Zanichelli: Chiavi di lettura

Una colonia di formiche è un microcosmo organizzato, efficiente, autonomo, collaborativo. Un superorganismo dove i singoli individui, obbedendo ciascuno a semplici regole, fanno emergere complessi comportamenti collettivi. Così migliaia di specie di formiche hanno colonizzato tutti gli angoli della Terra. Costruiscono nidi complessi, coltivano, allevano, sanno combattere come un esercito addestrato ma senza capi. Le nostre società di Homo sapiens sono molto diverse da quelle delle formiche. Possiamo però studiare il successo evolutivo di questi insetti per inventare applicazioni pratiche utili alla nostra specie. Gli algoritmi che si ispirano alle regole di un formicaio sono utili in molti ambiti, dall’ottimizzazione di Internet alla gestione del traffico stradale. Le formiche sanno bene come trovare la via più breve ed evitare ingorghi. Le zattere che formano intrecciando i loro corpi quando il nido viene alluvionato potrebbero ispirare la progettazione di nuovi materiali e di robot autoassemblanti. Alcune specie di formiche potrebbero essere usate nella lotta biologica agli insetti nocivi. Nuove molecole che sono state isolate dal veleno delle formiche potrebbero risultare efficaci contro i ceppi di batteri patogeni super resistenti. Ci sono migliaia di modi diversi di essere formica: frammenti di natura che nascondono tesori preziosi di inimmaginabile bellezza.

Gli alimenti ottenuti da Organismi Geneticamente Modificati sono già sulle nostre tavole: i formaggi prodotti con il caglio sintetico derivato da organismi ricombinanti, il latte e la carne di bovini nutriti con soia transgenica, le uova deposte da galline alimentate con mais ogm. Ogni volta che un nuovo ogm è immesso nel mercato suscita clamore mediatico, ma in trent’anni di ricerche non sono emerse prove che questi prodotti siano nocivi per la salute umana e per l’ambiente. Finora gli ogm sono stati chiaramente riconoscibili, ma con l’avvento dell’editing genomico sarà impossibile distinguere una modifica ottenuta in laboratorio da una mutazione casuale. Tecniche come crispr-Cas9 possono modificare un singolo gene, senza importarlo da un altro organismo, così come un word processor può modificare una parola di un testo, senza fare «copia e incolla» da un altro documento. Queste innovazioni promettono di rivoluzionare l’agricoltura e quello che mangiamo, con piante che resistono alla siccità e possono fare a meno di fertilizzanti e pesticidi.

Come ci cureremo nei prossimi anni? Quali saranno le terapie del futuro? E quali problemi etici e legali si porteranno dietro? Le terapie di domani saranno progettate su ciascuno di noi, perché interverranno sul nostro DNA per correggerne gli errori che sono la causa delle malattie. Sfrutteranno le capacità innate del nostro organismo di rigenerarsi per sostituire le parti invecchiate o che non funzionano più. In un percorso a due voci, una ricercatrice e una giornalista scientifica ripercorrono la scoperta delle cellule staminali e l’invenzione della terapia genica, facendoci entrare nei laboratori dove sta nascendo la biomedicina. Una guida al futuro della medicina, che racconta lo stato dell’arte della ricerca e ridimensiona le notizie sensazionali che si leggono sui giornali e sul web. La medicina rigenerativa, l’immunoterapia, le terapie cellulari e l’editing del genoma, come ora accade con la tecnologia CRISPR: tanti progressi che miglioreranno la nostra vita e tanti difficili problemi morali che dovremo affrontare.

Titoloni incauti ci parlano del gene della timidezza, dell'intelligenza, della prosperità, ma perfino un carattere semplice come il colore degli occhi è influenzato da almeno una ventina di geni; e non basta individuare una variante del DNA per sapere che cosa sarà scritto su una cartella clinica fra un anno o fra dieci. Abbiamo sottovalutato i comprimari? Molecole che si attaccano e si staccano dal DNA; regolatori che accelerano o bloccano l'attività dei geni; zuccheri e grassi che "decorano" quasi ogni superficie biologica. Per non dire dei miliardi di microbi che albergano nel nostro corpo, e del mondo là fuori. Trascurando tutto questo, è facile farsi un'idea esagerata del potere dei geni e del destino di chi li porta. È impervia l'esplorazione della vita che sfugge al controllo dei geni: scarsi gli automatismi, ci si muove da artigiani goffi su impalcature disagevoli, da cui si intravedono però panorami che ampliano l'orizzonte biologico oltre la genetica.

Le biotecnologie sono tra noi e non se ne vanno. Con equilibrio fra il facile entusiasmo e il rifiuto a priori, conoscerle conviene. Sono attività umane che modificano un organismo biologico, il più delle volte nel suo DNA. Nascono così gli OGM che vanno ben oltre i cibi geneticamente modificati. Comprendono batteri "spugne" che assorbono il mercurio e altri metalli pesanti nell'ambiente; piante che producono farmaci; virus disarmati che introducono pezzi di DNA curativo in cellule malate. Gli ottimisti che nelle biotecnologie vedono la possibilità di migliorare la nostra vita scopriranno in questo libro che cosa è possibile fare e che cosa non lo è ancora. I pessimisti che vi sentono una minaccia per la natura e l'umanità troveranno il modo di confrontare le proprie opinioni e soprattutto di tranquillizzarsi - i mostri evocati non esistono.

Fra il mondo dei fisici, fatto di nuclei e di quark, e il mondo degli esseri viventi che affascina i biologi, si trova il mondo dei chimici. È qui, fra atomi, ioni, molecole, che la chimica dà forma all'infrastruttura del nostro mondo. La chimica spiega l'odore del caffè e il colore delle foglie in autunno. Appartengono al suo regno i materiali che usiamo e quelli con cui ci vestiamo; i cibi che cuociono e il carburante che brucia per riscaldare le nostre case; le reazioni che avvengono dentro le cellule, i farmaci e le tinte per colorare i capelli. Peter Atkins racconta come la chimica ha trasformato il nostro mondo: per esempio con le plastiche, i semiconduttori e i chip di silicio che hanno riempito di oggetti il nostro moderno modo di vivere. Il rovescio della medaglia? L'inquinamento e l'aumento dell'entropia. Ma è la chimica stessa a offrire soluzioni.

A ventisei anni, con un diploma di segretaria in tasca, Jane Goodall parte per la Tanzania. In valigia, giusto la curiosità, il coraggio, la passione per gli animali e una certa dose d'incoscienza. È la prima volta che una persona pianta una tenda in una foresta e si mette a seguire gli scimpanzé in casa loro. L'obiettivo, ardito, appassionante e pericoloso, è capire come si comportano gli animali più simili a noi. I figli e i nipoti di quegli scimpanzé vivono ora nel Parco di Gombe, dove si trova uno dei centri più importanti per studiare le grandi scimmie antropomorfe nel loro ambiente naturale. Ma accanto alla scienza, nel cuore di Jane Goodall c'è la conservazione degli animali e del loro ambiente. Conservazione che passa attraverso l'educazione e il sostegno delle popolazioni locali. Oggi la primatologa più carismatica al mondo viaggia come una globe-trotter e ovunque si ferma trasmette il suo messaggio di amore per i primati e di difesa degli esseri più deboli e disarmati del pianeta, umani inclusi.

La maggior parte delle persone pensa con le parole o con le immagini. Daniel Tammet pensa con i numeri perché ha la sindrome di Asperger, una lieve forma di autismo che lo rende particolarmente sensibile alla matematica. Tammet coglie i numeri in ogni aspetto della vita quotidiana, dai lati in un fiocco di neve ai risultati delle partite di cricket. I numeri gli saltano all'occhio perfino quando legge Shakespeare e immagina il grande poeta a scuola, da bambino, mentre scopre lo zero, una novità assoluta per l'epoca. Prima di allora il nulla non si poteva esprimere in aritmetica. Le tabelline sono per Tammet le "molecole della matematica" o l'essenza delle nostre conoscenze numeriche, ma sono difficili da imparare: se vanno a memoria è per l'aiuto di voci concise, bilanciate e in rima, come nei proverbi.

Di cambiamento climatico si sente parlare quasi tutti i giorni, ma il dibattito spesso genera confusione, invece di chiarire che cosa realmente si sa sull'evoluzione del clima. In questo libro i maggiori esperti internazionali riassumono i risultati di decenni di studi scientifici con onestà, rigore e un linguaggio comprensibile a tutti. È veramente in atto un riscaldamento globale? E davvero siamo noi a provocarlo? La risposta in entrambi i casi è sì, e qui troverete i dati che lo dimostrano. Ma quali saranno le conseguenze pratiche del cambiamento del clima? E che cosa possiamo fare per arginarlo? A queste domande gli scienziati per ora possono dare soltanto risposte parziali, ma è importante conoscerle per scegliere in modo informato le strategie per il nostro futuro.

I virus sono dappertutto: ogni giorno ne assorbiamo milioni, respirando e mangiando, e portiamo perfino antiche tracce virali nel nostro stesso genoma. Sperimentiamo da migliaia di anni i danni che i virus provocano alla salute, ma ancora non sappiamo rispondere del tutto a domande fondamentali come: i virus sono organismi viventi? Da dove vengono? Come ne nascono di nuovi? In un mondo sempre più affollato, mobile e veloce, i virus hanno tante opportunità per infettarci. Epidemie come l'AIDS, l'influenza, ebola o la SARS preoccupano gli esperti di salute pubblica e di bioterrorismo: è una minaccia reale o un'esagerazione dei media? Anche se i virus ci fanno paura, in molti casi abbiamo imparato a difenderci grazie a farmaci e vaccini che interferiscono con il loro ciclo vitale. Ma se vogliamo che per i virus sia più difficile infettare animali ed esseri umani, dobbiamo limitare l'impatto delle nostre attività sull'ambiente.

L'intero spettro delle scienze - fisica, matematica, scienze della Terra, biologia, medicina - esplorato con tocco leggero durante l'attesa in aeroporto e poi in volo, prendendo spunto da domande che qualsiasi viaggiatore curioso si può porre. Come funzionano i "metal detector" dei controlli di sicurezza? Come fa un aereo gigantesco ad alzarsi in volo? E perché lassù nel cielo lascia una scia bianca? Perché ci sono tanti tipi diversi di nuvole? C'è vita a 10 000 metri di quota? A quante radiazioni si è esposti durante un volo? E che cosa succede se un fulmine colpisce l'aereo? Che cos'è davvero il "jet lag" e come lo si può "curare"? È vero che, secondo Einstein, volando si rimane più giovani? E perché in cabina non servono mai una tazza di tè decente?

Molti libri divulgativi "danno un'idea" della teoria della relatività; questo invece ne fa comprendere in profondità le basi e le implicazioni. Anziché accontentarvi della parola degli esperti, potrete ricavare in prima persona i risultati curiosi e sorprendenti che hanno reso famoso Einstein: la dilatazione del tempo, la contrazione delle distanze, il paradosso dei gemelli, i buchi neri. Scoprirete che la teoria si può sviscerare senza ricorrere a formule matematiche complicate: per eseguire i calcoli basta conoscere le radici quadrate, grazie anche ai numerosi disegni che illustrano con chiarezza gli esperimenti ideali di Einstein. Il lettore motivato riceverà una ricompensa non da poco: capire davvero, e a fondo, una delle più brillanti costruzioni intellettuali prodotte dalla mente umana.