, i dinosauri sono stati anche icone, trasfigurazioni antropomorfiche e simboli, non solo oggetti di studio scientifico. Pertanto, ben venga qualsiasi emanazione culturale della paleontologia dei dinosauri, ma a patto di rispettare ognuno le proprie sfere di competenza e i diversi linguaggi. Non sempre tutti gli attori in gioco paiono in grado di fare queste necessarie distinzioni, ma un film non è un trattato scientifico, così come un testo divulgativo non dovrebbe essere ridotto a un cartone animato.”

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