01 settembre 2012

Enrico Pili manca da due anni e due giorni. Mi è tornato in mente passando per Mandas.

Il 30 agosto 2012 la Sardegna perdeva uno dei suoi più originali scrittori. In questo periodo mi son chiesto spesso dove sarebbe arrivato continuando a dipingere scenari apocalittici e fantascientifici, stritolando le ingiustizie e sovvertendo gli schemi.
Non so, sinceramente, se e in che misura in questo giudizio sul talento di Enrico io sia influenzato dalla mia amicizia con lui. So solo che pochi autori mi hanno saputo emozionare come ha fatto lui, con i suoi romanzi.
E poi quel Finis Sardiniae che mi ispirò la costruzione del modellino (sopra) meritava un seguito.
Stamani, attraversando Mandas, ho ripensato a Enrico. E alla sua capacità di ascoltare e di gettare ponti tra le persone, qualità rare e preziose, per le quali si era fatto apprezzare anche a Mandas, prima come segretatio comunale e poi per iniziative culturali.
Andrea Mameli 1 settembre 2012

31 agosto 2012

Wisdom of crowds to infer gene networks, published on Nature Methods, 15 July 2012.

This publication shows for the first time a community-wide effort to infer gene networks.
The work resulted in an improved gene network from the model organism Escherichia coli and a completely novel gene network from the pathogenic bacterium Staphylococcus aureus.

I asked Alberto de la Fuente (CRS4, Dream5 consortium) to explain objectives and methods of this research.

What is the main idea of this research?
"The idea is that we addressed network inference as a community, as a 'crowd'. Many groups from all over the world inferred networks from the same data. It is shown in this paper that creating a 'community consensus' network from all the different inferred networks is more reliable than any of the individual networks. Hence, the crowd is 'wiser' than any of the individuals in it".
What is the role played by you and your collegues of CRS4 into the Dream5 consortium (Andrea Pinna, Vincenzo De Leo and Nicola Soranzo)?
"We were one of the groups that contributed a network for the community predictions. I would like to emphasize that our method was evaluated as one of the best performing, so I like to think we made an important contribution beyond being just a member of the community".

Andrea Mameli www.linguaggiomacchina.it 31 August 2012

Wisdom of crowds for robust gene network inference
Nature Methods, 9, 796–804 (2012) doi:10.1038/nmeth.2016
Published online 15 July 2012
Daniel Marbach, James C Costello, Robert Küffner, Nicole M Vega, Robert J Prill, Diogo M Camacho, Kyle R Allison, The DREAM5 Consortium, Manolis Kellis, James J Collins, Gustavo Stolovitzky.

Abstract
Reconstructing gene regulatory networks from high-throughput data is a long-standing challenge. Through the Dialogue on Reverse Engineering Assessment and Methods (DREAM) project, we performed a comprehensive blind assessment of over 30 network inference methods on Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Saccharomyces cerevisiae and in silico microarray data. We characterize the performance, data requirements and inherent biases of different inference approaches, and we provide guidelines for algorithm application and development. We observed that no single inference method performs optimally across all data sets. In contrast, integration of predictions from multiple inference methods shows robust and high performance across diverse data sets. We thereby constructed high-confidence networks for E. coli and S. aureus, each comprising ~1,700 transcriptional interactions at a precision of ~50%. We experimentally tested 53 previously unobserved regulatory interactions in E. coli, of which 23 (43%) were supported. Our results establish community-based methods as a powerful and robust tool for the inference of transcriptional gene regulatory networks.


Assessment involved the following steps (from left to right).

 

 

Il CRS4 (Programma Bioinformatica) tra i vincitori della competizione internazionale DREAM, dedicata alle metodologie di analisi dei dati biologici (Linguaggio Macchina, 21 Ottobre 2011).

 

 

 

30 agosto 2012

Dinosauri volanti mangiavano dinosauri volanti. Uno studio pubblicato su PLoS ONE il 29 Agosto 2012.

Ricercatori dell'Università di Alberta hanno la prova che un dinosauro piumato era in grado di volare e consumava piccoli dinosauri volanti. L'esemplare di Sinocalliopteryx aveva tre Confuciusornis non digeriti nello stomaco a dimostrazione dell'intensa attività di caccia.
Confuciusornis è considerato uno dei primi uccelli e aveva una versione grezza di scheletro del moderno uccello erelativi muscoli. I ricercatori dell'Università di Alberta sostengono che questi uccelli primitivi si limitavano a compiere brevi voli. Questo è il primo ritrovamento di un predatore connesso con l'uccisione di dinosauri volanti. L'esemplare di Sinocalliopteryx (foto sopra) è stato rinvenuto nella provincia cinese di Liaoning.
Andrea Mameli www.linguaggiomacchina.it 30 Agosto 2012
Abdominal Contents from Two Large Early Cretaceous Compsognathids (Dinosauria: Theropoda) Demonstrate Feeding on Confuciusornithids and Dromaeosaurids
Xing L, Bell PR, Persons WS IV, Ji S, Miyashita T, et al.
PLoS ONE 7(8): e44012. doi:10.1371/journal.pone.0044012
Received: April 18, 2012; Accepted: July 27, 2012; Published: August 29, 2012.
Abstract
Two skeletons of the large compsognathid Sinocalliopteryx gigas include intact abdominal contents. Both specimens come from the Jianshangou Beds of the lower Yixian Formation (Neocomian), Liaoning, China. The holotype of S. gigas preserves a partial dromaeosaurid leg in the abdominal cavity, here attributed to Sinornithosaurus. A second, newly-discovered specimen preserves the remains of at least two individuals of the primitive avialan, Confuciusornis sanctus, in addition to acid-etched bones from a possible ornithischian. Although it cannot be stated whether such prey items were scavenged or actively hunted, the presence of two Confuciusornis in a grossly similar state of digestion suggests they were consumed in rapid succession. Given the lack of clear arboreal adaptations in Sinocalliopteryx, we suggest it may have been an adept stealth hunter.

Il ghiaccio sulla Luna. Uno studio pubblicato su Geophysical Research Letters il 28 Luglio 2012.

Quel cratere sempre in ombra, che prende il nome dall'esploratore dell'Antartide Ernest Shackleton, conserva il ghiaccio da molto tempo. Osservando i dati inviati dalla sonda Lunar Reconnaissance Orbiter ottenuti con il laser a infrarossi i ricercatori della NASA hanno stimato la quantità massima di ghiaccio: fino al 10 per cento di materiale, in peso.
I ricercatori, guidati da Bradley Thomson dell'Università di Boston, hanno pubblicato lo studio sulla rivista Geophysical Research Letters: An upper limit for ice in Shackleton crater as revealed by LRO Mini-RF orbital radar
Received 23 April 2012; accepted 16 June 2012; published 28 July 2012.
Abstract
Although diverse measurements have indicated H+, OH, or H2O species in the lunar polar regions, pinpointing its location, form, and abundance in specific reservoirs has proven elusive. Here we report on the first orbital radar measurements of Shackleton crater near the lunar south pole. Mini-RF observations indicate a patchy, heterogeneous enhancement in CPR (circular polarization ratio) on the crater walls whose strength decreases with depth toward the crater floor, a result that is most consistent with a roughness effect due to less mature regolith present on the crater wall slopes. However, the results do not rule out a modest ice contribution, and an upper limit of ∼5–10 wt% H2O ice (up to 30 vol.%) present in the uppermost meter of regolith is also consistent with the observations.

29 agosto 2012

Solar system genealogy revealed by extinct short-lived radionuclides in meteorites. Astronomy & Astrophysics, Volume 545, September 2012.

The stellar environment of the Solar System at its birth is not yet fully known, as it has accomplished 20 revolutions around the galactic centre since its formation 4.5 billion years ago. 
Matthieu Gounelle (Laboratoire de Minéralogie et Cosmochimie du Muséum National d'Histoire naturelle/CNRS) and Georges Meynet (Observatoire de Genève) established the Solar System genealogy thanx to a radioactive element, 26Al, which was present in the nascent Solar System. 
Their results are published this week in the journal Astronomy & Astrophysics.
The authors of this paper show that the parent massive star (name proposed: Coatlicue, from the Sun's mother in the Aztec cosmogony) and which is roughly 30 times more massive than our Sun, they was born with roughly 2000 stars. The star Coatlicue died in a supernova explosion.

The authors show that the parent massive star, which they propose to call Coatlicue (the Sun's mother in the Aztec cosmogony), and which is roughly 30 times more massive than our Sun, was born together with roughly 2000 stars. Coatlicue died since then in a supernova explosion. The Sun was born together with a few hundred twin stars whose chemical composition was identical to ours. These stars had a mass comparable to that of the Sun, but did not influence its development nor that of its planets. These twin stars are now dispersed in the Galaxy and cannot be identified.

Read more at: http://phys.org/news/2012-08-solar-genealogy-revealed-meteorites.html#jCp
Solar system genealogy revealed by extinct short-lived radionuclides in meteorites
M. Gounelle1 and G. Meynet2
1 Laboratoire de Minéralogie et de Cosmochimie du Muséum, UMR 7202, Muséum National d’Histoire Naturelle & CNRS, 75005 Paris, France.
2 Geneva Observatory, University of Geneva, Maillettes 51, 1290 Sauverny, Switzerland.
Astronomy & Astrophysics. Volume 545, September 2012.
Received: 14 February 2012. Accepted: 6 June 2012. Published online: 27 August 2012.


Abstract
Context. Little is known about the stellar environment and the genealogy of our solar system. Short-lived radionuclides (SLRs, mean lifetime τ shorter than 100 Myr) that were present in the solar protoplanetary disk 4.56 Gyr ago could potentially provide insight into that key aspect of our history, were their origin understood.
Aims. Previous models failed to provide a reasonable explanation of the abundance of two key SLRs, 26Al (τ26 = 1.1 Myr) and 60Fe (τ60 = 3.7 Myr), at the birth of the solar system by requiring unlikely astrophysical conditions. Our aim is to propose a coherent and generic solution based on the most recent understanding of star-forming mechanisms.
Methods. Iron-60 in the nascent solar system is shown to have been produced by a diversity of supernovae belonging to a first generation of stars in a giant molecular cloud. Aluminum-26 is delivered into a dense collected shell by a single massive star wind belonging to a second star generation. The Sun formed in the collected shell as part of a third stellar generation. Aluminum-26 yields used in our calculation are based on new rotating stellar models in which 26Al is present in stellar winds during the star main sequence rather than during the Wolf-Rayet phase alone. Our scenario eventually constrains the time sequence of the formation of the two stellar generations that just preceded the solar system formation, along with the number of stars born in these two generations.
Results. We propose a generic explanation for the past presence of SLRs in the nascent solar system, based on a collect-injection-and-collapse mechanism, occurring on a diversity of spatial/temporal scales. In that model, the presence of SLRs with a diversity of mean lifetimes in the solar protoplanetary disk is simply the fossilized record of sequential star formation within a hierarchical interstellar medium. We identify the genealogy of our solar system’s three star generations earlier. In particular, we show that our Sun was born together with a few hundred stars in a dense collected shell situated at a distance of 5−10 pc from a parent massive star having a mass greater than about 30 solar masses and belonging to a cluster containing  ~1200 stars.

Cortina d’Ampezzo: scoperti fossili in ambra vecchi 230 milioni di anni. Studio pubblicato su Pnas

Riposavano da più di 230 milioni di anni, all'ombra delle maestose Dolomiti di Cortina, due acari e un moscerino rinvenuti perfettamente conservati all’interno di goccioline di ambra. Lo studio è stato pubblicato su Pnas da una collaborazione internazionale guidata dall’Istituto di geoscienze e georisorse del CNR e dall’Università di Padova, in collaborazione con l’Università di Göttingen e con il Museo di Storia Naturale di New York.
I ricercatori hanno osservato le settantamila piccole gocce di ambra trovate nel sito dolomitico, indagando sull’evoluzione di un gruppo di artropodi tra i più diffusi al mondo.
“Già nel 2006 - spiega Eugenio Ragazzi dell’Università di Padova - il gruppo di ricerca ha pubblicato i risultati sullo studio di batteri e protozoi inglobati nell’ambra dolomitica, dimostratisi incredibilmente simili ai microrganismi ancora oggi esistenti. Prima del presente studio, però, le più vecchie inclusioni di organismi animali in ambra risalivano a circa 130 milioni di anni fa: la nuova scoperta sposta quindi le lancette indietro nel tempo di ben 100 milioni di anni rispetto a ogni precedente ritrovamento di organismi inglobati in ambra”. Grazie all’eccezionale stato di conservazione, per due dei tre artropodi sono state coniate anche nuove specie, chiamate Ampezzoa triassica e Triasacarus fedelei, in onore del cortinese Paolo Fedele che nel 1997 ha segnalato il giacimento che ha permesso tutte le successive ricerche.
“È sorprendente come la morfologia di tali acari triassici - sottolinea Guido Roghi dell’Igg-Cnr - sia simile a quella delle specie odierne appartenenti alla famiglia Eriophyoidea. Le caratteristiche comuni - corpo lungo e segmentato, due paia di zampe invece delle quattro solitamente presenti negli acari, un peculiare apparato boccale e artigli piumati – dimostrano che questi artropodi avevano tratti distintivi e specializzati già nel Triassico, decine di milioni di anni prima della comparsa delle angiosperme di cui si nutrono oggi, quando necessariamente si nutrivano di conifere (gimnosperme)”.
Quando apparvero le prime piante con fiore, quindi, questi artropodi modificarono le loro abitudini alimentari: “Grazie al loro adattamento ambientale hanno superato le grandi estinzioni al termine del Cretacico (65 milioni di anni fa)”, concludono i ricercatori. “Se nel Permiano (252 milioni di anni fa) si erano estinte il 96% di tutte le specie marine e il 70% di quelle dei vertebrati terrestri, questo studio chiarisce che nel Triassico (230 milioni di anni fa) esistevano organismi animali persistenti anche a cambiamenti enormi”.
Andrea Mameli www.linguaggiomacchina.it 29 Agosto 2012


Arthropods in amber from the Triassic Period
Alexander R. Schmidt, Saskia Jancke, Evert E. Lindquist, Eugenio Ragazzi, Guido Roghi, Paul C. Nascimbene, Kerstin Schmidt, Torsten Wappler, David A. Grimaldi
Published online before print August 27, 2012, doi: 10.1073/pnas.1208464109 PNAS August 27, 2012

Photomicrographs of Diptera specimen in Dolomite Triassic amber, MGP (Museum of Geology and Paleontology, University of Padova, Italy) 31345. (A) Entire specimen with dissociated appendages. (B) Head, detail. (C) Detail of antenna and adjacent leg, showing oval sensory area, possibly Johnston’s organ. (D) Detail of dissociated distitarsus. (E) Dissociated legs. (F) Same dissociated legs as in E, from opposite side and taken before embedding preparation. All photos using bright field (BF) illumination; all images are stacked composites of individual focal planes. Scale bars: A, 200 μm; B, E, and F, 100 μm; C and D, 50 μm [Schmidt et al. 10.1073/pnas.1208464109]

Perché esistono 40.000 specie di coleotteri e solo 23 specie di coccodrilli e alligatori? Uno studio pubblicato su PLoS Biology il 28 Agosto 2012.

Perché alcune linee animali e vegetali sono molto più antiche di altre e nonostante ciò hanno prodotto poche specie? È il caso dei coccodrilli e degli alligatori, 23 specie in tutto, contro le 400 mila specie di coleotteri (ma potrebbero esisterne molte altre ancora sconosciute). A questo tipo di domande, per me particolarmente stimolanti, prova a fornire risposte uno studio pubblicato su PLoS Biology il 28 Agosto 2012.
La ricerca ha interessato 1.397 gruppi principali di animali, funghi e piante, i quali rappresentano in totale 1,2 milioni di specie per cercare di capire se i gruppi che si sono divisi più anticamente raggiungevano il maggior numero di specie. I ricercatori hanno assegnato un punteggio di "ricchezza di specie" a ciascun gruppo e hanno applicato metodi statistici.
Uno dei risultati dello studio indica che l'età non spiega il grado di diversità delle specie, quindi si pensa che un lignaggio produrrà specie fino a riempire una "zona adattativa" (la zona che accetta specie solo fino a un massimo). "In altre parole - ha spiegato Michael Alfaro, professore associato di ecologia e biologia evoluzionistica all'Università della California Los Angeles - specie di pipistrelli, balene e pinguini hanno una capacità massima che è determinata da esigenze di habitat e di concorrenza fra specie. L'obiettivo finale delle nostre ricerche sarebbe ottenere una ricostruzione di tutta la storia evolutiva di ogni specie del pianeta. Qui forniamo solo un tassello del puzzle. Il nostro studio fa luce sui fattori causali della biodiversità che attraversano l'albero della vita. Le altre due firme sono di Daniel L. Rabosky (professore di ecologia e biologia evolutiva all'Università del Michigan, Ann Arbor) e di Graham Slater dottorato in ecologia e biologia evolutiva. La ricerca è finanziata dalla National Science Foundation e dall'Istituto per la ricerca di base in scienza). In una ricerca del 2009 pubblicata su PNAS (Proceedings of National Academy of Sciences) Alfaro e i suoi colleghi hanno ipotizzato lo status di "vincitori evolutivi" per i mammiferi e per molte specie di uccelli e pesci, inquadrando invece tra i "perdenti" gli alligatori e i coccodrilli e un rettile, la Tuatara. Lo studio ha anche mostrato che le nuove specie emergono quasi tutte le volte che altre muoiono.
Andrea Mameli www.linguaggiomacchina.it 29 Agosto 2012
Relationships between age and species richness. The relationships between age and species richness in major groups reveals that in almost every major group, age and diversity are not strongly correlated, life scientists report. (Credit: Amisha Gadani/UCLA ecology and evolutionary biology)
Clade Age and Species Richness Are Decoupled Across the Eukaryotic Tree of Life
Daniel L. Rabosky, Graham J. Slater, Michael E. Alfaro
PLoS Biology, 2012; 10 (8): e1001381 DOI: 10.1371/journal.pbio.1001381 Abstract
Explaining the dramatic variation in species richness across the tree of life remains a key challenge in evolutionary biology. At the largest phylogenetic scales, the extreme heterogeneity in species richness observed among different groups of organisms is almost certainly a function of many complex and interdependent factors. However, the most fundamental expectation in macroevolutionary studies is simply that species richness in extant clades should be correlated with clade age: all things being equal, older clades will have had more time for diversity to accumulate than younger clades. Here, we test the relationship between stem clade age and species richness across 1,397 major clades of multicellular eukaryotes that collectively account for more than 1.2 million described species. We find no evidence that clade age predicts species richness at this scale. We demonstrate that this decoupling of age and richness is unlikely to result from variation in net diversification rates among clades. At the largest phylogenetic scales, contemporary patterns of species richness are inconsistent with unbounded diversity increase through time. These results imply that a fundamentally different interpretative paradigm may be needed in the study of phylogenetic diversity patterns in many groups of organisms.
Approfondimenti

28 agosto 2012

Alle Vongole Veraci il gran caldo non piace. Uno studio OGS-ICTP

La Vongola Verace (Ruditapes philippinarum) è sensibile agli effetti dei cambiamenti climatici: sbalzi di temperatura dell’acqua e meno plancton a disposizione danneggiano il loro ambiente e infliscono negativamente sulla loro crescita. Sono le conclusioni di una ricerca, presentata oggi a Lussin Piccolo (Croazia) nel corso della conferenza internazionale “Cambiamenti climatici: ecosistemi marini e montani nella regione del Mediterraneo”. Lo studio è firmato da Donata Melaku Canu, Cosimo Solidoro e Gianpiero Cossarini dell’Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale di Trieste (OGS) e da Filippo Giorgi del Centro Internazionale di Fisica Teorica di Trieste.
La ricerca si è basata su simulazioni, riferite ai 550 km quadrati della laguna di Venezia, che mettevano in correlazione un particolare modello atmosferico regionale con l’ecosistema locale. I risultati indicano che l’acquacoltura potrebbe subire danni significativi se il clima dovesse cambiare in accordo con il modello usato, uno di quelli proposti dall’IPCC (Gruppo intergovernativo di esperti sul cambiamento climatico.
“Lo studio - sottolinea Cosimo Solidoro - potrebbe essere riassunto in una semplice sequenza di eventi a effetto domino: cambiando il clima cambia il regime delle piogge; di conseguenza cambia il trofismo del sistema, ovvero le dinamiche connesse al nutrimento, e con esso la capacità del sistema stesso di sostenere la produzione di vongole veraci”.
Questi molluschi, oltre a essere fonte di reddito per la popolazione locale, contribuiscono a conservare e tramandare quel patrimonio di conoscenze che lega le genti della laguna di Venezia al proprio territorio e al mare. In particolare 4500 ettari di laguna sono dedicati alla venericoltura (il nome dell'allevamento di vongole), con oltre 2500 addetti.
Nella simulazione sono state studiate due finestre temporali, relative a un periodo di 30 anni: la prima riguarda il trentennio 1961-1990, mentre la seconda riguarda le decadi 2071-2100. Le aree lagunari esaminate, scelte sulla base delle attività dedicate all’acquacoltura, sono in totale 10.
"Le analisi sulla prima finestra temporale - spiega Solidoro - confermano le osservazioni attuali: a livello di laguna i parametri biologici e geochimici fluttuano in accordo con le stagioni. In estate: abbondanza di plancton e maggiore produttività di vongole. In inverno: quantità inferiori".
La simulazione relativa alla fine del 21 secolo, effettuata scegliendo lo scenario IPCC definito A2 descrive invece una laguna più calda di 4 gradi centigradi, in cui la produttività è minore a causa di una minore quantità di nutrienti. “I cambiamenti nella concentrazione di nutrienti sono più evidenti nella parte settentrionale della laguna - prosegue Solidoro - tuttavia a risentirne di più potrebbe essere proprio il bacino meridionale della laguna, dove sono concentrate le principali attività di acquacoltura, a causa di maggiori variazioni nella disponibilità di plancton”.
Lo scenario A2 è quello in cui si immagina che il livello di emissioni che caratterizza attualmente il pianeta non sia sostanzialmente modificato. Dunque, a livello mondiale coesisteranno situazioni di eterogeneità, in cui saranno conservate molte delle attuali situazioni locali mentre lo sviluppo socio-economico e tecnologico saranno frammentati e regionali.
Nello studio sono stati considerati 360 diversi scenari di gestione. Quello relativo all’epoca presente ha confermato che le vongole crescono più rapidamente in primavera e in estate, tra i 20 e i 25 gradi e dunque le migliori strategie di allevamento sono quelle che permettono ai molluschi di raggiungere le dimensioni ottimali prima dell’inverno.
Diverso lo scenario di gestione per la fine del secolo, quando le acque saranno più calde e il clima più secco: “Le nostre simulazioni - conclude Solidoro - indicano che la produttività sarà inferiore, quindi meno vongole e più piccole, così come inferiore sarà la finestra temporale ottimale per seminare i molluschi, mentre per quanto riguarda la stagione, sarà preferibile la semina in tarda estate o nel tardo inverno, anziché in primavera o inizio estate”.
Questi risultati, frutto di simulazioni al calcolatore, non possono tener conto di fattori imprevedibili e attualmente sconosciuti, quali la capacità di adattamento del plancton e delle vongole a un innalzamento delle temperature. Sono tuttavia importanti indicatori di quel che potrebbe succedere a un settore importante dell’economia locale a causa di cambiamenti climatici, forse poco percepibili dall’uomo, ma non dagli ecosistemi.
La Vongola Verace è una specie originaria del Pacifico, introdotta a partire dal 1983 nella Laguna di Venezia e in seguito anche in altre località italiane. Simile alla congenere decussatus, originaria, la philippinarum è ora divenuta più comune. La distinzione dall'autoctona Tapes decussatus non è semplice; si basa essenzialmente sulla forma della conchiglia meno allungata, più tozza.
La storia dell'introduzione della Vongola Verace nel mare Adriatico la racconteremo un'altra volta.
Andrea Mameli www.linguaggiomacchina.it 28 Agosto 2012

linguaggiomacchina candidato ai Macchianera Italian Awards 2012

Se ritieni di esprimere il tuo voto per il blog Linguaggio Macchina al concorso Macchianera Awards nella sezione 6 ("Miglior Sito Tecnico - Divulgativo") sappi che mi farà piacere. Sotto trovi le istruzioni per votare.
Andrea Mameli
Grazie!

Orto sinergico: i quattro principi di Fukuoka

L'agronomo giapponese Masanobu Fukuoka (2 febbraio 1913 – 16 agosto 2008) ha fondato la cosiddetta agricoltura naturale partendo dalla scupolosa osservazione di quanto avviene in natura e ritenendo che lo scopo profondo delle pratiche agricole non è far crescere i raccolti ma il perfezionamento degli esseri umani. Secondo Fukuoka sono sufficienti mille metri quadrati a persona per l'autossufficienza alimentare. Le osservazioni di Masanobu Fukuoka partono da tre semplici constatazioni: in natura le piante vivono e crescono insieme; le radici penetrano a fondo nel terreno smuovendolo; quando le piante concludono il loro loro ciclo vitale forniscono humus e sostanze nutritive.
Ecco i principi di Fukuoka:
  • Non arare: il suolo non deve essere lavorato in quanto la terra si lavora da sola grazie al movimento delle radici e alle attività di microrganismi, insetti. La non lavorazione del terreno è indispensabile per salvaguardarte la microfauna del terreno in quanto l'aratura introduce nel sottosuolo una grande quantità di ossigeno che provoca la morte di una parte dei microorganismi utili.
    “Non c’è bisogno di arare o migliorare un terreno perché la natura sta lavorando per esso con i propri metodi da migliaia di anni. L’uomo ha legato le mani alla natura e ha preso le redini dell’aratro. Ma si tratta sempre di una mera imitazione della natura” (Fukuoka, La fattoria biologica, 1992).
  • Non usare concimi: la restituzione di quanto viene tolto con l’asportazione dei raccolti deve avvenire con l'avvicendamento delle colture, con lo spargimento sul terreno dei residui colturali e con i residui animali conseguenza dell’allevamento allo stato libero. Inoltre il terreno pullula di vita e l’utilizzo dei fertilizzanti chimici interferisce con questo sistema.
    “Aggiungere una quantità elevata di un fertilizzante rende un altro fertilizzante inefficace. Quando gli scienziati si metteranno seriamente a studiare queste relazioni, allora potremmo essere certi di evitare errori terribili” (Fukuoka, La fattoria biologica, 1992).
  • Non diserbare e non sarchiare: anche le cosiddette erbacce svolgono un ruolo fondamentale nella fertilità del suolo e nell’equilibrio dell’ecostistema. Il calendario delle semine è il miglior modo naturale di controllo delle erbe indesiderate: se il terreno è sempre coperto da vegetazione queste piante non hanno modo di svilupparsi.
  • Non usare pesticidi: gli organismi presenti in un suolo sano aiutano a controllare le specie infestanti. In natura si crea un solido equilibrio nel quale la presenza di insetti e malattie non assume mai proporzioni preoccupanti.
A questi quattro principi se ne aggiunge un quinto, dedotto dagli scritti di Fukuoka: Non potare: gli alberi coltivati a partire dal seme si evolveranno secondo la costituzione di ciascuna specie.

La mia ricerca delle basi scientifiche dell'orto sinergico continua.

Andrea Mameli www.linguaggiomacchina.it 28 Agosto 2012

27 agosto 2012

Pesci reali e prede virtuali. Uno studio pubblicato su Science il 16 Agosto 2012.

Pesci veri messi a confronto con prede simulate in una ricerca condotta da C. C. Ioannou, V. Guttal, I. D. Couzin. In base allo studio, pubblicato su Science il 16 Agosto 2012 ("Predatory Fish Select for Coordinated Collective Motion in Virtual Prey"), i pesci predatori cercano di attaccare i punti i movimento proiettati nella vasca.
I risultati mostrano che il pesce persico sole (Lepomis macrochirus) sceglie le prede isolate e i gruppi lenti.
"Stiamo sviluppando un sistema di tracciamento automatizzando - ha spiegato Iain Couzin - per monitorare la posizione degli occhi dei predatori e ricostruire un mondo virtuale di prede utilizzando normali proiettori digitali. Per il futuro abbiamo in programma un mondo in 3D virtuale per questi organismi".
Andrea Mameli www.linguaggiomacchina.it 27 Agosto 2012
Predatory Fish Select for Coordinated Collective Motion in Virtual Prey
C. C. Ioannou, V. Guttal, I. D. Couzin
Science - Published online 16 August 2012 [DOI:10.1126/science.1218919]
Abstract
Movement in animal groups is highly varied and ranges from seemingly disordered motion in swarms to coordinated, aligned motion in flocks and schools. These social interactions are often thought to reduce risk from predators, despite a lack of direct evidence. We investigated risk-related selection for collective motion by allowing real predators (bluegill sunfish) to hunt mobile virtual prey. By fusing simulated and real animal behavior, we isolate predator effects while controlling for confounding factors. Prey with a tendency to be attracted toward, and to align direction of travel with, near neighbors tended to form mobile coordinated groups and were rarely attacked. We demonstrate that collective motion could evolve as a response to predation without prey being able to detect and respond to predators.

Science magazine, supplementary materials

26 agosto 2012

Venere, tutti a caccia del pianeta bollente (L'Unione Sarda, 26 Agosto 2012)

Il 27 agosto 1962 alle 6 e 53, ora della Florida, un razzo Atlas-Agena si stacca dalla rampa di Cape Canaveral. La missione, portare la sonda Mariner 2 nell'orbita di Venere, è ambiziosa: bisogna superare 40 milioni di km, cento volte la distanza Terra-Luna. Le premesse non sono incoraggianti: i precedenti quattro tentativi (uno statunitense e tre sovietici) sono falliti. Il volo dura meno di quattro mesi e durante il tragitto la sonda misura la polvere interplanetaria, che si scopre più scarsa del previsto, la densità della polvere cosmica, più bassa rispetto alle regioni vicine alla Terra, e il vento solare, che nello spazio interplanetario appare scorrere in modo continuo. La sonda rileva anche particelle cariche provenienti dal Sole e raggi cosmici originati all'esterno del sistema solare.
Il Mariner 2 entra nell'orbita di Venere il 14 dicembre 1962 e raccoglie dati per 129 giorni. È un successo scientifico e tecnologico enorme: per la prima volta una sonda sorvola un pianeta diverso dal nostro. Nel corso di questo sorvolo ravvicinato - a 35.000 km dalla superficie di Venere - la sonda raccoglie e invia a Terra una serie di dati che emozionano il grande pubblico e destano l'interesse della comunità scientifica mondiale, confermando alcune misurazioni come la temperatura media, che si aggira intorno ai 480°C, e l'atmosfera, che risulta composta al 98% da anidride carbonica. In base agli studi condotti sulla Terra si è poi determinato che il diverso sviluppo dell'atmosfera terrestre rispetto a quella venusiana ha avuto origine dal ruolo di raccolta di quasi tutta l'anidride carbonica presente nell'atmosfera svolto dagli oceani, mentre su Venere l'alta temperatura media superficiale (circa 480°C) ha impedito la formazione degli oceani. La sonda Mariner 2 ha poi determinato che l'atmosfera di Venere è molto densa: al suolo raggiunge le 90 Atmosfere (quanto la pressione dell'acqua a mille metri di profondità). Ne ha fatto le spese la sonda sovietica Venera 4 distrutta dalla pressione prima di raggiungere il suolo nel 1967.
Alcuni osservatori del XIX secolo ritenevano che periodo di rotazione di Venere fosse simile a quello terrestre. Il primo a ipotizzarne una molto più lenta, compresa tra 6 e 9 mesi, fu Giovanni Schiaparelli nel 1890. Il Mariner 2 ha confermato che Venere ruota intorno a se stesso in 243 giorni terrestri, e intorno al Sole in 224,68 giorni, essendo l'unico pianeta del Sistema Solare con il giorno maggiore del suo anno. Ma è anche l'unico a ruotare da est verso ovest, nello stesso senso in cui si compie il moto di rivoluzione: un fenomeno che tuttora non ha trovato spiegazione.
Dobbiamo attendere un altro agosto, quello del 1990, per avere la prima mappatura di Venere. La sonda Magellano, dotata di un potente radar, effettuò misurazioni altimetriche e riprese tridimensionali della superficie. I risultati della missione hanno consentito di mappare il 98% della superficie di Venere con particolari dell'ordine di grandezza di 100 metri. Le mappe venusiane sono state poi completate dalla sonda europea Venus Express, che ha raggiunto l'atmosfera di Venere il 10 aprile 2006 e ha permesso di analizzare i meccanismi di natura chimico-fisica che regolano il funzionamento della atmosfera di Venere e il suo drammatico effetto serra.
Il 20 maggio 2010 il Giappone ha lanciato la sonda Akatsuki, che ha però fallito l'ingresso in orbita attorno a Venere, previsto per il 7 dicembre 2010, e riproverà nel 2016. Un nuovo sistema di sorvolo ravvicinato, non ancora ufficiale, consiste nell'invio in atmosfera di un aereo alimentato con pannelli fotovoltaici, la cui alimentazione, abbinata alla durata del giorno venusiamo, potrebbe consentire il volo illimitato a una velocità inferiore a 20 km orari. Avrà invece lo scopo di studiare la composizione delle rocce e di individuare il luogo adatto in cui far sbarcare un equipaggio umano una sonda che partirà dalla Russia nel settembre 2013 e raggiungerà Venere nel gennaio 2014.
Andrea Mameli (L'Unione Sarda, 26 Agosto 2012, Cultura)

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