Poiché ci definiamo intelligenti,
anche se forse
con motivi poco fondati,
noi tentiamo di
considerare l’intelligenza
una conseguenza
inevitabile dell’evoluzione,
invece è discutibile che sia così.
I batteri se la cavano
benissimo senza, e ci
sopravvivranno, se la
nostra cosiddetta
intelligenza ci indurrà
ad autodistruggerci
in una guerra nucleare.
Stephen Hawking
Sempre in fondo al mare
Che fantasia i primi esseri
Dove si parla dell'aumento demografico nel fondo dell'oceano, della nascita di forme sempre più strane e bizzarre, dalle spugne alle meduse, fino all'utilizzo di gusci, conchiglie e corazze. Ormai la natura sbriglia la propria fantasia.
15-Riproduzione
Cerchiamo di scoprire il trucco di quel gioco di prestigio che permette ad una cellula di dividersi in due riproducendosi, cioè in due cellule figlie simili alla cellula madre. Abbiamo già visto che il DNA, quel filamento che nelle nostre pseudo cellule si trovava raggomitolato in una regione del citoplasma, ma che nelle future cellule sarà gelosamente nascosto all’interno del nucleo (la cassaforte di famiglia), è formato da due filamenti disposti come una doppia spirale ad una certa distanza l’una dall’altra, e costituite da alcune molecole di sostanze chimiche. Queste due spirali sono tenute insieme tra loro mediante le basi (adenina, citosina, timina e guanina) le quali a loro volta sono composte di aminoacidi. Le basi hanno una disposizione caratteristica a due a due e si ripetono lungo tutta la catena del DNA in modo caratteristico per ogni singola cellula o essere vivente. Ogni base è legata alla base che le sta affianco mediante un legame molto debole e quindi soggetto, in particolari condizioni a sciogliersi. Da recenti studi sembra che la Timina possa legarsi solo con l’Adenina, mentre la Citosina possa legarsi solo con la Guanina. Il risultato della dissoluzione di questi legami sarà la separazione di queste due spirali, ciascuna delle quali sarà formata da un filamento a cui è legata una serie di basi. Per avere una idea più concreta immaginiamo una chiusura lampo che si apre; magari questa chiusura invece di avere tutti i dentini uguali, possiede quattro tipi di dentini disposti in maniera alternata e apparentemente casuale; ogni dentino infine potrà incastrarsi di nuovo soltanto con uno degli altri tre tipi di dentini.
www.unitus.it divisione di una cellula
Una volta separati i due pezzi di questa ipotetica chiusura lampo, volendola ricomporre, bisognerà utilizzare una sequenza di dentini perfettamente identica a quella della metà separatasi in precedenza. Infatti ciascun filamento di DNA, servendosi di alcune strutture in grado di sintetizzare le molecole necessarie, andrà a completarsi di nuovo accostandosi e legandosi ad una sequenza di proteine, con relativo filamento, identica a quella dalla quale si è separata. Si sarà ricostituito, pertanto, un doppio filamento identico a quello di origine. Anzi a questo punto i doppi filamenti di DNA saranno due, perfettamente identici tra loro e al doppio filamento originario. L’uguaglianza consisterà nel fatto che si avrà una sequenza di basi identica. Ed è proprio la sequenza di queste basi ad essere responsabile dei caratteri di quella cellula e dei futuri organismi viventi.
arispertoblogspot.com
Le due nuove catene a doppia elica si allontaneranno tra loro, all’interno del citoplasma e provocheranno l’allungamento del corpo della cellula la quale assumerà una forma allungata, simile ad una nocciolina, un poco schiacciata al centro. Questo schiacciamento si evidenzierà sempre più fino a determinare una evidente strozzatura con la conseguente formazione e separazione delle due nuove sferule. E’ in questo modo che miliardi di miliardi di esseri primordiali hanno cominciato a moltiplicarsi e a popolare le acque del nostro pianeta, adattandosi e differenziandosi nel corso di tempi lunghissimi.
16-Mangia mangia
Durante il Cambriano i mari sono popolati da macchine perfette, molto fantasiose nelle forme, ricche di invenzioni biologiche, capaci di affrontare le sfide in un ambiente sempre più competitivo. Si stanno evidenziando nella struttura profonde differenziazioni tra i vari segmenti del corpo: una testa con occhi e bocca, degli arti, un corpo, addirittura un abbozzo di spina dorsale. E’ la specializzazione di gruppi cellulari che si accentua sempre più con l’unico intento di tendere ad una competitività sempre maggiore. E’ grazie alla cooperazione tra gruppi cellulari diversamente specializzati che possono nascere funzioni e organi che da soli sarebbero incapaci di sopravvivere, ma che, inseriti in un sistema interconnesso, offrono prestazioni utilissime per la sopravvivenza dell’insieme: il movimento con i muscoli, la percezione con il sistema di fibre nervose, la digestione con stomaco e intestino, la depurazione con i reni, la replicazione con gli organi genitali. Insomma la singola cellula non deve più procurarsi il cibo da sola, perchè c’è qualcun altro che glielo procura, lo raccoglie, lo digerisce, lo porta a domicilio attraverso il sistema circolatorio e alla fine ne elimina anche gli scarti. Una volta risolto il problema del nutrimento e quindi della capacità di svolgere quei processi biochimici necessari alla sopravvivenza dell’organismo in toto, la singola cellula si è vista garantita anche l’immortalità, in quanto gli organi sessuali si sono assunti il compito di perpetuare, attraverso il meccanismo della riproduzione, il codice genetico di quella cellula nelle future generazioni. Paradossalmente, però, l’immortalità del patrimonio genetico cellulare, che si trasferirà di generazione in generazione dando origine sempre ad esseri simili, nell’ambito della stessa specie, coincide con la nascita della morte dell’individuo. Non è più una cellula che si divide in due dando origine a cellule perfettamente identiche alla cellula progenitrice; l’individuo ha delegato alle cellule degli organi sessuali il compito di dare origine ad individui di una nuova generazione, con lo stesso patrimonio genetico della generazione precedente.
Tutto ciò a prezzo della morte di quegli esseri non più in grado di riprodursi, al termine del loro ciclo vitale. Dalle descrizioni sommarie dei mari e della fauna che in quei tempi popolava i fondali, ci siamo fatti l’idea che, allora come ora, doveva essere intensa l’attività degli animali predatori. Tenendo fede al detto che “pesce grosso mangia pesce piccolo” ed essendo primordiale l’istinto di inglobare all’interno del proprio organismo del cibo e cioè materiale organico digeribile, doveva per forza di cose essere tutto un mangia mangia. A questo processo di inevitabile autodistruzione cui la fauna marina sarebbe andata incontro, con la progressiva scomparsa di predati e predatori, la natura ha posto rimedio con la riproduzione che, già da allora consentiva ad ogni essere di dare origine a un numero enorme di nuovi esseri. C’è sempre stato, pertanto, cibo in abbondanza nei mari del grazie allo stratagemma della enorme quantità di esseri capaci di venire al mondo da un solo essere. E’ così assicurato il pranzo per tutti ed una cospicua discendenza.
17-Spugne
Il primo esempio di esseri viventi pluricellulari formato da colonie di cellule che si sono messe insieme grazie alla cooperazione e alla specializzazione, è dato dalle spugne che ancora oggi, del tutto simili a quelle di allora, popolano i mari. Questi esseri viventi che, primi nella storia della evoluzione, raggiungono una grandezza che sta nell’ordine dei centimetri, sono composti da un tessuto rigido di carbonato di calcio che ha funzione di scheletro, e da un tessuto molle e gelatinoso che ha funzione di tessuto connettivo. Quest’ultimo si compone di cunicoli e canali che si intrecciano tra loro in modo inestricabile e che comunicano con l’esterno attraverso dei pori disposti sulla parete. Attraverso questi pori la spugna filtra grandi quantità di acqua grazie ad un “risucchio” determinato dal continuo movimento dei flagelli di alcune cellule interne; in questo modo esse inglobano cellule vaganti e particelle organiche che diventano cibo. Questo cibo, dopo essere stato lavorato dalle cellule flagellate, viene poi inglobato da altre cellule che si incaricano di trasportarlo attraverso i cunicoli e quindi espellerlo sotto forma di rifiuti. Altre cellule poi, hanno il compito di far riprodurre la struttura di cui fanno parte dando origine ad un nuovo essere. Pur nella sua semplicità la spugna ci lascia intravedere la complessa organizzazione cellulare che sta alla base della composizione di un essere pluricellulare organizzato: colonie in cui ogni gruppo di cellule ha un suo compito e, quindi, una specializzazione.
spugna
Un vero esempio quindi di essere vivente in cui si sia sviluppata la cooperazione e la specializzazione. Due invenzioni che da adesso in poi saranno utilizzate da tutti gli esseri viventi. Sebbene le spugne siano un binario morto della evoluzione, nel senso che non hanno dato origine ad alcuna discendenza complessa e sono rimaste sempre le stesse per settecentomila anni fino ad oggi, esse sono un primo esempio di duttilità e plasticità delle proprie cellule che sarà alla base delle future specializzazioni cellulari negli organismi più sviluppati. In questi esseri marini, infatti, una qualsiasi dei miliardi di cellule che la compongono sarebbe in grado di staccarsi dal resto del corpo e dare origine ad altre cellule identiche per formare una nuova spugna con le stesse caratteristiche della precedente, ma nello stesso tempo strutturalmente organizzata in maniera diversa. In futuro invece, come vedremo, la riproduzione sarà totalmente diversa. Non tutte le cellule saranno in grado di dare origine ad altri esseri, ma ci saranno quelle deputate a questo scopo, secondo un meccanismo sofisticato che con il tempo andrà affinandosi.
18-Meduse
A molti sarà capitato di imbattersi, camminando a piedi nudi sulla spiaggia, in una medusa e di schivarla istintivamente, pur sapendola morta, ma consci della pericolosità di questo essere nel suo ambiente naturale. Ebbene questo essere dalla struttura biancastra e dalla consistenza molliccia avremmo potuto incontrarlo anche camminando, per assurdo, sulle spiagge di 600 milioni di anni fa. I mari di allora erano molto popolati da questi esseri a forma di ombrello che vivevano negli strati superficiali e quindi potevano facilmente essere sospinti dal moto ondoso sulla spiaggia. E’ la prima forma di vita a sbarcare sulla terraferma, anche se in maniera anomala. Le meduse, sono a forma di ombrello, presentano sul bordo le famose cellule urticanti, capaci di secernere un liquido in grado di uccidere piccole prede. Dal bordo dell’ombrello partono dei filamenti, mentre dal centro pendono i tentacoli che circondano l’orifizio buccale. La sua trasparenza lascia intravedere la struttura interna; diversamente dalle spugne, le meduse presentano una struttura molto ben organizzata ed è composta da setti e filamenti disposti in una perfetta simmetria raggiata nell’ambito della quale fanno la loro comparsa delle cellule che sono responsabili delle contrazioni dell’ombrello, dei tentacoli e dei filamenti disposti sulle cellule urticanti. Sono le prime cellule nervose e costituiscono il primo abbozzo di sistema nervoso che, per ora avrà il compito di permettere alla struttura di reagire agli stimoli esterni con contrazioni adeguate.
Non siamo più di fronte ad un essere che, come la spugna, semplicemente filtra l’acqua, inglobando tutto ciò che passa di organico nei paraggi. Le meduse usano le cellule urticanti e i filamenti per tramortire la preda, avvicinarla alla bocca con i tentacoli e ingerirla trasformandola in proteine, grassi e zuccheri. Come si può intuire esiste già una serie di movimenti finalizzati allo scopo di nutrirsi che richiedono un coordinamento d’insieme. Altra specializzazione che comincia ad evidenziarsi in maniera sempre più efficace, è quella delle cellule sessuali deputate alla riproduzione. Non più soltanto una semplice cellula che si stacca dal corpo per dare origine ad un altro organismo identico. La medusa è fornita, infatti, di testicoli ed ovaie, due semplici sacchetti o protuberanze che contengono cellule riproduttive maschili e femminili, che, espulse all’esterno, si incontreranno per dare origine a nuovi esseri. Per il resto la medusa non ha organi: oltre a cellule sensibili di tipo pseudo nervoso e ai primordiali organi riproduttivi, essa possiede dei muscoli in grado di contrarsi per reagire agli stimoli esterni e per procedere dentro l’ambiente acquoso. Non ha apparato circolatorio, respiratorio o escretore, cioè polmoni, cuore, intestino, nè cervello. Tuttavia la sua respirazione avviene, attraverso una membrana, facendo entrare ossigeno e uscire anidride carbonica. Come si vede, in un essere primordiale ma molto efficiente come la medusa, già si cominciano ad abbozzare quelle soluzioni tecniche che risulteranno innovative.
19-Vita dura
Una infinità di altri esseri dalle forme più strane fanno compagnia alle meduse. Ad esempio l’idra che ha una forma quasi identica alla medusa ma si presenta come un ombrello rovesciato e con i tentacoli rivolti all’insù. Le attinie, esseri colorati a forma di fiori che fanno ondeggiare lievemente i loro petali; le caravelle che, grazie ad un gruppo di cellule in grado di emettere un gas, riescono a galleggiare sul pelo dell’acqua. Un paesaggio così ricco di vita, forme, colori e movimenti, troverà la maniera di arricchirsi ulteriormente di forme viventi per un ulteriore periodo di duecento milioni di anni. Una vera e propria esplosione di forme viventi è in corso nei mari ; ma quello che più conta, per noi che oggi osserviamo e studiamo questi fenomeni, è che la vita diventa dura. Siamo nel periodo che geologicamente va sotto il nome di Cambriano, e, dopo essere stata per miliardi di anni “molle” la vita si sta costruendo le prime impalcature di supporto e di difesa destinate a diventare scheletri. Per i paleontologi sono delle vere e proprie impronte digitali in quanto i gusci, le conchiglie, le corazze, i rivestimenti rigidi, sono tutte cose che si fossilizzano e quindi giungono fino a noi. I mari del Cambriano sono accoglienti e tiepidi e sarebbe stato un piacere immergersi, per contrasto la terra è ancora deserta e lavica. Nel frattempo è ancora sotto il pelo dell’acqua che si svolge la nostra storia.
gusci e corazze www.geometriefluide.com
Ormai gli oceani sono pieni di ossigeno e la vita può proliferare a tutti i livelli, indipendentemente dalla presenza o meno della luce del sole e del suo calore. Come si è detto ormai laggiù in fondo agli oceani la vita si è fatta dura ed infatti, accanto alle più svariate forme di esseri dalla consistenza molle, si cominciano a vedere strani vermiciattoli che procedono sui fondali protetti da un rivestimento duro a mò di corazza. Protetti all’interno di questo guscio, si sporgono o allungano strane proboscidi per catturare il cibo a loro necessario. Mezzi corazzati di vario tipo e forma spuntano un pò dappertutto sui fondali marini, alcuni dotati di aculei per difendersi dai predatori. Si sviluppano, in questo periodo tutta una serie di veri mostri marini dalle forme e dall’aspetto davvero inquietante. Degni di un autentico film dell’orrore, c’è la creatura con cinque occhi, simile ad un grappolo di funghi; quella a forma di salsicciotto e con degli aculei di difesa piazzati sul dorso; quella con la testa corazzata, gli occhi simili a due bottoni e il corpo affusolato da cui sporgono alcune paia di palette; quella con il corpo affusolato e rigonfio e munita di zampette con le quali cammina sul fondo melmoso; quella simile ad una lunga e stretta foglia argentea, agile e scattante, con un primitivo abbozzo di spina dorsale su cui si attaccano i muscoli. Tutti questi esseri dalle forme sempre più strane, nella loro infinita varietà, rappresentano una vera e propria svolta nella vita. Dopo le meduse e le idre, siamo passati ad individui che sono, in pratica, delle colonie super organizzate di cellule, racchiuse in un involucro e dotate di un’efficientissima divisione dei compiti. L’evoluzione di quei primitivi animali pluricellulari sarà avvenuta verso diverse direzioni, mettendo in atto tentativi di creare esseri efficienti, con risultati più o meno riusciti.
20-Fantasia
Quelle che durante il Cambriano popolano i mari, sono delle macchine perfette, molto fantasiose nelle forme, ricche di invenzioni biologiche, capaci di affrontare le sfide in un ambiente sempre più competitivo Mi vengono in mente, a tal proposito le sfilate d’alta moda. Non credo che la gente comune avrà mai occasione di indossare gli abiti creati dagli stilisti. Tuttavia nei laboratori delle sartorie dell’alta moda, dove i creativi si danno da fare, ad inventare nuove forme e nuove soluzioni, si opera con la consapevolezza che, solo con questa continua ricerca del nuovo e dell’assurdo, possono scaturire idee e soluzioni da applicare alla moda di tutti i giorni. Così la vita evolve proprio grazie alla continua ricerca che un particolare meccanismo permette di operare tra infinite soluzioni possibili. Per restare in metafora, nel variopinto e rumoroso mondo della Formula uno dove i meccanici e i tecnici sono alla continua ricerca di soluzioni estreme, ai limiti del consentito, ed esperti piloti rischiano la vita, per propria libera scelta, utilizzando materiali
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e soluzioni tecniche sempre più innovative, tutto avviene anche con un preciso scopo. Quelle soluzioni che verranno giudicate più adatte, saranno adottate poi per la costruzione delle auto da immettere sul mercato. Saranno auto che risponderanno il più possibile ai requisiti di sicurezza e ad altri parametri ritenuti necessari dagli esperti e dai fruitori del prodotto finito. Era ovvio pertanto che, nel nostro mare primordiale, una volta formatasi, per montaggi successivi, una forma elementare di vita, capace di sostenersi autonomamente e di riprodursi, l’unico sistema per far progredire la vita e dare ad essa un senso, era quello di provare tutte le soluzioni possibili e immaginabili e tutte le forme che una bizzarra intuizione potesse immaginare. Così come la realtà è più romanzata di un romanzo e persino di una telenovela, così la fantasia che gli esseri viventi hanno avuto nel corso dei secoli ed ancora avranno in futuro è stata e sarà piena di sorprese che neanche il romanziere più fantasioso è in grado di immaginare. La vita, vedremo, le proverà di tutte per offrire ad un meccanismo che spiegheremo nei dettagli, di scegliere la soluzione più adatta. E soltanto il più adatto sarà degno di continuare a procreare grazie alla sua maggiore longevità. Esso però non sarà destinato a vivere grazie alla sua discendenza, in eterno, perché le condizioni ambientali potranno mutare e così muterà anche la sua richiesta verso gli esseri venuti al mondo. Sarà la continua e mutevole richiesta dell’ambiente nei confronti degli esseri viventi a determinare la loro evoluzione verso esseri sempre più complessi e sofisticati. Ma la nascita di sempre nuove forme non portò solo alla nascita di esseri più complessi, ma anche a qualcos’altro.
Una volta separati i due pezzi di questa ipotetica chiusura lampo, volendola ricomporre, bisognerà utilizzare una sequenza di dentini perfettamente identica a quella della metà separatasi in precedenza. Infatti ciascun filamento di DNA, servendosi di alcune strutture in grado di sintetizzare le molecole necessarie, andrà a completarsi di nuovo accostandosi e legandosi ad una sequenza di proteine, con relativo filamento, identica a quella dalla quale si è separata. Si sarà ricostituito, pertanto, un doppio filamento identico a quello di origine. Anzi a questo punto i doppi filamenti di DNA saranno due, perfettamente identici tra loro e al doppio filamento originario. L’uguaglianza consisterà nel fatto che si avrà una sequenza di basi identica. Ed è proprio la sequenza di queste basi ad essere responsabile dei caratteri di quella cellula e dei futuri organismi viventi.
Le due nuove catene a doppia elica si allontaneranno tra loro, all’interno del citoplasma e provocheranno l’allungamento del corpo della cellula la quale assumerà una forma allungata, simile ad una nocciolina, un poco schiacciata al centro. Questo schiacciamento si evidenzierà sempre più fino a determinare una evidente strozzatura con la conseguente formazione e separazione delle due nuove sferule. E’ in questo modo che miliardi di miliardi di esseri primordiali hanno cominciato a moltiplicarsi e a popolare le acque del nostro pianeta, adattandosi e differenziandosi nel corso di tempi lunghissimi.
16-Mangia mangia
Durante il Cambriano i mari sono popolati da macchine perfette, molto fantasiose nelle forme, ricche di invenzioni biologiche, capaci di affrontare le sfide in un ambiente sempre più competitivo. Si stanno evidenziando nella struttura profonde differenziazioni tra i vari segmenti del corpo: una testa con occhi e bocca, degli arti, un corpo, addirittura un abbozzo di spina dorsale. E’ la specializzazione di gruppi cellulari che si accentua sempre più con l’unico intento di tendere ad una competitività sempre maggiore. E’ grazie alla cooperazione tra gruppi cellulari diversamente specializzati che possono nascere funzioni e organi che da soli sarebbero incapaci di sopravvivere, ma che, inseriti in un sistema interconnesso, offrono prestazioni utilissime per la sopravvivenza dell’insieme: il movimento con i muscoli, la percezione con il sistema di fibre nervose, la digestione con stomaco e intestino, la depurazione con i reni, la replicazione con gli organi genitali. Insomma la singola cellula non deve più procurarsi il cibo da sola, perchè c’è qualcun altro che glielo procura, lo raccoglie, lo digerisce, lo porta a domicilio attraverso il sistema circolatorio e alla fine ne elimina anche gli scarti. Una volta risolto il problema del nutrimento e quindi della capacità di svolgere quei processi biochimici necessari alla sopravvivenza dell’organismo in toto, la singola cellula si è vista garantita anche l’immortalità, in quanto gli organi sessuali si sono assunti il compito di perpetuare, attraverso il meccanismo della riproduzione, il codice genetico di quella cellula nelle future generazioni. Paradossalmente, però, l’immortalità del patrimonio genetico cellulare, che si trasferirà di generazione in generazione dando origine sempre ad esseri simili, nell’ambito della stessa specie, coincide con la nascita della morte dell’individuo. Non è più una cellula che si divide in due dando origine a cellule perfettamente identiche alla cellula progenitrice; l’individuo ha delegato alle cellule degli organi sessuali il compito di dare origine ad individui di una nuova generazione, con lo stesso patrimonio genetico della generazione precedente.
Tutto ciò a prezzo della morte di quegli esseri non più in grado di riprodursi, al termine del loro ciclo vitale. Dalle descrizioni sommarie dei mari e della fauna che in quei tempi popolava i fondali, ci siamo fatti l’idea che, allora come ora, doveva essere intensa l’attività degli animali predatori. Tenendo fede al detto che “pesce grosso mangia pesce piccolo” ed essendo primordiale l’istinto di inglobare all’interno del proprio organismo del cibo e cioè materiale organico digeribile, doveva per forza di cose essere tutto un mangia mangia. A questo processo di inevitabile autodistruzione cui la fauna marina sarebbe andata incontro, con la progressiva scomparsa di predati e predatori, la natura ha posto rimedio con la riproduzione che, già da allora consentiva ad ogni essere di dare origine a un numero enorme di nuovi esseri. C’è sempre stato, pertanto, cibo in abbondanza nei mari del grazie allo stratagemma della enorme quantità di esseri capaci di venire al mondo da un solo essere. E’ così assicurato il pranzo per tutti ed una cospicua discendenza.
17-Spugne
Il primo esempio di esseri viventi pluricellulari formato da colonie di cellule che si sono messe insieme grazie alla cooperazione e alla specializzazione, è dato dalle spugne che ancora oggi, del tutto simili a quelle di allora, popolano i mari. Questi esseri viventi che, primi nella storia della evoluzione, raggiungono una grandezza che sta nell’ordine dei centimetri, sono composti da un tessuto rigido di carbonato di calcio che ha funzione di scheletro, e da un tessuto molle e gelatinoso che ha funzione di tessuto connettivo. Quest’ultimo si compone di cunicoli e canali che si intrecciano tra loro in modo inestricabile e che comunicano con l’esterno attraverso dei pori disposti sulla parete. Attraverso questi pori la spugna filtra grandi quantità di acqua grazie ad un “risucchio” determinato dal continuo movimento dei flagelli di alcune cellule interne; in questo modo esse inglobano cellule vaganti e particelle organiche che diventano cibo. Questo cibo, dopo essere stato lavorato dalle cellule flagellate, viene poi inglobato da altre cellule che si incaricano di trasportarlo attraverso i cunicoli e quindi espellerlo sotto forma di rifiuti. Altre cellule poi, hanno il compito di far riprodurre la struttura di cui fanno parte dando origine ad un nuovo essere. Pur nella sua semplicità la spugna ci lascia intravedere la complessa organizzazione cellulare che sta alla base della composizione di un essere pluricellulare organizzato: colonie in cui ogni gruppo di cellule ha un suo compito e, quindi, una specializzazione.
spugna
Un vero esempio quindi di essere vivente in cui si sia sviluppata la cooperazione e la specializzazione. Due invenzioni che da adesso in poi saranno utilizzate da tutti gli esseri viventi. Sebbene le spugne siano un binario morto della evoluzione, nel senso che non hanno dato origine ad alcuna discendenza complessa e sono rimaste sempre le stesse per settecentomila anni fino ad oggi, esse sono un primo esempio di duttilità e plasticità delle proprie cellule che sarà alla base delle future specializzazioni cellulari negli organismi più sviluppati. In questi esseri marini, infatti, una qualsiasi dei miliardi di cellule che la compongono sarebbe in grado di staccarsi dal resto del corpo e dare origine ad altre cellule identiche per formare una nuova spugna con le stesse caratteristiche della precedente, ma nello stesso tempo strutturalmente organizzata in maniera diversa. In futuro invece, come vedremo, la riproduzione sarà totalmente diversa. Non tutte le cellule saranno in grado di dare origine ad altri esseri, ma ci saranno quelle deputate a questo scopo, secondo un meccanismo sofisticato che con il tempo andrà affinandosi.
18-Meduse
A molti sarà capitato di imbattersi, camminando a piedi nudi sulla spiaggia, in una medusa e di schivarla istintivamente, pur sapendola morta, ma consci della pericolosità di questo essere nel suo ambiente naturale. Ebbene questo essere dalla struttura biancastra e dalla consistenza molliccia avremmo potuto incontrarlo anche camminando, per assurdo, sulle spiagge di 600 milioni di anni fa. I mari di allora erano molto popolati da questi esseri a forma di ombrello che vivevano negli strati superficiali e quindi potevano facilmente essere sospinti dal moto ondoso sulla spiaggia. E’ la prima forma di vita a sbarcare sulla terraferma, anche se in maniera anomala. Le meduse, sono a forma di ombrello, presentano sul bordo le famose cellule urticanti, capaci di secernere un liquido in grado di uccidere piccole prede. Dal bordo dell’ombrello partono dei filamenti, mentre dal centro pendono i tentacoli che circondano l’orifizio buccale. La sua trasparenza lascia intravedere la struttura interna; diversamente dalle spugne, le meduse presentano una struttura molto ben organizzata ed è composta da setti e filamenti disposti in una perfetta simmetria raggiata nell’ambito della quale fanno la loro comparsa delle cellule che sono responsabili delle contrazioni dell’ombrello, dei tentacoli e dei filamenti disposti sulle cellule urticanti. Sono le prime cellule nervose e costituiscono il primo abbozzo di sistema nervoso che, per ora avrà il compito di permettere alla struttura di reagire agli stimoli esterni con contrazioni adeguate.
Non siamo più di fronte ad un essere che, come la spugna, semplicemente filtra l’acqua, inglobando tutto ciò che passa di organico nei paraggi. Le meduse usano le cellule urticanti e i filamenti per tramortire la preda, avvicinarla alla bocca con i tentacoli e ingerirla trasformandola in proteine, grassi e zuccheri. Come si può intuire esiste già una serie di movimenti finalizzati allo scopo di nutrirsi che richiedono un coordinamento d’insieme. Altra specializzazione che comincia ad evidenziarsi in maniera sempre più efficace, è quella delle cellule sessuali deputate alla riproduzione. Non più soltanto una semplice cellula che si stacca dal corpo per dare origine ad un altro organismo identico. La medusa è fornita, infatti, di testicoli ed ovaie, due semplici sacchetti o protuberanze che contengono cellule riproduttive maschili e femminili, che, espulse all’esterno, si incontreranno per dare origine a nuovi esseri. Per il resto la medusa non ha organi: oltre a cellule sensibili di tipo pseudo nervoso e ai primordiali organi riproduttivi, essa possiede dei muscoli in grado di contrarsi per reagire agli stimoli esterni e per procedere dentro l’ambiente acquoso. Non ha apparato circolatorio, respiratorio o escretore, cioè polmoni, cuore, intestino, nè cervello. Tuttavia la sua respirazione avviene, attraverso una membrana, facendo entrare ossigeno e uscire anidride carbonica. Come si vede, in un essere primordiale ma molto efficiente come la medusa, già si cominciano ad abbozzare quelle soluzioni tecniche che risulteranno innovative.
19-Vita dura
Una infinità di altri esseri dalle forme più strane fanno compagnia alle meduse. Ad esempio l’idra che ha una forma quasi identica alla medusa ma si presenta come un ombrello rovesciato e con i tentacoli rivolti all’insù. Le attinie, esseri colorati a forma di fiori che fanno ondeggiare lievemente i loro petali; le caravelle che, grazie ad un gruppo di cellule in grado di emettere un gas, riescono a galleggiare sul pelo dell’acqua. Un paesaggio così ricco di vita, forme, colori e movimenti, troverà la maniera di arricchirsi ulteriormente di forme viventi per un ulteriore periodo di duecento milioni di anni. Una vera e propria esplosione di forme viventi è in corso nei mari ; ma quello che più conta, per noi che oggi osserviamo e studiamo questi fenomeni, è che la vita diventa dura. Siamo nel periodo che geologicamente va sotto il nome di Cambriano, e, dopo essere stata per miliardi di anni “molle” la vita si sta costruendo le prime impalcature di supporto e di difesa destinate a diventare scheletri. Per i paleontologi sono delle vere e proprie impronte digitali in quanto i gusci, le conchiglie, le corazze, i rivestimenti rigidi, sono tutte cose che si fossilizzano e quindi giungono fino a noi. I mari del Cambriano sono accoglienti e tiepidi e sarebbe stato un piacere immergersi, per contrasto la terra è ancora deserta e lavica. Nel frattempo è ancora sotto il pelo dell’acqua che si svolge la nostra storia.
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Ormai gli oceani sono pieni di ossigeno e la vita può proliferare a tutti i livelli, indipendentemente dalla presenza o meno della luce del sole e del suo calore. Come si è detto ormai laggiù in fondo agli oceani la vita si è fatta dura ed infatti, accanto alle più svariate forme di esseri dalla consistenza molle, si cominciano a vedere strani vermiciattoli che procedono sui fondali protetti da un rivestimento duro a mò di corazza. Protetti all’interno di questo guscio, si sporgono o allungano strane proboscidi per catturare il cibo a loro necessario. Mezzi corazzati di vario tipo e forma spuntano un pò dappertutto sui fondali marini, alcuni dotati di aculei per difendersi dai predatori. Si sviluppano, in questo periodo tutta una serie di veri mostri marini dalle forme e dall’aspetto davvero inquietante. Degni di un autentico film dell’orrore, c’è la creatura con cinque occhi, simile ad un grappolo di funghi; quella a forma di salsicciotto e con degli aculei di difesa piazzati sul dorso; quella con la testa corazzata, gli occhi simili a due bottoni e il corpo affusolato da cui sporgono alcune paia di palette; quella con il corpo affusolato e rigonfio e munita di zampette con le quali cammina sul fondo melmoso; quella simile ad una lunga e stretta foglia argentea, agile e scattante, con un primitivo abbozzo di spina dorsale su cui si attaccano i muscoli. Tutti questi esseri dalle forme sempre più strane, nella loro infinita varietà, rappresentano una vera e propria svolta nella vita. Dopo le meduse e le idre, siamo passati ad individui che sono, in pratica, delle colonie super organizzate di cellule, racchiuse in un involucro e dotate di un’efficientissima divisione dei compiti. L’evoluzione di quei primitivi animali pluricellulari sarà avvenuta verso diverse direzioni, mettendo in atto tentativi di creare esseri efficienti, con risultati più o meno riusciti.
20-Fantasia
Quelle che durante il Cambriano popolano i mari, sono delle macchine perfette, molto fantasiose nelle forme, ricche di invenzioni biologiche, capaci di affrontare le sfide in un ambiente sempre più competitivo Mi vengono in mente, a tal proposito le sfilate d’alta moda. Non credo che la gente comune avrà mai occasione di indossare gli abiti creati dagli stilisti. Tuttavia nei laboratori delle sartorie dell’alta moda, dove i creativi si danno da fare, ad inventare nuove forme e nuove soluzioni, si opera con la consapevolezza che, solo con questa continua ricerca del nuovo e dell’assurdo, possono scaturire idee e soluzioni da applicare alla moda di tutti i giorni. Così la vita evolve proprio grazie alla continua ricerca che un particolare meccanismo permette di operare tra infinite soluzioni possibili. Per restare in metafora, nel variopinto e rumoroso mondo della Formula uno dove i meccanici e i tecnici sono alla continua ricerca di soluzioni estreme, ai limiti del consentito, ed esperti piloti rischiano la vita, per propria libera scelta, utilizzando materiali
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e soluzioni tecniche sempre più innovative, tutto avviene anche con un preciso scopo. Quelle soluzioni che verranno giudicate più adatte, saranno adottate poi per la costruzione delle auto da immettere sul mercato. Saranno auto che risponderanno il più possibile ai requisiti di sicurezza e ad altri parametri ritenuti necessari dagli esperti e dai fruitori del prodotto finito. Era ovvio pertanto che, nel nostro mare primordiale, una volta formatasi, per montaggi successivi, una forma elementare di vita, capace di sostenersi autonomamente e di riprodursi, l’unico sistema per far progredire la vita e dare ad essa un senso, era quello di provare tutte le soluzioni possibili e immaginabili e tutte le forme che una bizzarra intuizione potesse immaginare. Così come la realtà è più romanzata di un romanzo e persino di una telenovela, così la fantasia che gli esseri viventi hanno avuto nel corso dei secoli ed ancora avranno in futuro è stata e sarà piena di sorprese che neanche il romanziere più fantasioso è in grado di immaginare. La vita, vedremo, le proverà di tutte per offrire ad un meccanismo che spiegheremo nei dettagli, di scegliere la soluzione più adatta. E soltanto il più adatto sarà degno di continuare a procreare grazie alla sua maggiore longevità. Esso però non sarà destinato a vivere grazie alla sua discendenza, in eterno, perché le condizioni ambientali potranno mutare e così muterà anche la sua richiesta verso gli esseri venuti al mondo. Sarà la continua e mutevole richiesta dell’ambiente nei confronti degli esseri viventi a determinare la loro evoluzione verso esseri sempre più complessi e sofisticati. Ma la nascita di sempre nuove forme non portò solo alla nascita di esseri più complessi, ma anche a qualcos’altro.
LA STORIA CONTINUA IL MESE PROSSIMO CON LA QUINTA PUNTATA...
MA INTANTO VORREI SOTTOPORVI LA BIBLIOGRAFIA GENERALE CHE MI HA INDIRIZZATO NELLO SCRIVERE QUESTA "STORIA DELLA MATERIA"
Gli ultimi tre minuti
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Paul Davies
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Il respiro della terra
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Forese carlo Wezel
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C'è spazio per tutti
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Piergiorgio Odifreddi
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Ai confini della vita
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Vittorio Ravizza
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La mente e le menti
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Il filo conduttore
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Perché non possiamo non dirci Darwinisti
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Edoardo Boncinelli
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Da zero a infinito. La grande storia del nulla
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I figli innaturali
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La donna che mor dal ridereì
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Quando comincio io?
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L'origine dell'uomo
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Charles Darwin
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Perché credo in colui che ha fatto il mondo
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Antonino Zichichi
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X-Files Scienza estrema
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Ripensare la vita
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I buchi neri. La fine dell'universo
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John Taylor
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La ricerca di Eva
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Fabrizio Ardito Daniela Minerva
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Fermare il tempo
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Enrico Trezzi
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Il grande, il piccolo e la mente umana
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Roger Penrose
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Breve storia di quasi tutto
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Bill Bryson
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Il fiume della vita
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Perché dobbiamo fare più figli
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Piero Angela
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Come io vedo il mondo
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Albert Einstein
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Dio e la scienza
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Jean Guitton
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I limiti dello sviluppo
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Club di Roma
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Geni e comportamento
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L'energia nucleare
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Luigi de Paoli
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L'Europa della preistoria
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Renfrew
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Nuove frontiere
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Isaac e Janet Asimov
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Intelligenza artificiale e metodo scientifico
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Dal Big Bang alle galassie
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Non sparate sulla scienza
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Breve storia della scienza
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Severino
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Breve storia del futuro
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Alberto e Anna Oliveiro
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la vita nell'universo di darwin
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genebylinsky
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L'enigma del dinosauro
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Figli di caino
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Carlo Maria Martini
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l'embrione
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giovanni maria pace
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Alice nel paese dei quanti
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Robert Gilmore
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L'armonia meravigliosa
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Edward O. Wilson
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Paul Johnson
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La teoria delle catastrofi
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L'origine della vita
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La scienza non ha bisogno di Dio
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Edoardo Boncinelli
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Libera scienza in libero stato
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Margherita Hack
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Le metamorfosi della terra
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Augusto Biancotti
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Dal big bang ai buchi neri
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Stephen Hawking
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Alla conquista dello spazio
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Il paradiso clonato
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Lee M. Silver
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Darwin
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Elena Milano
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Dal big bang ai buchi neri
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Stephen Hawking
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La musica delle stelle
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L'occhio della mente
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Nel cosmo alla ricerca della vita
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Piero Angela
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I signori del tempo
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John Boslough
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Perché accade ciò che accade
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Andrea Frova
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Angeli, Dei, Astronavi
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Roberto Pinotti
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Il canone della scienza
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Natalie Angier
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Il giardino delle particelle
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Gordon Kane
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Vi racconto l'astronomia
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Margherita Hack
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Le origini dell'umanità
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Chi siamo
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L'uomo dei quanti
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Lawrence Krauss
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Storia di Dio
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Breve storia dell'uomo
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Gerhard Staguhn
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La mente di Dio
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Paul Davies
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P. Coveney R. Highfield
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I pilastri del tempo
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Stephen Jay Gould
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Viaggi nella scienza
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Storia della scienza moderna
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Jeremy Rifkin
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Ascoltare l'universo
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Alfred Tomatis
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Bravo Brontosauro
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Stephen Jay Gould
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Perché la scienza
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Luca e Francesco Cavalli-Sforza
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Le menzogne di Ulisse
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Piergiorgio Odifreddi
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Il racconto dell'uomo
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Arnold J. Toynbee
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Bollicine di futuro
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Autori Vari
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Scienze ed emergenze planetarie
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Passeggiata aleatoria
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L'iniverso sapiente
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gerald l. schroeder
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T.Rex e il cratere dell'apocalisse
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Walter Alvarez
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Dio e la scienza moderna
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Roberto Timossi
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La straordinaria storia della vita sulla terra
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Piero e Alberto Angela
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Oceano il gigante addormentato
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Piero Angela -Lorenzo Pinna
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Lo spazio è una questione di tempo
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Albert Einstein
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L'origine delle specie
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Charles Darwin
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Pensieri di un uomo curioso
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Albert Einstein
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La Bibbia per tutti
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Kenneth C. Davis
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Dizionario di filosofia
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Gremesè -Larousse
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L'universo invisibile
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Isaac asimov
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Il cervello, la mente e l'anima
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Edoardo Boncinelli
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Storia della terra
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Claude Allègre
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Una fortuna cosmica
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Paul Davies
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La straordinaria avventura di una vita che nasce
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Piero e Alberto Angela
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Profezie oltre il 2000
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Roberto Pinotti
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Quadri della natura
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Alexander Von Humboldt
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Le origini dell'uomo
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Fondazione Pfizer
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La tribù di Caino
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Franco Prattico
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Dio e la nuova fisica
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Paul Davies
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Al di là di ogni ragionevole dubbio
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Sean B. Carrol
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Invenzioni e inventori
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Charles Pinati
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L'avventura dell'uomo
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Fiorenzo Facchini
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Mondi possibili
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Freeman Dyson
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Breve storia del mondo
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Ernst H. Gombrich
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Dal caos … alla coscienza
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Franco Prattico
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Il cielo sotto la terra
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Ettore Perozzi
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Nel buio degli anni luce
|
Piero Angela
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Gli umani prima dell'umanità
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Robert Foley
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Nulla succede per caso
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Robert H. Hopcke
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La grande storia del tempo
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Stephen Hawking
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Domani!
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Isaac Asimov
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Dinosauri
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Scientific American
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Da dove viene la vita
|
Paul Davies
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Dalla nascita del linguaggio alla babele delle lingue
|
Robin Dunbar
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La prova matematica dell'inesistenza di Dio
|
John Allen Paulos
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I primi tre minuti
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Steven Weinberg
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La nostra specie
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Marvin Harris
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Ragione per cui
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Andrea Frova
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Premi e punizioni
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Piero Angela
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La scienza divertente
|
Caprara- Belloni
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Grande come l'universo
|
Isaac Asimov
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Segni di vita
|
Susan e Robert Jenkins
|
Corpo e libertà
|
Amedeo Santosuosso
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Impossibilità
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John D. Barrow
|
In principio era Darwin
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Piergiorgio Odifreddi
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Civiltà extraterrestri
|
Isaac asimov
|
Inizio del tempo e fine della fisica
|
Stephen Hawking
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La gioia del pensiero
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A. Einstein
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L'origine dell'universo e l'origine della religione
|
Fred Hoyle
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L'immaginazione della natura
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Natalie Angier
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L'uomo e la marionetta
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Piero Angela
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Il perché non lo so
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Margherita Hack
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Paleontologia generale
|
Aart Brouwer
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Il caso e la necessità
|
Jacques Monod
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La società suicida
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Gordon Rattray Taylor
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Il primo uomo
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Bjorn Kurten
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La sfida e la visione
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Ervin Laszlo
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Atmosfera Istruzioni per l'uso
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Pero Angela- Lorenzo Pinna
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Siamo soli?
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Paul Davies
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Le sette meraviglie del cosmo
|
Jayant Vishnu Narlikar
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Dal big bang ai buchi neri
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Stephen Hawking
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Charles Darwin
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Giuseppe Montalenti
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Bioetica laica
|
Umberto Scarpelli
|
Il computer di Dio
|
Piergiorgio Odifreddi
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La fine delle certezze
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Ilya Prigogine
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L'irresistibile fascino del tempo
|
Antonino Zichichi
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Un saggio mi ha detto
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Alessandro Cecchi Paone
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Come costruire una macchina del tempo
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Paul Davies
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Miliardi e miliardi
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Carl Sagan
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Quale futuro?
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Aurelio Peccei
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Charles Darwin
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Eta: Quattro miliardi di anni
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Richard Fortey
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I misteri del tempo
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Paul Davies
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Clima rovente
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Ross Gelbspan
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Il mondo infestato dai demoni
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Carl Sagan
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Cloni
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Gina Kolata
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L'universo come opera d'arte
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John D. Barrow
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La strategia della genesi
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Stephen H. Schneider
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L'origine delle specie
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Charles Darwin
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La più bella storia del mondo
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Autori vari
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Viaggio nel mondo del paranormale
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Piero Angela
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La scienza della felicità
|
Francesco e Luca Cavalli Sforza
|
Prima del big bang
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Martin Bojowald
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La formula segreta dell'universo
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Viaggio nel cosmo
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Piero e Alberto Angela
|
Il comportamento degli animali
|
R.e B. Chauvin
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Un fisico in salotto
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Guido Corbo
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Cinque ipotesi sulla fine del mondo
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Lorenzo Pinna
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La chiave segreta per l'universo
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La sfida del secolo
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Misteri antichi
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La favola dell'universo
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Coyne-Giorello-Sindoni
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La delusione tecnologica
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Identikit del cervello
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La gaia scienza
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Poesia dell'universo
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Breve storia della conquista dello spazio
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Viaggiatori del tempo
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