Robe Vintage

d6419569-04ad-43ee-98ba-7f49a7f5f05bLa ripresa postvacanziera è lenta -o meglio stagnante per usare il vocabolario corrente- e permette di dedicare il weekend ad attività poco stancanti, come visitare cantine e scaffali. Tra le mie mani sono così capitate alcune piccole riviste tascabili chiamate Eco del Mondo e Il Mese, datate tra la fine del 1945 e il 1950. Erano edite nel pieno dopoguerra, traducendo gli articoli migliori delle principali testate internazionali e rappresentavano l’equivalente d’antan dell’odierno Internazionale. A fianco di trattati su sociologia, geografia politica e varia umanità e tra un racconto breve e l’altro, questi compendi giornalistici offrivano finestre di spessore sugli avanzamenti del sapere scientifico, in alcuni casi davvero ben scritti, sebbene le nozioni siano state nel frattempo ampiamente riscritte e rivedute alla luce di scoperte successive. Per capirci, si trovano abbinamenti esotici tra testi presi da riviste e giornali di ogni schieramento politico, in cui un dettagliato saggio fisico-atmosferico sulla grandine va a braccetto con un trattato sul significato dello sport sovietico e con una disamina precisa del ruolo dell’elefante nell’arte, tutto incartato in un’atmosfera da “come ho imparato a non preoccuparmi e ad amare la bomba“, ma è interessante notare all’epoca come il lettore non fosse percepito come un’entità appiattita su una singola visione delle cose, ma come una figura tridimensionale interessata a comprendere più argomenti anche molto lontani tra loro. Il linguaggio usato è in genere semplice, chiaro, lineare e fruibile in pochi minuti.

 

Dato che si tratta di materiale irreperibile in altra maniera e trovando diversi spunti interessanti, mi sono messo al lavoro con lo scanner salvando in pdf gli articoli più meritevoli o curiosi. LI trovate di seguito commentati per gruppi (lo so, i pdf vanno ruotati, ma tutti i lettori hanno l’opzione apposita). Le pagine ospitano resoconti affascinanti e talvolta bellissimi, scritti nella lingua enfatica, priva di fretta e seria dell’epoca, che pare fatta di flanella anziché di parole in corsa. Un’avvertenza per tutti, però: sono racconti di scoperte di oltre 65 anni fa, vanno presi più come reperti storici che come verità inconfutabili da usare a sostegno di questa o di quella tesi attuale. In vari casi il normale avanzamento delle conoscenze ha cambiato drasticamente deduzioni e conclusioni, ed è perfettamente giusto che sia così. Sono testimonianze del modo in cui all’epoca erano trattate e divulgate scoperte tecnologiche e scientifiche; nel migliore dei casi sono le larghe spalle su cui si sono issati i ricercatori successivi per vedere cosa c’era oltre. In alcune occasioni prevale l’elemento curiosità, in altre fa riflettere la diversa tendenza ideologica con cui venivano presentate, fortemente legata alla situazione politica del tempo e all’idea di futuro all’epoca prevalente (produzione, crescita, produzione, crescita). Le descrizioni trasudano un ottimismo idealista attualmente naif, sono intrise di propaganda sociopolitica e mostrano agli occhi più disilusi di oggi come le aspettative del positivismo scientifico dell’era post-bellica abbiano in vari casi prodotto più danni le cui conseguenze culturali possono vantare un decadimento maggiore del famigerato Cobalto-Torio-G del Dr. Stranamore. Al tempo stesso però devono far riflettere senza superiorità: quali filtri ideologici (ossessione per la salute individuale, integralismi culturali vari, interessi commerciali) ne hanno preso il posto nel racconto odierno delle cose del mondo? Quanti dei modi di descrivere e discutere gli odierni avanzamenti scientifici appariranno come Cobalto-Torio-G agli occhi dei nostri pronipoti?

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Biologia e genetica. Per dare un’idea della comunanza dell’interesse riservato all’epoca per la formazione di un sapere composito e non monotematico (scienziato che legge solo di scienza, letterato che legge solo di lettere), il saggio sugli ormoni vegetali precede la recensione di un libro di Francis Scott Fitzgerald e un estratto da Baudelaire. Gli ormoni vegetali rappresentavano all’epoca l’ultimo grido della conoscenza in ambito vegetale. Forse i pezzi migliori per molti aspetti, da rileggere sulla scia delle odierne polemiche e pruderie sugli organismi geneticamente modificati, sono quelli sugli avanzamenti in campo genetico. Si descrivono in modo chiaro e semplice gli effetti e gli usi delle mutazioni genetiche indotte dall’uomo nei cereali e nei legumi per sviluppare in modo più rapido nuove varietà commerciali (poi regolarmente commercializzate in tutto il mondo dal 1950 in poi, per nostra comune fortuna). Infine, leggere un libro sapendo il finale toglie emozione, ma aiuta a capire bene come l’autore l’ha costruito e la divesa trama presa dalla realtà. Qui, in diretta, lo studio del Ciclo di Calvin e il sogno di un’alimentazione per tutti a base di alghe.

AA.II., 1949. La Fotosintesi rivoluzionerà l’agricoltura? Da The Economist.www


Clima. Un po’ fuori tema perché non si citano piante, ma giova far leggere le conclusioni di questi due articoli sul problema del Global Warming. Si sospetava già che l’andamento del riscaldamento planetari avesse deviato da una ciclicità e che l’avanzamento delle attività umane potesse in qualche modo esserne responsabile. O comunque collegato.

M.F. Perutz, 1948. I Ghiacciai in Ritirata. Da Science News
J.S. Arcturus, 1950. Verso un mondo più caldo. Da France Illustration.


Farmacia e Cosmesi. Storie ormai già note a chi se ne occupa, ma la globalizzazione delle materie prime in profumeria e l’uso del curaro in medicina sono interessanti nelle parole e nel punto di vista di quasi 70 anni fa. Piuttosto, interessante notare come gli annosi problemi della comunicazione scientifica nel settore della salute non siano ancora stati risolti dopo così tanto tempo: l’articolo sulla streptomicina mette in guardia sui rischi di fare propaganda prima che si siano conclusi tutti gli studi di validazione di un farmaco, spiega le differenze di credito da dare a studi in vitro e sull’uomo e introduce un problema che si porrà nella sua gravità nei nostri decenni: quello della resistenza agli antibiotici.

Agronomia. Si diceva dell’ossessione produttivista: anche la scoperta di nuove piante foraggere era d’interesse. In questo caso sono due ampi spot per Trifolium subterraneum e Festuca arundinacea. Certo, la festuca per il bestiame si è poi rivelata una fregatura, ma è un’altra storia.
Ambiente. Tra le tante cose che già all’epoca erano presenti e divulgate, la conservazione brilla per la sua assenza. La Natura è ancora, solidamente, vista come un’entità da plasmare in chiave totalmente antropocentrica e in questa ottica vanno letti gli ottimismi malriposti sulle magnifiche e progressive sorti del Sahara irrigato e dell’Amazzonia bengestita. Recentemente, gli ambientalisti discutono spesso del problema del petrolio nell’Amazzonia Ecuadoriana: tutto è iniziato nel 1947.


P. Costa, 1950. L’avvenire dell’Amazzonia. Da Scientific American

AA.II, 1948. Il Sahara verrà coltivato? Da Die Weltwoche.
C. Isherwood, 1949. Petrolio nella Giungla. Da Geographical Magazine.


rrrEtnobotanica. Con quale pianta sono fatte le garze delle mummie? Con Bohemeria nivea. Come è stata accolta la papaya sul mercato occidentale? Bene. E sebbene spesso lo si dimentichi, fumare tabacco è una pratica etnobotanica.


Esplorazioni. Avventure naturalistiche ai tempi del piroscafo e dell’idrovolante: foreste esotiche ed erbe da marciapiede, l’ode al ranuncolo e l’impagabile racconto dei field scientists dell’agrobiodiversità. L’esistenza e il successo, presso il Dipartimento americano per l’agricoltura, di una “Divisione per la scoperta e l’introduzione di nuove piante” lascia intuire come la biopirateria non fosse certo un problema (e neanche l’ansia per le alloctone). Da notare l’assoluta nonchalance con cui si spostavano e disseminavano piante da un continente all’altro. E magari oggi molte di esse sono ritenute “tipiche ” di una certa zona.

Nuovi vecchi problemi. Già nel primo dopoguerra si lavorava al biodiesel di origine vegetale, anche se per motivi diversi da quelli di oggi. Il metodo proposto è caduto nell’oblio. Anche la gestione sostenibile degli scarti industriali non l’abbiamo inventata con lo slogan RRR, solo che la chiamavamo col nome molto poco trendy di chemiurgia dei rifiuti e serviva a scoprire che pula di riso e tutoli di granturco erano adatti alla pulizia ad abrasione tenera di motori e macchinari.


Rubrica. A partire dal 1950 Eco del Mondo inizia ad ospitare una rubrica chiamata “La Scienza al Servizio dell’Uomo“, con futuribile locandina Jetsons-style e un retrogusto più salvifico di quel che dovrebbe essere per un percorso di conoscenza. Non mancano le presentazioni iperboliche di invenzioni o scoperte risolutive, destinate nel settantennio successivo a finire immancabilmente tra i fondi di magazzino dell’universo, un po’ come le copie cartacee da cui le ho rievocate.
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Per solutori più che abili

8577497672_af0a3f8e6d_zIntestava così la Settimana Enigmistica i cruciverba e i problemi più complessi, e come tale vi presento questo simpatico giochino in crowdsourcing.

In seno al progetto Encycopedia of Life, la Biodiversity Heritage Library ha per le mani diverse migliaia di illustrazioni botaniche, sfortunatamente non sempre abbinate al corretto binomio linneano della pianta raffigurata. Ogni tanto il nome manca del tutto, altre volte è segnato ma potrebbe essere cambiato a seguito di una delle frequenti revisioni tassonomiche. Usando l’apposita pagina Flickr si chiede di identificare le specie, di controllare se quello a stampa è un sinonimo accettato o meno e di correggere quelle precedentemente identificate da altri, semplicemente aggiungendo un tag all’immagine. Per chi, come me, volesse usufruire di aiutini, i supporti virtuali non mancano. Ad esempio, grazie alla spintarella della rete è facile verificare che la specie Crassula nell’immagine qui a fianco è oggetto di sinonimia ed ha cambiato nome.

Se l’enigmistica non vi attrae e se non ne riconoscete nessuna, potete sempre limitarvi a guardare le (elegantissime) figure.

Che ci frega a noi delle stampanti 3D in laboratorio: abbiamo i Lego!

aaSiamo entrati in una nuova epoca dell’autocostruzione spinta e il ricercatore intraprendente ha a disposizione tutte le nuove armi della maker culture per realizzare quasi tutto quel che serve a giocare a lavorare in laboratorio. Con alcuni problemi, però. Uno dei limiti scientifici del fai da te nella ricerca risiede ad esempio nella scarsa riproducibilità delle operazioni più pionieristiche, che rischiano di rimanere performance estemporanee, fornite da pezzi unici autocostruiti quasi mai ripetibili in modo adeguato da altri. Un’opzione, vincente sotto ogni prospettiva moderna incluso il potenziale virale, la offrono alcuni ricercatori americani, con la soluzione proposta sull’ultimo numero di Plos One (open access, pdf libero): usare il sistema online messo a disposizione dalla Lego per produrre su misura i famosi mattoncini di plastica, con cui costruire contenitori per colture vegetali in vitro.

Per lo studio in laboratorio della crescita delle piante si usano in genere tubi o piastre circolari in plastica o vetro. Quando c’è bisogno di volumi maggiori, ad esempio quando le piantine allevate fuori terra hanno bisogno di più spazioFA_Geisenheim22 o quando si vuole monitorare lo sviluppo di apparati radicali più grandi, si usano vasi realizzati ad hoc da vetrai specializzati, riempiti di terreno solido agarizzato, fitormoni e nutrienti vari. I meno abbienti usano i vasi da marmellata, che come tutti i materiali in vetro hanno un limite dimensionale: non si possono allargare e non sono modulari, ovvero quando le radici crescono bisogna trasferirle in vasi più grandi e varie operazioni fini sono precluse.

In particolare, la brillante idea è dedicata in questo caso a box modulari e riciclabili per osservare l’andamento della crescita radicale in funzione di vari stimoli esterni. Le radici crescono infatti in direzioni diverse in base a quello che “sentono” nell’ambiente circostante e monitorare con precisione il loro comportamento è importante, ma presenta una serie di problemi pratici che fanno alzare enormemente il costo delle ricerche e i tempi di lavoro. Inoltre, i sistemi attuali rendono ostico lo scale-up da piantina piccola a piantina grande, impediscono di fare prove complesse di migrazione dei composti e di creare grosse combinazioni di più piante per studiarne il comportamento in simultanea.

popopNato come “CAD virtuale” per soddisfare i desideri di hobbisti e bambinoni, il servizio Lego Digital Designer da tool per bambini più o meno grandi diventa così uno strumento di prototipazione remota e standardizzata per makers e ricercatori creativi. In particolare, il sistema offre notevoli vantaggi:

  1. Basso costo. Si possono richiedere pezzi di qualunque foggia e dimensione a prezzi ridicoli rispetto alle normali foriture da laboratorio (che, diciamolo, viaggiano spessp a livelli da strozzinaggio). Qui si parla di cifre tra 10 centesimi e un dollaro a mattoncino, consegna isole comprese.
  2. Flessibilità totale. I pezzi da assemblare possono avere una dimensione perfettamente calibrata sulle esigenze dell’esperimento: pianta piccola, mattoni piccoli, pianta grande mattoni grandi. Con conseguente eliminazione dello spreco di terreno e nutrienti.
  3. Home made, ma ripetibile. Tutti i pezzi sono, modulari, identici tra loro e prodotti da un unico fornitore: l’operazione è scientificamente ripetibile interlaboratorio su scala planetaria.
  4. Maneggiabilità perfetta. I mattoncini sono autoclavabili, inerti (nascono come giocattoli per bambini, quindi cessioni di plastiche e solventi sono prossime allo zero).
  5. Massima versatilità. Piante cresciute in contenitori separati possono essere facilmente riunite in sistemi complessi per semplice eliminazione di una parete, costruendo simulazioni realistiche senza travasi e traumi per le piante, che possono alterare l’affidabilità delle risposte.
  6. Extra. Si possono compiere prove altrimenti difficili, come la formazione di gradienti tridimensionali di sostanze nel terreno: l’ABS dei mattoni non conduce elettricità e si possono fare migrazioni elettroforetiche.
  7. Effetto nerd. Tutti sono felici, il ricercatore torna bambino e la soluzione fa subito notizia: è garantita la visibilità mediatica al laboratorio.

Frugale ma sofisticata, l’idea è un’ode alla proverbiale geekness del riResearchBlogging.orgcercatore, al punto che mi aspetto la segnalazione sulla famigerata colonna destra di Repubblica.

Lind, K., Sizmur, T., Benomar, S., Miller, A., & Cademartiri, L. (2014). LEGO® Bricks as Building Blocks for Centimeter-Scale Biological Environments: The Case of Plants PLoS ONE, 9 (6) DOI: 10.1371/journal.pone.0100867

Orientarsi tra prodotti esotici

ResearchBlogging.org Un paio di anni fa su queste colonne avevo presentato la raccolta fondi a favore di un atlante dedicato al cibo, Food: an atlas. Nel frattempo, l’opera definitiva è stata pubblicata e distribuita, e merita un commento essendo ora liberamente scaricabile in pdf. Forse un po’ troppo centrato sulla realtà nordamericana e con pochi contributi europei, il volume ospita decine di mappe che spaziano dalla distribuzione del compost autoprodotto in città alla protezione delle tipicità gastronomiche, fino alle infografiche dedicate all’uso agricolo del suolo o alla diffusione degli alimenti fermentati nel mondo. Due le cartine arricchite di dettagli su piante esotiche di interesse etnobotanico: una più semplice sulle Aracee usate ai tropici come cibo e una più dettagliata sulla palma amazzonica Oenocarpus bataua, che potrebbe a breve arrivare sugli scaffali di erboristerie e parafarmacie come la next big thing dei cosiddetti superfruits, quelli che per i guru del marketing dovrebbero dare un boost alla vostra fintess migliorando il vostro confort, la vostra compliance con la vita e naturalmente dando un taglio hipster al vostro lifestyle così ordinario.

aroQuelle delle Aracee, tra cui la più nota è il taro (Colocasia esculenta), di fatto sono le più antiche coltivazioni avviate dall’uomo a fini alimentari, circa 30.000 anni fa, quando ancora riso e grano erano poco più che piante selvatiche. Noi italiani non siamo abituati a notare i rizomi tuberosi di taro o di specie Alocasia, Amorphophallus, Xanthosoma e Cryptosperma se non in qualche negozio etico con un mercato di immigrati, ma in altre parti del mondo il loro contributo al fabbisogno alimentare è enorme e assicura calorie a quasi mezzo miliardo di persone. Queste piante, parenti delle calle e del calamo aromatico, sono perenni, facili da coltivare, con rizomi infrossati a forma di cilindro, ricchi di amido; le foglie in alcune zone sono usate come sostituto proteico. Tutte le specie della famiglia hanno una controindicazione non trascurabile: crude sono tossiche. Non che cotte offrano un profilo sulla carta perfetto, ma la loro cottura o l’immersione in acqua per varie ore riducono per dissoluzione il contenuto in ossalato di calcio, il cui contenuto nei vegetali avevo già descritto in passato.

L’ossalato in particolare può causare sia effetti acuti (ipocalcemia, con sintomi sia psichici che neurologici e soprattutto gravi irritazioni alle mucose della bocca per effetto meccanico) che cronici (lesioni renali, aumentato rischio di calcolosi) e quindi vi è forte interesse per varietà più povere in questo composto. Sebbene, va detto, non vi siano evidenze epidemiologiche certe di una maggiore incidenza di patologie renali nelle popolazioni che si nutrono di taro e piante affini. Esiste un’enorme variabilità in funzione delle cultivar usate, ma con i loro 400-600 mg circa ogni 100 grammi di parte edibile, i rizomi di taro non rappresentano neppure la fonte alimentare più ricca in ossalato (il rabarbaro e gli spinaci possono arrivare fino a 1300, la portulaca fino a 1700 mg/100 g, i tuberi di patata dolce ne contengono anch’essi circa 600 mg/100 g, le foglie del taro stesso possono arrivare a 4000 mg ogni 100 g), ma è la quantità per porzione media che porta in alto le quantità ingerite: 400 grammi di taro si mangiano più facilmente di un’uguale quantità di rabarbaro o portulaca. Andrebbero comunque evitati da chi ha già un pregresso di calcolosi. Nel caso di Colocasia & friends, però, è la forma di conservazione dell’acido ossalico a fare la differenza in virtù della sua ridotta biodisponibilità. Mentre in molte piante esso è presente in soluzione acquosa nel vacuolo delle cellule o in cristalli microscopici di forma irregolare, nelle Aracee esso è quasi tutto cristallino e solidifica nelle cellule per effetto del pH e della concentrazione formando grossi cristalli a forma di ago o di freccia estremamente appuntita, che se ingeriti inteTaro-Rootgri si conficcano nelle mucose, irritandole violentemente. Che combinasse dolorosissimi disastri se consumato crudo lo avevano purtroppo scoperto anche i negrieri nordamericani, che per punire schiavi ribelli li obbligavano a masticare le foglie di piante ricche di questi cristalli, con effetti devastanti sulla bocca e sul tratto gastro-esofageo. Nel taro l’ossalato cristallino è circa 10 volte superiore a quello solubile e il trattamento per immersione prolungata, la cottura e soprattutto la bollitura in presenza di sostanze leggermente basiche come il bicarbonato di sodio o il semplice latte, portano alla sua dissoluzione e dilavamento nell’acqua di cottura, con un crollo drastico del problema. In particolare, con la bollitura se ne perde il 50% mentre al vapore solo il 25%. Ovviamente con al disgregazione dei cristalli e al dilavamento dell’ossalato se ne vanno anche molte altre componenti nutrizionali e restano disponibili praticamente solo le calorie fornite dall’amido.

La mappa sulle piante commestibili aliene alle nostre radizioni alimentari come le Aracee è un elegante promemoria per ricordare che eventuali problemi di sicurezza alimentare e di accesso al cibo non riguardano solo (e non si risolvono solo con) la resa per ettaro di grano, mais e altri cereali dei climi temperati. La storia del taro dice anche altre due cose, a chi ama leggere tra le righe: la prima è che l’uomo nella sua storia, a fronte della necessità, non teme di coltivare piante che offrono vantaggi ma anche rischi, senza farsi paralizzare a priori dall’esistenza di possibili effetti collaterali. La seconda è che le tecnologie alimentari anche più banali sono forse nate prima dell’agricoltura, in quanto verosimilmente prima di decidere che le Aroidee erano degne di essere coltivate i melanesiani di 30.000 anni fa dovevano aver già messo a punto sistemi rudimentali ma efficaci per aggirare almeno in parte i rischi della tossicità (perlomeno acuta) dell’ossalato di calcio vegetale.

La seconda mappa porta invece su strade in parte già battute. Oenocarpus bataua (unghurahua, patawa o sejé al variare delle zone) si era già vista da queste parti, quando avevo raccontato i problemi legati alla sostenibilità della raccolta di questa palma allo stato spontaneo e dei nuovi sistemi introdotti recentemente a riguardo, peraltro illustrati proprio nell’infografica a lei dedicata.oeno

Questa pianta forma nell’oriente amazzonico fitti palmeti localizzati nella mappa e assomiglia alla commercialmente più nota palma Açai (Euterpe oleracea, guarda caso anche lei ospite in passato), con la quale condivide analogie sia per la composizione chimica che per il possibile rischio di sovraesposizione mediatica rispetto ai reali benefici nell’uso come integratore alimentare in campo salutistico. L’açai ha già fatto il salto alla grande distribuzione globale (già visto persino in gelateria, per dire), vedremo se l’unghurahua la seguirà.

Anche nell’aspetto le due piante si assomigliano, i frutti di unghurahua sono più allungati e grossi di quelli di açai, che hanno forma tondeggiante. Sono grandi circa 3 – 5 cm e hanno la forma di un’oliva, con mesocarpo molto sottile e duro che avvolge uno strato fibroso che a sua volta ricopre il seme. I frutti sono raccolti in infruttescenze curve a forma 32366di coda di cavallo lunghe circa un metro che si formano solo ogni 2 anni, ma ognuna assicura diversi kg di materia prima. Tradizionalmente se ne ricava un olio usato come alimento e come cosmetico, in special modo per curare la bellezza e la lucentezza dei capelli. La parte esterna del frutto, quindi non l’olio, ha una intensa colorazione viola a causa della presenza di antociani. Questi, va detto, non sono particolarmente diversi da quelli presenti nei normali mirtilli, ma come avviene per l’açai dati i grandi volumi di raccolta e ai bassi prezzi della manodopera locale, il costo di questi estratti rispetto a quelli di mirtillo è altamente concorrenziale e sono possibili vantaggiose economie di scala. Spesso, ben più della qualità intrinseca e dell’efficacia, sono il costo e i volumi a dettare il successo di una materia prima in ambito salutistico. Solo quest’anno è stata descritta la composizione precisa degli estratti ottenuti dai frutti dell’unghurahua, che ha mostrato un’azione antiossidante maggiore o simile a quella dell’açai e rispetto alla cugina Euterpe oleracea sembra contenere più vitamina E, meno vitamina C e più polifenoli, (fino a 25mg/g, soprattutto procianidine e acidi clorogenici). Per quel che vagono queste indicazioni ai fini della salute umana, l’articolo racconta anche altre cose già dette, ovvero che i test per valutare l’attività antiossidante degli alimenti vegetali sono ampiament erratici e difficili da intepretare singolarmente. Curiosamente, e a differenza sia dei mirtilli che dell’açai, i frutti di unghurahua contengono derivati del resveratrolo in abbondanza (circa 100 volte più che l’uva rossa). Facile prevedere che la leva del marketing usi nel futuro prossimo questo dato per proporre i frutti di Oenocarpus bataua sul mercato occidentale.

Rezaire, A., Robinson, J., Bereau, D., Verbaere, A., Sommerer, N., Khan, M., Durand, P., Prost, E., & Fils-Lycaon, B. (2014). Amazonian palm Oenocarpus bataua (“patawa”): Chemical and biological antioxidant activity – Phytochemical composition Food Chemistry, 149, 62-70 DOI: 10.1016/j.foodchem.2013.10.077

Oscarsson, K., & Savage, G. (2007). Composition and availability of soluble and insoluble oxalates in raw and cooked taro (Colocasia esculenta var. Schott) leaves Food Chemistry, 101 (2), 559-562 DOI: 10.1016/j.foodchem.2006.02.014

Massey, L. (2007). Food Oxalate: Factors Affecting Measurement, Biological Variation, and Bioavailability Journal of the American Dietetic Association, 107 (7), 1191-1194 DOI: 10.1016/j.jada.2007.04.007

Libri antichi 2.0

indexLa storia di Robert Hooke sta su tutti i libri di biologia: alla fine del 1600, trentenne, armato di una serie di lenti e di un rudimentale microscopio osservò un pezzetto di corteccia di quercia. L’immagine gli ricordò una serie di camere separate, contigue e uguali come le cellette di un favo d’alveare o come quelle che ospitano i religiosi in conventi e monasteri: nacque il termine “cellula”. Sino ad allora, le conoscenze sull’organizzazione degli esseri viventi erano fondate su teorie e speculazioni a loro volta basate su assunti filosofici e religiosi e non su osservazioni reali, con seguente ridda di opinioni non testimoniate da fatti concretamete dimostrabili. La sua scoperta fu quindi un evento epocale per le scienze della vita, di quelli che definiscono il prima e il dopo.

Hooke, come altri suoi colleghi coevi, attualmente sarebbe inserito nella categoria dei makers: aveva comprato un microscopio commerciale e si era messo a modificarlo in base alle sue conoscenze della fisica ottica. Al tempo stesso era anche un gran rompiscatole, dentro e soprattutto fuori dai laboratori: oltre ad avere un gran fiuto per le scoperte, possedeva la fastidiosa tendenza a prendersi meriti non propri, come quello di attribuirsi scoperte in realtà fatte da altri o in cui il suo contributo era minoritario. In più, i suoi detrattori -pare sostenuti da Newton, con cui ebbe memorabili contenziosi- sostennero a lungo che le sue competenze scientifiche fossero in realtà scarse e compensate da una gran fortuna e da un notevole intuito. Quella delle cellule però è davvero farina del suo sacco, confermano gli storici, così come lo è il testo che Hooke realizzò a partire dalle osservazioni microscopiche di critalli, piante, insetti e altri esseri viventi. Il libro si chiama “Micrographia: or, Some physiological descriptions of minute bodies made by magnifying glasses” e può essere definito come il primo bestseller scientifico: l’idea di abbinare immagini “dell’altro mondo” (quello non visibile ad occhio nudo) a spiegazioni scientifiche affascinò molto. O almeno, affascinò i pochi inglesi che nel 1665 sapevano leggere e contemporaneamente potevano permettersi l’acquisto di un libro.MicrographiaTitlePage

A 350 anni di distanza gli strumenti di visione microscopica si sono evoluti, così come quelli di diffusione delle informazioni. Anche i vincoli di spesa sono venuti meno, dato che finalmente due anni fa Micrographia è stato digitalizzato dalla National Library of Medicine americana e reso liberamente disponibile alla lettura online. Oltre al gusto di sfogliare, almeno virtualmente, un caposaldo della storia della biologia, la visione del libro permette di attribuire lecitamente a Hooke un altro merito: la trasformazione dell’immagine in schema concettuale, che non si limita a fotografare quanto visto ma a commentarlo, a renderlo fruibile ai fini di una descrizione. Ogni pagina è sfogliabile ed arricchita da una traccia audio (in inglese) che ne spiega i contenuti integrando con qualche aneddoto. Per chi non li ritennesse sufficienti, un’eccellente lettura è data da “A microscopic reality tale” di Patricia Fara, che descrive in dettaglio i dibattiti che accompagnarono le prime scoperte della microscopia. Non ultimo, quello dell’introduzione dell’errore dovuto all’interpretazione di quanto visto e alla sua traduzione in disegno manuale.

Erbacce e augmented reality, senza Google Glass

Mentre c’è chi giustamente investe nella realtà aumentata per migliorare la fruizione di arboreti e orti botanici, mentre si specano i sistemi informatici e le app per gestire collezioni viventi di piante, per geolocalizzare specie spontanee in boschi e prati con bambini e scolaresche e per intraprendere progetti di citizen science in parchi e foreste, e mentre c’è chi, sul tema delle piante spontanee, delle erbacce o più poeticamente dei fiori di campo ci scrive interi libri, lasciando gli studiosi a interrogarsi su dove si andrà mai a finire signora mia per colpa dell’analfabetismo botanico, insomma, mentre tutto questo accade e avanza in un tripudio di protesi digitali, dotte dissertazioni e periodare arbasineggiante (o arbasiniano?) come fosse un’illeggibile nota a piè di pagina di Infinite Jest, a Nantes una intraprendente signora ha deciso che non era il caso di attendere lo sviluppo di un software per Google Glass che avvisi il portatore della presenza nei dintorni di un dente di leone, di una cespica, di una parietaria, di una piantaggine, di un ciombolino o di un poligonio in fioritura e per aumentarne la visibilità ha iniziato a scrivere, con bomboletta e mascherina o più semplicemente con vernice bianca e pennello, i nomi (comuni) delle erbacce di cui sopra sui marciapiedi, a lato delle crepe nell’asfalto caldo per l’estate, sui muri sbreccati e negli smanchi tra i sampietrini da cui queste ardite colonizzatrici urbane spuntano arrancando anche su pochi milligrammi e millimetri di terreno nient’affatto fertile, svolgendo il loro compito vegetale senza chiassose fioriture o pacchiane profumazioni e spesso per questo venendo dimenticate dall’occhio dell’Homo urbanus, per il quale la sola pianta vera di città è quella che fa ombra all’auto in agosto.

Capture_d_e_cran_2014-06-25_a_11-32-32-f3591Piccole, indesiderate, spesso pure diserbate o estirpate, le umili e poco appariscenti decoratrici dei nostri scenari urbani sono le destinatarie d’elezione di progetti, sino ad ora estemporanei e non coordinati, che mirano a limitare un problema noto come Plant Blindness. Le piante sono intorno a noi un po’ ovunque nei contesti metropolitani, ma a meno che non ci cada in testa un ramo non sono in genere notate né considerate, vittime dell’antropocentrismo urbano e dello zoosciovinismo di molti cittadini. Spesso poi la plant blindness colpisce anche chi li studia per lavoro, i vegetali: la signorina di Nantes che ha avuto questa bella idea di professione fa l’artista, non la botanica.

 

Antipasti

article-2599758-1CEF22DB00000578-507_634x426Mi han detto di stare leggero, che l’antipasto non può essere un piatto a lunga cottura e protratta digestione, ché altrimenti l’ossigeno dal cervello se ne va allo stomaco e addio lucidità, addio attenzione, addiocòre. Meglio una roba di gusti semplici ma sfiziosi, che si sbocconcella rapida, via, uno stuzzichino goloso e ben presentato, di quelle ghiottonerie piccole nei volumi e grandi nel gusto che invogliano all’assaggio ripetuto, i benedetti unotiralaltro che convincono poi chi mangia e chi legge a sedersi a tavola belli pronti e lieti per le portate principali, stomaco aperto e bocca che sa di buono, strada spianata dall’aperitivo eupeptico a qualunque pietanza. Magari qualche sapore esotico, ma non troppo, assieme a robe che si mangiano più con gli occhi che con la pancia. Meglio ancora se fatte a mano e non di catering industrializzato. Insomma, robe come le schede chimiche di Compound interest, redatte e disegnate da un misterioso docente inglese, che sembrano proprio come quei salatini a cui non si può resistere.

Io per primi ho finito quelli al sapore di erba tagliata e tutti quelli dedicati alla chimica di spezie e alimenti. Semplici, digeribili, perfetti apripista per tutte le cose più strutturate e corpose che vengono poi.

Rappresentare le piante. Part Two: Immaginare

bunkering-355pxCerto, è facile fare gli spocchiosi e lamentarsi quando le piante vengono usate come pin-up sexy e senza cervello su copertine patinate. A fare gnegnegné quando i creativi iniziano a pasticciare con le tecnologie più avanzate per inventare nuove espressioni. Intanto però, le immaginazioni delle piante, della loro chimica intricata e del loro comportamento alieno si moltiplicano anche dall’altra parte di questa ipotetica barricata virtuale, quella dei laboratori in cui i camici bianchi cercano, per fini di ricerca, di maritare grafica e scienza, raffigurazioni e numeri. Da queste  parti, talvolta, il rapporto tra raffigurazione visiva e dato numerico inizia persino a pendere dalla parte della prima, giovando a più scopi: di ricerca e di comunicazione.

L’imaging science per le piante non è certo una novità: dall’invenzione del microscopio fare ricerca con le immagini è diventato un must in molti campi della biologia. Tuttavia le immagini ottenibili hanno una serie di limiti, che vanno superati. Ad esempio, il loro contenuto non è immediatamente riconducibile a qualcosa di noto a tutti, dato che riproducono elementi invisibili ad occhio nudo. Un primo caso pratico di questo superamento è l’impiego di una diagnostica per immagini di origine medica, la Tomografia ad Emissione di Positroni (PET), sfruttata da qualche anno non solo in oncologia ma anche come sistema non invasivo, non distruttivo  per monitorare lo spostamento dei metaboliti nelle piante. La traduzione dei valori registrati dallo strumento in immagini funzionali, anche cromaticamente, all’interpretazione dei dati diventa qui IL dato, grafico e non numerico, che serve al ricercatore. Al contempo l’oggetto ottenuto è direttamente riconducibile ad una categoria visiva universale per qualunque osservatore: la pianta intera, la foglia. L’immagine a sfondo blu in apertura, ad esempio, mostra la traslocazione dei metaboliti primari in una giovane piantina di pioppo a seguito dell’attacco da parte di una larva di Lymantria dispar. La porzione di destra illustra, senza bisogno di saper interpretare complicati spettri cromatografici, tabelle di numeri o disposizioni istologiche, il prelievo di zuccheri e proteine dalle foglie aggredite e il loro accumulo nel fusto e nelle radici, togliendo nutrimento all’insetto mentre questo bruca la foglia. In questo modo la pianta ripara, come i Russi nella Seconda Guerra Mondiale, le risorse pregiate oltre gli irraggiungibili Urali col fine di usarle in un secondo momento e al contempo fa terra bruciata attorno all’aggressore, costretto a masticare indigesto legno e non prelibati zuccheri.

In altri casi la PET permette di monitorare differenti forme stress e altre funzioni fisiologiche, come il tempo trascorso tra l’assorbimento di CO2 atmosferica da parte di una foglia, la sua inclusione in molecole di zucchero a seguito della fotosintesi e la traslocazione di queste ultime nei parenchimi di riserva, con tanto di precisa localizzazione. Allo stesso modo ancora, è stato possibile tracciare la diffusione quasi “nervosa” del segnale d’allarme veicolato dalla diffusione autoradiograph-300di un composto messaggero chiamato metil jasmonato in piante aggredite da patogeni. Infatti, il dettaglio dell’immagine ottenuta (una vera e propria autoradiografia) è tale da permettere l’osservazione del metil jasmonato all’interno di singoli tubi floematici, come se fosse adrenalina rilasciata nelle vene di un uomo in pericolo. Essendo basata sulla blanda e transitoria radioattività di un isotopo del carbonio, il C 11, questa declinazione vegetale della PET permette di studiare distribuzione e allocazioni all’interno di un periodo di tempo definito, senza danneggiare la pianta, garantendo quindi osservazioni in continuo ed assai più coerenti con la realtà.  Durante le osservazioni infatti la pianta rimane vitale e non deve essere “sacrificata” e sezionata come nel caso della microscopia classica, ottica o elettronica e il suo sviluppo può essere osservato quasi dal vivo, acquisito e riprodotto a fini di ricerca, didattica e divulgazione. Non solo immagini in tempo reale, ma in organismi vitali, laddove la microscopia classica offriva una stop-motion o addirittura fermo-immagine in tessuti morti. Per sovrannumero, quello che lo strumento restituisce è contemporaneamente un dato utile per il ricercatore esperto e un’infografica che lo spiega al semplice curioso.

L’applicazione di tecniche di imaging allo studio delle piante non si ferma peraltro alla PET e allo spostamento di metaboliti, ma si allarga sempre più frequentemente allo studio dello sviluppo e della funzione degli organi biologici, permettendo di superare altri limiti della microscopia classica.  Nelle ultime settimane, anche per la bellezza dei risultati, molti hanno condiviso il video riportato poco sopra e diverse immagini di piante carnivore prodotte dal John Innes Centre. Si tratta di materiale ottenuto mediante Tomografia a Proiezioni Ottiche, che  permette di ricostruire in 3D una serie di immagini ottenute al microscopio, riproducendo fedelmente ed in modo elaborabile la struttura di qualunque organo o tessuto vegetale. Se opportunamete condotta, l’OPT non ricostruisce “banalmente” il visibile, ma consente di acquisire anche immagini in fluorescenza, ad esempio seguendo l’espressione di geni specifici o il posizionamento di composti autofluorescenti o resi tali tramite appositi markers. Il tutto permette di ricreare modelli tridimensionali di singole cellule, di tessuti o di intere piante, seguendo la dinamica di crescita e l’attività delle cellule, combinando in tempo quasi reale morfologia e genomica con enormi vantaggi nella lettura del dato. Per chi studia la biologia dello sviluppo e cerca di comprendere la funzione degli organi vegetali è un sogno, in quanto le rappresentazioni possono essere ottenute da campioni interi e successivamente “aperti” e “sezionati” lavorando sul modello virtuale in 3D acquisiti, come descritto nelle seguenti immagini in bianco e nero. Anche in questo caso, per chi era abituato a dedurre lo sviluppo degli organi vegetali da singole sezioni bidimensionali di tessuti (belli, ma statici), l’aumento delle informazioni disponibili è enorme e la possibilità di spiegarle facilmente quasi a chiunque grazie all’immediatezza della percezione è altrettanto rilevante.

F1.largeF2.mediumIl valore di queste rappresentazioni è molteplice e si estende oltre l’ostico confine della scienza per scienziati: diventa più rapidamente adatto a spiegare le scoperte a un pubblico non tecnico (la fantomatica opinione pubblica) o non ancora esperto (gli studenti) in modo semplice, intuitivo e diretto. Cosa le distanzia allora dalle performance artistico-visuali descritte in un altro post? Per dare un senso alle cose che osserviamo abbiamo bisogno di modelli, di categorie che ci permettano di ricondurre i flussi di dati a categorie per noi riconoscibili, in maniera tale da generare rappresentazioni più confortevoli per la nostra mente. Nel passaggio dai singoli dati numerici (“quello che la macchina misura”) alle loro descrizioni verbali e di approfondimento (l’articolo scientifico, o divulgativo) queste immagini non sono un semplice corredo né un esotismo estetico o un détournement, come direbbe Débord. Si può discutere a lungo sulla possibilità (o sull’opportunità) di trasformare un dato scientifico in un'”esperienza” per il pubblico, ovvero in un qualcosa che prova a toccare i sensi e non solo la ragione (o che titilla i primi per attivare la seconda), ma nel loro piccolo le immaginazioni delle ricerche sulle piante non devono per forze essere gadget per coatti dell’immagine, ma possono diventare elementi nei quali il rapporto tra misurazione sperimentale e veicolazione del concetto è simile a quello esistente tra fiaba e morale.

ResearchBlogging.orgNon bastasse, l’istituzionalizzazione dell’imaging in campo vegetale è ormai tale da determinare anche la nascita di un’intera disciplina, derivata dalla bioinformatica e chiamata phenomic science. Si tratta di un’area della biologia dedicata alla misurazione olistica e totale dei tratti fisici e biochimici delle piante e della loro variazione in funzione di mutazioni genetiche e di ogni forma possibile di stress. Mentre la pianta cresce, viene misurata in tutto e contemporaneamente: crescita dimensionale, distribuzione di metaboliti primari e secondari, emissione di gas, assorbimento di acqua, forse anche nel numero di battiti di ciglia, se solo le avesse. In realtà questa disciplina, nella sua versione manuale, esiste da tempo ma sino ad ora era basata sulla somma di misurazioni manuali o puntuali, ad esempio della lunghezza delle foglie, dei frutti, dei fiori o della quantità di metaboliti in funzione del tempo, della disponibilità di nutrienti, del tipo di irrigazione e fertilizzazioni e di altre variabili. Inutile dire che queste operazioni richiedevano un’enorme quantità di tempo per produrre informazioni sufficienti e soprattutto spesso comportavano un danno per la pianta. Ora l’automazione e la precisione di un’ampia gamma di tecniche di imaging permette di ottenere enormi quantità di dati digitali nell’arco di una singola stagione e di rielaborarli in ogni salsa possibile, senza letteralmente toccare la pianta stessa. Ad esempio, la crescita e lo sviluppo tridimensionale dell’apparato radicale di una pianta in un vaso è misurabile in continuo, ottenendo ogni poche ore un’immagine  manipolabile grazie a una “fotografia 3D” mediante OPT, correlabile con qualunque variabile. Questo permette di comprendere come, perché e in base a quali stimoli le piante crescono e accumulano certi composti al variare del clima e delle condizioni agronomiche, a esempio. Già sono attivi diversi laboratori specializzati in queste operazioni, ad esempio alla fine del 2013 entrerà ne entrerò in funzione uno certamente poco romantico, ma completamente robotizzato e in grado di produrre grandi volumi di dati e informazioni sulla fisiologia vegetale. Il suo funzionamento è descritto in dettaglio in questa animazione video.

Lee, K. (2006). Visualizing Plant Development and Gene Expression in Three Dimensions Using Optical Projection Tomography THE PLANT CELL ONLINE, 18 (9), 2145-2156 DOI: 10.1105/tpc.106.043042

Kiser, M., Reid, C., Crowell, A., Phillips, R., & Howell, C. (2008). Exploring the transport of plant metabolites using positron emitting radiotracers HFSP Journal, 2 (4), 189-204 DOI: 10.2976/1.2921207