Biologia, scienze della vita

Dagli antichi greci al buddhismo, la nostra capacità di avere il controllo sulla realtà affascina i filosofi da migliaia di anni. Eppure, solo recentemente abbiamo elaborato una scienza rigorosa della consapevolezza di sé, che chiamiamo "metacognizione". Attingendo alle proprie ricerche all'avanguardia nei campi della computer science, della psicologia e della biologia evoluzionistica, rese concrete con esempi attinti dalla vita reale, Fleming illustra come lo sviluppo della metacognizione può aiutarci a diventare più intelligenti e a prendere decisioni migliori. Benché sia stata presentata come il rimedio all'errore umano, l'intelligenza artificiale pecca di mancanza di consapevolezza di sé. Come un allenatore può migliorare significativamente la prestazione di un atleta, così "Conoscere se stessi" rivela come la metacognizione offre all'uomo un vantaggio cruciale nel mondo moderno. E potrebbe rivelarsi la nostra grazia salvifica.

A quanto sembra, il concetto che il nostro DNA rappresenti un codice fisso e immutabile viene ora considerato scientificamente antiquato. Quello che siamo arrivati a comprendere è che il nostro codice genetico è in realtà molto dinamico. È questa la scienza dell'epigenetica, che rivela non solo un nuovo modo di concettualizzare il comportamento dei nostri geni ma, cosa più importante, fornisce anche una nuova prospettiva sulla comprensione delle dilaganti problematiche di salute che caratterizzano il moderno mondo occidentale. La ricerca epigenetica svela che le nostre scelte relative al modo di vivere (il cibo che mangiamo, gli integratori che prendiamo, l'esercizio fisico che facciamo e perfino il contenuto emotivo delle nostre esperienze quotidiane) sono elementi coinvolti nell'orchestrazione delle reazioni chimiche che attivano o disattivano parti del nostro genoma, che codificheranno esiti pericolosi per la salute spianando la strada a una patologia, o creeranno un ambiente interno favorevole alla longevità e alla resistenza alle malattie. Siamo dunque conduttori di una sinfonia, co-autori della nostra vita, della nostra salute, del nostro equilibrio. La presente opera si propone perciò di spiegare come mettere in pratica le regole della «bionomia», che altro non è che l'economia del corpo, in tutti gli ambiti della vita per prevenire meglio le malattie, per «invecchiare giovani» e in buona salute piuttosto che limitarsi a vivere invecchiando. L'innovazione di questo libro, tuttavia, sta nel fatto che l'autore amplia il concetto di epigenetica, basato sull'interdipendenza tra l'individuo e l'ambiente, sulla società nel suo complesso.

«Tre anni fa non sapevo nulla della condizione dei sordi e non avrei mai immaginato che essa potesse far luce su tanti ambiti diversi, soprattutto in quello del linguaggio. Poi, e fu una scoperta sorprendente, venni a conoscenza della loro storia e delle straordinarie sfide (linguistiche) che essi devono affrontare; scoprii anche, con meraviglia, che esisteva un linguaggio completamente visivo, i Segni, che si esprimeva in una modalità diversa dalla mia lingua, il parlato. È terribilmente facile dare per scontato il linguaggio, la propria lingua - può occorrere l'impatto con un'altra lingua o, piuttosto, con un'altra modalità di linguaggio, per ritrovare la nostra antica meraviglia».

Nel 2012, mentre stavano studiando la reazione dei batteri alle infezioni virali, Jennifer Doudna e i ricercatori del suo laboratorio a Berkeley non si sarebbero mai aspettati di dare il via alla più grande rivoluzione dell'ingegneria genetica. Per puro caso, come accade spesso in ambito scientifico, compresero il funzionamento di CRISPR-Cas9, un sistema capace di «ritagliare» il DNA: da quel momento, l'ipotesi di manipolare il patrimonio genetico di tutti gli esseri viventi divenne una realtà. Oggi armeggiare con il DNA e modificare il codice genetico che identifica ogni specie del pianeta è alla portata di tutti. Anzi, alcuni esperimenti nel settore agroalimentare sono ormai conclusi da tempo e hanno portato, per esempio, a soia più nutriente e a riso resistente alle malattie. In tutto il mondo gli scienziati stanno utilizzando il CRISPR con esiti più o meno stupefacenti e studiando applicazioni al genoma umano. Gli impieghi sull'uomo hanno infatti un potenziale enorme: grazie al CRISPR si potrebbero mettere a punto terapie in grado di cambiare il decorso di alcune malattie, per esempio l'HIV/AIDS, e di evitare l'insorgenza di patologie invalidanti cui si è predisposti geneticamente, come la distrofia muscolare o il cancro. La velocità a cui progredisce la ricerca obbliga però a domandarci se saremo in grado di affrontare le possibili conseguenze di questa rivoluzione senza precedenti. Per salvaguardare l'enorme potere di regolare il corso dell'evoluzione evitando i pericoli insiti nella tecnologia CRISPR è necessario un consenso determinato e unanime da parte di ricercatori, esperti - scienziati sociali, legislatori, esponenti religiosi e via dicendo - e opinione pubblica. Abbiamo una responsabilità immensa, e forse siamo impreparati ad assumercela, ma non possiamo fare altrimenti: immaginando gli straordinari benefici derivanti dall'editing genetico, dobbiamo impegnarci a fondo per utilizzare al meglio questo strumento.

Pubblicato per la prima volta nel Regno Unito nel 1976, "Il gene egoista" ha modificato drasticamente il modo con cui gli scienziati - ma anche i non "addetti ai lavori" - leggono la storia dell'evoluzione. Il nocciolo centrale del saggio è oggi parte fondante dell'insegnamento della biologia in tutto il mondo, una logica derivazione del darwinismo che ha scelto di cambiare prospettiva, concentrandosi non sul singolo organismo ma osservando la natura dal punto di vista del gene. La deduzione scientifica è, per dirla con l'immaginifico linguaggio dell'autore, che noi siamo «macchine da sopravvivenza, robot semoventi programmati ciecamente per conservare quelle molecole egoiste note sotto il nome di geni». Rivolto a tre tipi di lettori - il profano, lo studente, l'esperto -, questo libro è pensato per stimolare con ironia l'intelligenza di chiunque si chieda qual è il posto dell'uomo nell'universo. Un saggio imprescindibile che riesce a semplificare e rendere accessibili complicati concetti scientifici, senza che ne vada perduta la sorprendente essenza.

Malgrado l'importante ruolo ecosistemico che svolgono nell'impollinazione e nella degradazione della sostanza organica, nell'immaginario comune gli insetti sono di solito considerati animali repellenti, parassiti e dannosi. Eppure il loro studio ha favorito una comprensione più profonda della natura e ha portato a scoperte dalle importanti ricadute sul progresso dell'umanità. "Entomania" racconta dieci biografie di scienziati che, spesso lottando contro il pregiudizio e il senso comune, hanno dedicato la loro vita al mondo degli insetti: da Giovanni Battista Grassi, che scoprì il ruolo vettore delle zanzare nella trasmissione della malaria, a Thomas Hunt Morgan, che individuò la posizione dei geni sui cromosomi; da Rachel Carson, che per prima denunciò i danni dei DDT sull'ambiente, a Karl von Frisch, che svelò lo straordinario linguaggio simbolico delle api e decodificò la loro "danza". Ogni capitolo si sofferma sul lavoro di un grande scienziato e diventa l'occasione per parlare di un aspetto della vita degli insetti (la riproduzione, l'anatomia, la comunicazione, l'evoluzione), svelando così i loro affascinanti segreti e spalancando le porte alla loro definitiva rivalutazione.

Che cos'è un colpo di genio? Quale spinta si nasconde dietro un'invenzione? E quali forze della mente ci hanno fatto diventare ciò che siamo? In questo breve e graffiante saggio, Stefan Klein esplora la storia del pensiero creativo attraverso le rivoluzioni che hanno caratterizzato il percorso della specie umana, dalle innovazioni dell'età della pietra alla scoperta della scrittura, fino ai computer e all'intelligenza artificiale. Veniamo così a conoscenza del cervello collettivo, del potere dei simboli, degli spazi di possibilità che si intravvedono a seguito di una crisi e, non da ultimo, delle forme di intelligenza future. Da Neandertal a Steve Jobs, da Leonardo da Vinci ad Ada Lovelace, da Archimede ad AlphaZero, scopriamo l'origine e i retroscena delle loro conquiste. La creatività umana è diventata oggetto di studio scientifico solo di recente perché per millenni era stata attribuita a forze soprannaturali o a messaggeri divini. Essa non si manifesta, secondo Klein, come una preziosa scintilla concessa a pochi spiriti eletti, ma origina dall'esposizione ai molteplici stimoli che solo le relazioni umane e interculturali riescono a garantire. L'autore spiega come ognuno di noi, al pari di Prometeo, sia in grado di scoprire il fuoco e come l'innovazione faccia leva, più che su talenti individuali, sullo scambio e sul grado di apertura della società. In altre parole, il progresso deriva dall'immaginazione, più che dall'intelligenza. "Come cambiamo il mondo" è un saggio ottimista sia sulle illimitate possibilità della creatività umana che sulla forza della comunità.

Simbiosi. Se guardiamo all'etimologia, la parola deriva dal greco e vuole dire "vivere insieme" e si esprime nella convivenza di esseri di specie diversa, qualcosa, come sappiamo, non così facile come potrebbe sembrare, per lo meno per noi esseri umani... Anche quando si fa di tutto per stare in armonia ci sono divergenze, separazioni e conflitti. Ma allora viene da chiedersi: i rapporti simbiotici in natura sono migliori? E perché un essere vivente dovrebbe accettare di legare la propria esistenza a quella di un altro? Semplice: perché è più conveniente. Per salvarsi la pelle e fronteggiare al meglio i tanti pericoli della vita, nella maggior parte dei casi la lotta è meno utile dello stare insieme. Pensiamo ai leoni che dopo aver catturato un'antilope vengono circondati dagli sciacalli che si lanciano come fulmini sul cadavere per cercare di accaparrarsi qualche pezzetto di carne. Per i felini i bocconi sottratti sono porzioni minuscole, mentre per gli sciacalli sono grandi abbastanza da garantire la sopravvivenza, considerato che altrimenti non sarebbero mai riusciti a cacciare un animale simile. O pensiamo al rapporto che si è sviluppato tra i cani e l'uomo: per entrambi i vantaggi della convivenza sono enormi ma addirittura, con i cani-guida, la simbiosi uomo-cane ha raggiunto un apice pressoché inarrivabile. O pensiamo, ancora, a come si compensano caprioli e oche (le oche hanno una vista infallibile, riconoscono il pericolo da grandi distanze, mentre i caprioli hanno una pessima vista, ma un udito e un olfatto eccezionali) o alle strane coppie rappresentate da lucertola e scorpione, o da trampolieri e coccodrilli. E anche noi umani rappresentiamo una comunità complessa: tra dentro e fuori, ospitiamo più batteri che cellule del corpo... La simbiosi è, insomma, uno dei fenomeni più affascinanti della natura. Non funziona sempre tutto alla perfezione, esattamente come accade tra noi uomini. Le relazioni ideali, ammesso che esistano, sono rare. Eppure anche quelle non proprio perfette possono avere i loro vantaggi e un certo successo a lungo termine, esattamente come le simbiosi.

Se l'età anagrafica è matematica, il concetto di invecchiamento è fluido. Fluida è la sua definizione, fluide le cause mentre la sua rilevanza individuale e collettiva è chiara a tutti. Per secoli l'umanità si è affidata a infusi e pozioni nella illusione dell'eterna giovinezza. Oggi l'elisir di lunga vita si cerca nella cellula, oltre che nello stile di vita e nell'ambiente in cui si opera. A partire da sei domande chiave - cosa significa invecchiare? Quali le cause genetiche e di contesto? Quale il ruolo delle cellule staminali? Si può agire sul DNA e portare indietro il tempo? L'invecchiamento è un fattore di fragilità? L'ambiente e lo stile di vita possono tenerci giovani? -, facciamo il punto sull'età e sulla longevità nel XXI secolo.

Noto per aver formulato, in parallelo a Darwin, una teoria evoluzionistica «per selezione naturale», Alfred Wallace ne coglieva fin dall'inizio uno dei limiti principali: l'incapacità di spiegare perché la nostra specie abbia acquisito una mente «di gran lunga più potente» rispetto alle necessità adattative. Domanda ingombrante, a cui lo stesso Darwin tentava di rispondere ipotizzando che quella ridondanza cognitiva fosse l'esito «dell'uso continuo di un linguaggio perfetto». Congelato per oltre un secolo e riaffiorato solo negli ultimi anni, il «problema di Wallace» ha trovato infine una convincente soluzione in questo libro. Riconsiderando punti di forza e carenze delle principali teorie sull'argomento, Bickerton ricolloca il linguaggio nell'alveo evoluzionistico e individua tre fasi decisive per il suo sviluppo: quella della generazione nel cervello di «rappresentazioni di unità simboliche», innescata dalla comunicazione dislocata necessaria per il reclutamento di alleati nella saprofagia conflittuale; quella della riorganizzazione neurale in rapporto alle sollecitazioni ambientali, in cui il cervello ridisegna le proprie connessioni in modo da collegare le parole ai concetti appropriati; e quella culturale, in cui un processo di elaborazione grammaticale sviluppa unità sintattiche elementari in altre più ampie. Bickerton riesce così ad attualizzare la risposta di Darwin al «problema di Wallace», delineando un nuovo orizzonte: «Linguaggio e cognizione (almeno quegli aspetti della cognizione propri degli esseri umani) sono cresciuti a partire da un'origine comune e hanno le stesse fondamenta». La locuzione 'Homo sapiens loquens' sarebbe dunque molto più di un gioco di parole.

«Non esistono condizioni ideali in cui scrivere, studiare, lavorare o riflettere, ma è solo la volontà, la passione e la testardaggine a spingere un uomo a perseguire il proprio progetto» affermò Konrad Lorenz. Nel caso di Ljudmila Trut, a queste caratteristiche potremmo aggiungerne un'altra: «un amore patologico per gli animali». Fu questa la molla che nel 1958 indusse la giovane studentessa dell'Università statale di Mosca ad accettare con entusiasmo la proposta di Dmitrij Beljaev di partecipare al progetto più ambizioso mai tentato nel campo dell'evoluzione e del comportamento animale: trasformare la volpe in cane. Si trattava di replicare, in qualche decennio, l'evoluzione, durata quindicimila anni, che ha portato dal lupo al cane, e senza alcuna manipolazione genetica, ma facendo riprodurre selettivamente, generazione dopo generazione, gli esemplari meno aggressivi nei confronti dell'uomo. Se avesse avuto successo, l'esperimento avrebbe dato risposta a molte domande irrisolte che riguardano la domesticazione, a cominciare da quella che aveva stimolato Beljaev: com'è possibile che un feroce predatore si sia tramutato in un animale da compagnia? L'anno seguente, nello scenario da fiaba di una sperduta località siberiana - e con l'alibi di migliorare la produzione di pellicce, perché gli studi di genetica erano banditi dall'ortodossia sovietica -, ebbe inizio la grande avventura. Un'avventura scientifica tuttora in corso, i cui risultati conducono a riflessioni appassionanti sulla nostra stessa evoluzione, e insieme un'avventura umana fuori del comune, magnificamente raccontata in questo libro.