Le Scienze, n. 449

2006·12.9 MB·Italian

La vita
è arrivata da
Marte?
Secondo nuove ricerche, alcuni
microrganismi potrebbero essere sopravvissuti
al viaggio dal Pianeta Rdsso alla Terra
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li scienziati hanno dato quasi sempre per scontato che la vita sulla Terra fosse un fenomeno auto- L'ESPRESSO INTERPLANETARIO
nomo. Nelle ipotesi tradizionali, le prime cellule viventi sarebbero il risultato di un'evoluzione chimi-
A intervalli di pochi milioni di anni, Marte è colpito da un asteroide o da una cometa con energia tale da liberare nello spazio frammenti
ca avvenuta sul nostro pianeta miliardi di anni fa, nel corso di un processo chiamato abiogenesi. La rocciosi che escono dall'orbita del pianeta arrivando fino alla Terra. Se la vita fosse comparsa su Marte miliardi di anni fa, le rocce
contenenti materiali biologici potrebbero aver viaggiato abbastanza rapidamente da permettere il trapianto dei semi extraterrestri.
-lir possibilità alternativa — che le cellule viventi o i loro precursori siano arrivati dallo spazio — è consi-
derata da molti pura fantascienza. Nell'ultimo decennio, però, alcuni sviluppi hanno dato nuova cre- Anche negli impatti violenti, alcune rocce vicine
dibilità all'idea che la nostra biosfera abbia avuto origine da un «seme» extraterrestre. "Aia superficie marziana possono essere scagliate
,via 'dal pianeta senza subire il forte riscaldamento
che ucciderebbe eventuali microrganismi.
I planetologi hanno imparato che poi approdata sulla Terra, o viceversa. Per amminoacidi e altre molecole importanti
il nostro sistema solare, ai suoi albori, capire se è così che sono andate le cose, per la vita potevano essere stati generati
potrebbe aver compreso molti mondi ric- ora i ricercatori stanno studiando il trasfe- da composti semplici che si ritiene esi-
chi di acqua allo stato liquido, requisito rimento di materiali biologici fra i pianeti. stessero sulla Terra primitiva. Oggi non si
essenziale per la vita così come la cono- I loro sforzi serviranno a gettare luce su esclude che le molecole dell'acido ribonu-
sciamo. I dati forniti di recente dai due alcuni dei problemi più affascinanti della cleico (RNA) si siano assemblate a partire
robot della missione Mars Exploration scienza moderna: dove e come ha avuto da composti più piccoli, e abbiano svolto
Rovers confermano il sospetto che sulla origine la vita? Possono esistere forme di una funzione fondamentale nell'evoluzio-
superficie del Pianeta Rosso in passato vi vita radicalmente differenti? E quanto è ne della vita.
siano stati corsi d'acqua, almeno per brevi comune la vita nell'universo? Nelle cellule che conosciamo oggi, par- Gran parte delle rocce dirette verso la Terra
periodi di tempo. Non è affatto escluso che ticolari molecole di RNA contribuiscono trascorre un lungo periodo nello spazio; la più
molto tempo fa Matte abbia ospitato la Dalla filo--(:1 al laborator:- a costruire le proteine. Alcune fanno da famosa meteorite marziana, ALH84001 (in alto)
vita, e magari che la ospiti ancora. messaggeri fra i geni, composti di acido ha viaggiato per quindici milioni di anni. Un oggetto
Lo stesso potrebbe valere per Euro- Per gli antichi filosofi, la nascita del- desossiribonucleico (DNA), e i ribosomi, ogni dieci milioni raggiunge però la Terra in meno
pa, la quarta luna di Giove, sotto la cui la vita dalla non-vita era un fenomeno le fabbriche di proteine delle cellule. Altre Traiettoria di un anno, minimizzando l'esposizione alle
superficie ghiacciata sembra che scorra talmente magico, di segno così divino, portano gli amminoacidi - i mattoni di interplanetaria radiazioni cosmiche.
veloce
l'acqua. 11 più grande satellite di Saturno, che alcuni optarono davvero per l'idea cui sono fatte le proteine - ai ribosomi,
Titano, è ricco di composti organici; date che forme di vita già organizzate fosse- che a loro volta contengono un altro
le rigide temperature che lo caratterizzano ro approdate sulla Terra da qualche altro tipo di RNA. Gli RNA lavorano in colla-
trovarvi delle forme viventi sarebbe sor- luogo. Fu il greco Anassagora, vissuto borazione con gli enzimi proteici, che li
prendente, ma non possiamo escluderlo. 2500 anni fa, a proporre l'ipotesi della aiutano a legare gli amminoacidi, ma si
La vita potrebbe aver attecchito persino «panspermia», secondo cui tutte le forme è scoperto che gli RNA presenti all'inter-
sulla torrida Venere. La crosta venusiana viventi, e in generale tutte le cose, avreb- no del ribosoma possono assolvere l'im- L'ingresso nell'atmosfera terrestre riscalda la
probabilmente è troppo calda, e ha una bero avuto origine dalla combinazione di portante funzione della sintesi proteica meteorite in superficie ma non ne intacca l'interno.
pressione atmosferica troppo elevata per piccoli semi sparsi nel cosmo. anche da soli. Si ritiene che nei primi stadi Tutti i microbi incapsulati nella profondità della
essere abitabile, ma qualche forma di vita In epoca moderna, vari eminenti scien- dell'evoluzione della vita tutti gli enzimi roccia sono destinati a sopravvivere.
microbica potrebbe albergare negli strati ziati - fra cui il fisico inglese Lord Kelvin, fossero RNA, non proteine. Poiché gli
superiori della sua atmosfera. D'altronde, è il chimico svedese Svante Arrhenius e enzimi-RNA potrebbero aver confeziona-
improbabile che le condizioni della super- Francis Crick, coscopritore della struttura to le prime proteine senza bisogno degli prebiotiche, ma che facevano parte di un i passaggi di questo processo, e dove sono viaggio iniziato su altri corpi celesti. I
ficie di questo pianeta siano sempre state del DNA - hanno difeso accezioni diverse enzimi proteici, l'abiogenesi non è - come sistema già ben avviato nel suo sviluppo avvenuti? E la vita, una volta comparsa, materiali sarebbero stati scagliati via dal
così ostili; un tempo Venere, come Matte, della panspermia. Per la verità, la teoria si pensava un tempo - il solito problema biologico. Identificato un habitat adatto fino a dove si è diffusa? loro pianeta d'origine durante l'impatto
era simile alla Terra. ha avuto anche sostenitori meno onore- dell'uovo e della gallina. Un sistema pre- sul nostro pianeta, queste molecole potreb- Gli scienziati che hanno studiato la con una cometa o un asteroide (si veda
Ma, soprattutto, le distese dello spa- voli, ma non si può negare che si tratti di biotico fatto di RNA e proteine potrebbe bero avere proseguito la loro evoluzione panspermia, in passato più concentrati il box qui sopra). Dopo aver attraversato
zio interplanetario non sono la barriera un'ipotesi seria, una possibilità che non aver gradualmente sviluppato la capacità verso la cellula vivente. In altre parole, è sulla valutazione della sua plausibilità, lo spazio a bordo di meteore o particelle
invalicabile che credevamo. Negli ultimi andrebbe trascurata nel considerare lo svi- di replicare le proprie parti molecolari, in possibile uno scenario intermedio: le ori- di recente hanno cominciato a calcolare di polvere interplanetaria, sarebbero stati
vent'anni, gli scienziati hanno stabilito la luppo e la diffusione della vita nell'univer- modo rudimentale all'inizio e poi con effi- gini della vita potrebbero trovarsi sia sulla la probabilità che dei materiali biologici catturati dall'orbita di un altro pianeta o
provenienza marziana di oltre 30 meteo- so e la sua comparsa sulla Terra. cacia sempre maggiore. Terra sia nello spazio. Ma quali sono stati siano sbarcati sulla Terra alla fine di un satellite per poi rallentare e raggiungerne
riti rinvenute sulla Terra: così indica la Nella sua forma moderna, la teoria della Questa nuova ipotesi sulle origini della la superficie.
Ir
sintesi/Semi dallo spazio
composizione dei gas imprigionati dentro panspermia non riguarda tanto la nascita vita ha modificato il dibattito sulla pan- Eventi simili accadono di frequente
alcune di queste formazioni rocciose. Nel della vita, ma il modo in cui il materiale spermia. Non si tratta più di stabilire se i in tutto il sistema solare, ma il materia-
frattempo i biologi hanno scoperto che biologico può essere arrivato sul nostro primi microbi siano comparsi sulla Terra - Secondo l'ipotesi della panspermia alcune cellule viventi, o i loro precursori, le espluso tende a viaggiare dai corpi più
esistono organismi abbastanza resistenti pianeta. Indipendentemente dal luogo del- o siano arrivati dallo spazio. Nella cao- potrebbero aver fatto la prima comparsa su un altro pianeta o un altro satellite distanti dal Sole verso quelli più vicini, e ad
da sopravvivere a un viaggio interplane- la sua comparsa, la vita deve aver avuto tica infanzia del sistema solare, il nostro miliardi di anni fa, e aver viaggiato fino alla Terra a bordo di una meteorite. atterrare su corpi di massa molto maggiore.
tario a bordo di quelle meteoriti, e anche origine dalla materia inorganica. L'ipotesi pianeta subì un intenso bersagliamento - Una piccola percentuale delle rocce staccatesi da Marte nell'impatto con un Le simulazioni al computer dell'astrofisico
se nessuno sostiene che l'abbiano effet- dell'abiogenesi passò dal regno della filo- di meteoriti contenenti composti organici asteroide o una cometa potrebbe avere raggiunto la Terra nell'arco di qualche anno. Brett Gladman, dell'Università della British
tivamente compiuto, servono pur sempre sofia a quello della sperimentazione scien- semplici. La giovane Terra potrebbe aver wI ricercatori sperano di riuscire a stimare le probabilità che vi sia stata panspermia Columbia, suggeriscono infatti che la mas-
come prova di principio. La vita potreb- tifica nel 1950, quando i chimici Stanley anche accolto molecole più complesse, studiando la capacità dei microrganismi di sopravvivere a un viaggio interplanetario. sa trasferita dalla Terra a Matte sia solo
be effettivamente essere nata su Matte e Miller e Harold Urey dimostrarono che gli dotate di funzioni enzimatiche: molecole ima piccola percentuale di quella passata
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da Matte alla Terra. Perciò lo scenario più di meteoriti pressoché integre provenienti quando un gruppo di scienziati guidati da UN'ARCA DI NOÈ SPAZIALE
comunemente discusso della panspermia dalla Luna e da Matte. Queste scoperte David McKay, del Johnson Space Center
riguarda il trasporto di microbi, o dei loro hanno portato Jay Melosh, dell'Università della NASA, dichiarò che riportava tracce Le radiazioni sono il pericolo principale per i materiali biologici che viaggiano attraverso lo spazio interplanetario.
precursori, dal Pianeta Rosso a noi. dell'Arizona, a calcolare che una piccola di microrganismi fossili simili ai batteri
Alcune simulazioni dell'impatto di percentuale di rocce poteva effettivamen- terrestri; dieci anni più tardi, il mondo
I raggi ultravioletti emessi dal Sole riescono Massimo di penetrazione
asteroidi o comete su Matte indicano che te staccarsi da Matte durante un impatto scientifico ancora discute se la meteorite
ultravioletta
a penetrare la roccia appena di qualche
i detriti possono essere scagliati in una evitando le altissime temperature. L'ipote- contenga prove sufficienti della vita su
micrometro, ma le particelle cariche
molteplicità di direzioni. Secondo Glad- si di Melosh è che, quando il fronte d'onda Marte). Radiazion*
man e colleghi, ogni pochi milioni di anni di pressione indotto dall'impatto raggiun- Studiando le proprietà magnetiche delle e le radiazioni di alta energia — come i ultraviolette
raggi X e i raggi gamma— si infiltrano più
Matte subisce un impatto abbastanza forte ge, risalendo, la superficie del pianeta, rocce e la composizione dei gas imprigio-
in profondità, producendo ricadute di Raggi X
da scaraventare nello spazio corpi roccio- esso subisce una rotazione di fase di 180 nati al loro interno, Weiss e i suoi collabo-
e raggi
radiazioni secondarie.
si che potrebbero raggiungere la Terra. gradi che annulla quasi del tutto la pres- ratori hanno scoperto che la temperatura gamma
Questo viaggio interplanetario è di solito sione all'interno del sottile strato roccio- di ALH84001 e di almeno due delle sette
piuttosto lungo: quasi tutti i materiali che so subito al di sotto della crosta esterna. nakhliti ritrovati finora si era innalzata
arrivano sul nostro pianeta - poco meno di Poiché questa «zona di frantumazione» solo di poche centinaia di gradi Celsius
una tonnellata all'anno - hanno viaggiato subisce una compressione molto ridotta, rispetto a quella che avevano su Marte.
per vari milioni di anni. Ma una piccola al contrario degli strati sottostanti che Inoltre, il fatto che le nakhliti siano rocce
percentuale delle rocce marziane giunte sopportano una pressione molto elevata, praticamente originarie, non toccate da
fino a noi - circa una ogni dieci milioni le rocce vicine alla superficie del pianeta onde d'urto ad alta pressione, significa
-resta nello spazio meno di dodici mesi. A possono essere scaraventate nello spazio che durante l'impatto marziano non han- — Protoni
tre anni dall'impatto, completa il viaggio ad altissime velocità praticamente senza no superato i 100 gradi Celsius. Particelle _
cariche
da Matte alla Terra una decina di rocce deformarsi. Molti dei procarioti e degli eucarioti
— Nucleo dell'elio
grandi come un pugno e di peso inferiore Il passo successivo è valutare quante terrestri (semplici organismi unicellulari
ai 100 grammi, ma per i detriti più piccoli siano le probabilità di sopravvivenza dei come i batteri i primi, privi di nucleo deli-
- frammenti rocciosi grandi come sasso- microrganismi durante la traversata del- mitato da membrana, e organismi dotati opp„.
lini e granelli di polvere interstellare - il l'atmosfera terrestre. Edward Anders, già di nucleo ben definito i secondi) sarebbero La teoria della panspemnia prevede diversi
percorso può essere ancora più rapido. Per all'Enrico Fermi Institute dell'Università di in grado di sopravvivere a simili tempera- scenari. Le molecole di acido ribonucleico (RNA) Draediinoodcuorcacnuss
le rocce di grandi dimensioni, invece, è Chicago, ha mostrato che negli strati supe- ture, anche se non tutti. Questa è la prima potrebbero essersi assemblate su Marte a partire
molto meno frequente. riori dell'atmosfera le particelle di polvere prova sperimentale diretta che i materiali da composti più piccoli e aver poi viaggiato fino alla Terra. Oppure,
prima di intraprendere il viaggio, gli RNA si sono uniti per formare
delle fabbriche di proteine simili ai ribosomi attualmente esistenti.
Forse la vita ha avuto origine È anche possibile che le meteoriti marziane abbiano portato fino a noi
sia sulla Terra sia nello spazio cellule simili a Deinococcus radiodurans, un moderno batterio dotato
di un alto grado di resistenza alle radiazioni.
È possibile che entità biologiche interplanetaria decelerano lentamente, meteorici possono viaggiare da un pianeta schermare i batteri sono sufficienti pochi glucosio e sali. Persino dentro un ogget- organismi viventi dalle particelle cariche,
sopravvivano al viaggio? Anzitutto, biso- evitando così un forte riscaldamento. Le all'altro senza mai subire, in nessuna fase millimetri di materiale opaco. to piccolo come un granello di pulvisco- così come dalle radiazioni ad alta energia
gna stabilire se i microrganismi possono meteoriti, invece, a contatto con l'atmo- del loro viaggio dall'eiezione all'atterrag- Usando il Long Duration Exposure F aci- lo interplanetario, quindi, può succedere quali i raggi gamma, è più difficile che
sopravvivere al processo di espulsione sfera subiscono un forte attrito che pro- gio, una sterilizzazione termica. lity della NASA (LDEF), un satellite speri- che un'intera colonia di microbi rimanga difenderli dagli UV. Uno strato roccioso
della meteorite dal corpo d'origine. Di voca la fusione degli strati esterni; il surri- mentale lanciato nel 1984 con lo shuttle e indenne alle radiazioni ultraviolette. E se spesso anche pochi millimetri diminuisce
recente, nel corso di alcuni esperimenti di scaldamento è però limitato alla superficie recuperato sei anni dopo, uno studio euro- la colonia è dentro un frammento grande il danno complessivo bloccando gli UV, ma
Il problema delle radiazioni
simulazione dell'impatto, è stato verificato esterna, e interessa al massimo pochi mil- peo ha dimostrato che un sottile strato di come un sassolino, la protezione dagli UV contemporaneamente aumenta la dose di
che particolari ceppi di batteri sopravvivo- limetri di profondità, per cui gli organismi Perché possa essere avvenuta la pan- terreno argilloso può offrire alle spore del sarà ancora più alta. altri tipi di radiazioni, perché le particelle
no alle accelerazioni e ai «sussulti» tipici racchiusi all'interno della roccia possono spermia, però, i microrganismi dovrebbero batterio Bacillus subtilis un'adeguata dife- Per quanto interessante, lo studio LDEF è cariche e i fotoni di alta energia intera-
di un'eiezione ad alta pressione da Matte. sopravvivere tranquillamente. essere sopravvissuti non solo all'espulsio- sa contro la radiazione UV. U80 per cento stato però condotto alle orbite basse, molto giscono con il materiale roccioso di pro-
Tuttavia, è essenziale che l'impatto e l'eie- Negli ultimi cinque anni vari artico- ne dal pianeta di partenza e alla penetra- delle spore ricoperte di argilla ed esposte all'interno del campo magnetico del nostro tezione, causando ricadute di radiazioni
zione non riscaldino la meteorite al punto li firmati da uno degli autori di queste zione dell'atmosfera di quello di arrivo, al vuoto cosmico e alle sue temperature pianeta, per cui non poteva dire granché all'interno della roccia.
da distruggere i materiali biologici che si pagine (Weiss) e da suoi colleghi hanno ma anche al viaggio interplanetario in sé, estreme è rimasto vitale: al termine della sugli effetti delle particelle interstellari Queste radiazioni secondarie potrebbero
trovano al suo interno. analizzato due tipi di meteoriti marzia- sopravvivendo all'esposizione al vuoto missione i batteri sono stati riportati allo elettricamente cariche che non riescono a raggiungere tutti i microbi all'interno del
In precedenza i geologi planetari crede- ne: le nakhliti, corpi rocciosi distaccatisi cosmico, alle sue temperature estreme e a stato di cellule attive. Invece le spore non penetrare la magnetosfera terrestre. Di tan- frammento di roccia, sempre che questo
vano che qualunque impatto tanto violen- da Matte 11 milioni di anni fa in seguito diversi tipi di radiazione; inoltre, dovreb- ricoperte di argilla, e quindi direttamente to in tanto il Sole produce intense esplo- non sia troppo grande, per esempio oltre
to da superare la velocità di fuga di Matte all'impatto con un asteroide o una come- bero essersi protetti dalle radiazioni ultra- esposte alle radiazioni ultraviolette, sono sioni di energia che liberano ioni ed elet- due metri di diametro. Ma, come abbiamo
avrebbe quasi certamente provocato la ta, e ALH84001, che lasciò il Pianeta violette (UV) emesse dal Sole, che scindo- state perlopiù disintegrate. Ma non tutte: troni; queste particelle cariche sono una detto, è raro che corpi rocciosi di gran-
vaporizzazione della meteorite, o almeno Rosso quattro milioni di anni prima (la no i legami fra gli atomi di carbonio delle tra quelle prive di protezione, circa una componente fondamentale delle radiazioni di dimensioni riescano a compiere rapidi
la sua fusione. L'idea è stata poi smentita roccia classificata con la sigla ALH84001 molecole organiche. La difesa dai raggi su 10.000 è rimasta vitale, aiutata dalla cosmiche che bombardano costantemen- spostamenti interplanetari. Ciò che dav-
dal ritrovamento sulla superficie terrestre ha guadagnato fama mondiale nel 1996, ultravioletti, tuttavia, non è difficile; per presenza al suo interno di sostanze come te il nostro sistema solare. Proteggere gli vero importa, quindi, oltre alla protezione
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dai raggi uy è la resistenza dei microbi RADIAZIONI SOTTO CONTROLLO Non si può escludere che gruppi di orga-
alle varie componenti della radiazione nismi senza legami genetici con la vita che
cosmica, nonché la rapidità di movimen- La sonda Mars Odyssey Orbiter sta valutando i pericoli dell'ambiente interplanetario conosciamo ci stiano scorrazzando sotto il
to della meteorite che porta la vita. Più il con uno strumento chiamato MARIE, che misura i raggi cosmici e le particelle solari ad naso a nostra insaputa.
viaggio è breve, più la dose totale di radia- alta energia durante la rotazione della sonda attorno al Pianeta Rosso. In definitiva, forse non si potrà stabi-
zioni ricevute è bassa, più aumentano le lire se, e fino a che punto, si è verificata
probabilità di sopravvivenza. Antenna la panspermia finché non sarà scoperta la
ad alto guadagno
B. sub tilis ha una discreta resistenza vita su un altro pianeta o satellite. Se futu-
alle radiazioni. Ancora più robusto è Dei- re missioni spaziali, per esempio, trovasse-
nococcus radiodurans, una specie batterica ro forme di vita attiva sul Pianeta Rosso,
scoperta negli anni cinquanta da Arthur constatando che la biochimica marziana
W. Anderson. Questo organismo soprav- Sensore dello è profondamente diversa dalla nostra,
vive alle radiazioni con cui sono trattati I spettrometro sapremo che la vita terrestre non è nata
a raggi gamma
i prodotti alimentari e prolifera persino g" NOn749VAMOCA2.955illa su Matte. Ma in caso le due biochimiche
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all'interno dei reattori nucleari. Lo stesso g risultassero simili, potremmo cominciare a
meccanismo cellulare che aiuta D. radio- -E domandarci se le biosfere dei due pianeti
durans a riparare il DNA, a costruire pareti l', MARIE non abbiano avuto un'origine comune.
cellulari particolarmente spesse e a proteg- Presumendo che le forme di vita mar-
gersi dalle radiazioni, mitiga anche i danni i Pannello ziane abbiano usato il DNA per imma-
solare
causati dalla disidratazione. Dal punto di gazzinare l'informazione genetica, si
vista teorico, se il materiale catapultato potrebbe definire la questione studiando
da Matte avesse imprigionato organismi le sequenze di nucleotidi. Se le sequenze
dotati di queste capacità, una parte di essi GLI AUTORI marziane di DNA non avessero seguito lo
potrebbe essere ancora vitale anche dopo DAVID WARMFLASH è astrobiologo, lavora all'Università di Houston e al Johnson Space Center stesso codice genetico usato dalle cellu-
aver trascorso negli spazi interplanetari della NASA, e attualmente è impegnato nello sviluppo di test molecolari per individuare micror- le terrestri per costruire le proteine, se ne
molti anni, e forse persino decenni ganismi su Marte e su Europa, il satellite di Giove. BENJAMIN WEISS si occupa di scienze plane- potrebbe concludere che l'eventualità di
Tuttavia, l'effettiva sopravvivenza a tarie al Massachusetts Institute of Technology, e i suoi studi recenti sulle meteoriti marziane una panspermia Marte-Terra è un'ipotesi
lungo termine al di là della magnetosfe- UNA PROTEZIONE SOTTILE. L'esperimento Long Duration Exposure Facility ha tenuto in orbita spore indicano che le rocce scagliate nello spazio dal Pianeta Rosso non sono state sterilizzate da dubbia. Ma gli scenari possibili sono molti
ra terrestre di organismi attivi, spore o della specie batterica Bacillus subtilis (riquadro) per sei anni. Si è così scoperto che un sottile foglio altissime temperature durante il loro trasferimento da Marte alla Terra. altri: per esempio si potrebbe scoprire che
molecole organiche complesse non è mai d'alluminio è sufficiente a proteggere le spore dalle radiazioni UV, facendone soprawiverel'80 per cento. la vita su Marte usa solo l'RNA per repli-
stata messa alla prova. Gli esperimenti, carsi, o magari qualcosa di completamente
che consisterebbero nell'inserire materiali contenga nessun materiale biologico, come B. sub tilis o D. radiodurans potreb- Poiché per il momento è impossibile ni sono approdati sulla Terra dopo che la diverso. In realtà, anche organismi terrestri
biologici all'interno di simulazioni di cor- i suoi sensori sono progettati per capire bero sopravvivere a un viaggio interplane- quantificare i vari passaggi dello scenario vita vi era già sorta in modo indipenden- non ancora scoperti potrebbero ricadere in
pi meteoritici per poi esporli all'ambiente quali dosi di radiazione cosmica sono più tario servirebbero molti più dati, e in realtà della panspermia, i ricercatori non sono in te, gli organismi extraterrestri potrebbero questa categoria, e rivelarsi collegati alle
interplanetario, potrebbero essere condotti dannose per il DNA. nemmeno così sapremmo con che proba- grado di valutare quanto materiale biolo- non avercela fatta a sostituirsi alle specie forme di vita marziane.
sulla superficie della Luna. Alcuni cam- bilità ciò possa essere realmente accaduto gico o quante cellule viventi possono aver autoctone, o a coesistere con esse. Sapere se la vita come la conosciamo è
pioni biologici, in realtà, furono caricati Studi futuri nel caso della biosfera terrestre. Queste raggiunto la Terra in un dato periodo. Ma è anche possibile che la vita mar- apparsa sulla Terra, se vi è arrivata attra-
a bordo delle navicelle lunari Apollo, ma ricerche, infatti, si concentrano su forme di Inoltre l'arrivo di organismi vitali da un ziana abbia trovato sul nostro pianeta una verso un'inseminazione biologica dallo
la più lunga delle missioni non durò più Come abbiamo illustrato, la panspermia vita odierne: agli organismi vissuti miliardi altro mondo non implica automatica- nicchia idonea, e che gli scienziati non spazio, o se invece è l'effetto di qualche
di 12 giorni, e i campioni furono tenu- non è solo un'ipotesi teoricamente plau- di anni fa può essere andata molto peggio mente che riescano a inseminare il nuovo l'abbiano ancora identificata. Le specie scenario intermedio è un'informazione
ti all'interno del modulo spaziale, senza sibile: alcuni suoi aspetti importanti sono o molto meglio. pianeta, soprattutto se lì è già presente la batteriche classificate non sono che una carica di significato. La conferma della
essere pienamente esposti alla radiazione passati dalla plausibilità alla quantificazio- Non è possibile neanche quantificare le vita. Se, per esempio, i microbi marzia- piccola parte di quelle presenti sulla Terra. teoria di una panspermia Marte-Terra
cosmica. In futuro si potrebbero lasciare ne scientifica. I dati rilevati dalle meteoriti probabilità che la vita esista, o sia esistita, suggerirebbe che la vita, una volta emersa,
per diversi anni pacchetti sperimentali sul- mostrano che nella storia del sistema solare su pianeti diversi dalla Terra. Semplice- PER APPROFONDIRE può diffondersi rapidamente all'interno di
la superficie lunare o su particolari traiet- alcuni materiali organici sono stati trasferi- mente, non si hanno conoscenze suffi- ARRHENIUS S., Worlds in the Making: The Evolution of the Universe, Harper, 1908. un sistema stellare. Eventuali prove del-
torie interplanetarie per poi farli tornare ti da un pianeta all'altro, e che il fenomeno cienti sull'origine di nessun sistema di vita, l'esistenza di organismi marziani indipen-
NISSEN P., HANSEN J., BAN N., MOORE P.B. e STEITZ TA., The Structural Basis of Ribosome Activi-
sulla Terra e analizzarli in laboratorio. si verifica ancora con una certa frequenza. incluso quello terrestre, per trarre conclu- denti dalla vita terrestre significherebbero
ty in Peptide Bond Synthesis, in «Science», Vol. 289, pp. 878-879, 11 agosto 2000.
Questo tipo di esperimento è attualmente Gli studi di laboratorio hanno inoltre rive- sioni attendibili sulla probabilità che, in che l'abiogenesi può verificarsi con facili-
in fase di studio. lato che una percentuale ragguardevole di un mondo qualsiasi, si sia mai verificata CUCINOTTA F.A.,WILSON J.W.,GLADMAN B., HORNECK G., LINDEGREN L., MELOSH H.J., RICKMAN tà nel cosmo. Soprattutto, in quest'ultimo
Nel frattempo è in corso una ricerca microrganismi, imprigionati all'interno di l'abiogenesi. Pur con gli ingredienti neces- H., VALTONEN M. e ZHENGJ.Q., Risks Threatening Viable Transfer of Microbes between Bodies caso si aprirebbe la possibilità di con-
nota come Mars Radiation Environment materiale planetario scagliato nello spazio sari e le condizioni adatte, forse la vita ha in Our Solar System, in «Planetary and Space Science», Vol. 48, n. 11, pp. 1107-1115, set- frontare gli organismi terrestri con forme
tembre 2000.
Experiment (MARIE). Lanciati dalla NASA da un pianeta di dimensioni analoghe a bisogno di centinaia di milioni di anni di vita aliene, e di definire così un più
nel 2001 con il Mars Odyssey Orbiter, gli quelle di Matte, potrebbe sopravvivere fino per svilupparsi. O magari bastano cinque SHUSTER D.L. e WEISS BR, Martian Surface Paleotemperatures from Thermochronology of generale concetto di vita. Cominceremmo
strumenti di MARTE stanno studiando le ad attraversare l'atmosfera terrestre. minuti. Tutto ciò che possiamo affermare Meteorites, in «Science», Vol. 309, pp. 594-600, 22 luglio 2005. finalmente a concepire la vita nello stes-
radiazioni a cui la sonda è esposta sia nel Altri aspetti della panspermia sono con certezza è che 2,7 miliardi di anni fa, so modo in cui concepiamo le leggi della
YARUS M., CAPORASO J.G. e KNIGHT R., Origins of the Genetic Code: The Escaped Triplet Theory,
viaggio verso Matte sia durante l'orbita invece più difficili da confermare. Per sta- o forse centinaia di milioni di anni prima, chimica e della fisica: come una proprietà
in «Annual Review of Biochemistry», Vol. 74, pp. 179-198, luglio 2005.
attorno al pianeta. Benché MARTE non bilire se organismi resistenti alle radiazioni sulla Terra proliferavano forme viventi. fondamentale della natura.
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-i% i dice che la frase «ogni minuto nasce un cre-
I BARI VINCONO spesso nelle simulazioni della
teoria dei giochi, un settore della matematica dulone» sia stata coniata da P.T. Barnum, l'im-
che analizza le interazioni competitive fra
presario del celebre circo americano. In real-
individui. Baro, di Georges de La Tour
(1630 ca.), Museo del Louvre, Parigi. tà, Barnum negò di averla mai pronunciata,
I ma chiunque sia stato a esprimersi in modo
così cinico sull'ingenuità umana non poteva
certo prevedere che i termini «imbroglione» e «gonzo»
sarebbero stati usati anche per descrivere dei microrgani-
smi. lo e i miei colleghi, però, stiamo studiando le intera-
zioni fra virus, e a quanto pare anche per questi organismi
le strategie di sfruttamento dei loro simili sono un modo
per «guadagnarsi da vivere».
La tentazione di imbrogliare sembra un elemento onnipre-
sente della vita. Nella lotta per la sopravvivenza e la ripro-
duzione che guida l'evoluzione, gli individui egoisti pos-
sono essere favoriti rispetto a quelli cooperativi perché
usano le proprie energie in modo più efficiente. Per defini-
zione, gli imbroglioni spendono poca energia in un compi-
to: la loro specialità è sfruttare i «gonzi», dei quali coop-
tano gli sforzi a proprio vantaggio. Vi sono specie animali
in cui alcuni maschi usano moltissime energie conservan-
do e difendendo il territorio per attrarre le femmine. Ma al-
l'interno della stessa popolazione possono esserci maschi
subalterni «opportunisti», a cui non interessa il territorio
ma che girovagano intorno ai suoi confini e si specializzano
in accoppiamenti furtivi. Questa strategia funziona benone
per garantire la presenza costante di un gruppo di profitta-
tori, ma è poco probabile che la popolazione si evolva fino a
contenere solo imbroglioni perché le femmine in calore so-
no molto più attratte dai maschi territoriali.
In generale, gli imbroglioni hanno molto successo quan-
do sono pochi, perché in questo modo incontrano vittime
Virus truttaton La teoria dei giochi può spiegare più di frequente. I benefici dell'inganno diminuiscono via
via che aumenta il numero di individui di una popolazione
in che modo i virus si evolvono che decidono di barare. Nel gergo della biologia evolutiva,
il successo degli imbroglioni dovrebbe essere controllato
quando entrano in competizione
dalla selezione dipendente dalla frequenza. In altre parole,
e teoria dei giochi bisogna tener conto anche dei costi associati a una stra-
fra loro, usando strategie «da bari»
tegia basata sull'imbroglio, per cui gli egoisti godono di un
vantaggio quando sono pochi, ma sono sfavoriti quando
di Paul E. Turner sono numerosi.
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La teoria dei giochi è un strumento utile pool di risorse comuni consente ai virus di ge un virus normale e uno difettoso, di
Contese virali
per predire matematicamente quale strate- usare i prodotti proteici elaborati dai loro solito un virus con un genoma «accorcia-
gia risulterà vincente in un contesto simi- I virus sono parassiti che dipendono simili e la coinfezione aiuta i mutanti, per- to» privo di uno o più geni fondamentali.
le. I sociologi la usano per prevedere quali dall'apparato genetico di un organismo mettendo loro di riprodursi in condizioni Il fenomeno è stato descritto per la prima
comportamenti si diffonderanno all'inter- ospite per riprodurre copie di se stessi. In in cui non potrebbero farlo. Interazioni volta in esperimenti di laboratorio con i
no di una popolazione, specialmente nel ogni dato momento un individuo conta- reciprocamente vantaggiose di questo poliovirus. Quando questi virus sono fatti
caso di conflitti tra figure come «falchi» giato può ospitare diverse specie di virus, tipo sono però rare, oppure estremamente crescere a elevata densità in una piastra
contro «colombe», ma anche «cooperato- o addirittura varianti genetiche (genotipi) difficili da individuare. Accade molto più di coltura si verifica una forte pressione
ri» contro «imbroglioni». Uno dei risultati della stessa specie. L'ospite diventa così un spesso che i virus mostrino un conflitto di selettiva che provoca la perdita di alcu-
più interessanti di questo approccio è la ecosistema in cui si verificano le poten- interessi, e che un virus si appropri egoisti- ni geni: i virus, cioè, diventano difettosi,
prova matematica che, sebbene l'inganno ziali interazioni fra virus. Talvolta queste camente delle risorse disponibili ai danni poiché quelli con il genoma accorciato si
sia considerato un comportamento irra- interazioni sono indirette: per esempio di altre specie o genotipi virali. replicano più velocemente dei virus il cui
zionale, poiché è punibile, può prendere il quando il sistema immunitario dell'ospite In una forma di complementazione genoma mostra una lunghezza normale.
controllo di un'intera popolazione. si attiva contro una specie virale e con- nota come «mescolamento fenotipico», un I virus difettosi interferiscono con il
Il mio gruppo ha applicato la teoria temporaneamente si sta difendendo da virus acquisisce da un altro alcuni tratti successo riproduttivo di quelli normali
dei giochi a una serie di esperimenti di altri virus. La febbre dell'ospite può essere osservabili (fenotipici, appunto). Questo usando i loro prodotti genici, cosicché i
evoluzione virale in vitro. È un campo di una risposta generalizzata a un'infezione fenomeno coinvolge spesso un conflitto virus normali assumono il ruolo di aiu-
ricerca relativamente nuovo, che però si specifica, ma la temperatura elevata può per le proteine usate per creare il capside tanti (detti Poiché i virus si ripro-
helper).
sta dimostrando molto efficace per mette- rallentare la crescita di tutti i virus presenti virale, l'involucro che protegge il mate- ducono in modo esponenziale, anche un
re alla prova alcune ipotesi fondamentali nel corpo. riale genetico del virus. Il mescolamento leggero vantaggio nella velocità di repli-
della biologia evolutiva. I suoi vantaggi Quando i virus interagiscono diretta- fenotipico permette a un virus di acquisire cazione può portare a drastiche differenze.
sono numerosi: i virus si coltivano con mente, invece, gli effetti sui loro simili le proteine del capside dal pool di risorse di Il problema dei virus «difettosi-interferen-
ti» è che dipendono completamente dagli
Per la teoria evolutiva dei giochi, gli imbroglioni
helper per ottenere proteine chiave. Se il
vantaggio replicativo dei virus difettosi-
dvranno il sopravvento lla polazione interferenti provoca l'estinzione degli hel-
h per, entrambi i ceppi muoiono.
La maggioranza dei virologi conside-
estrema facilità, si replicano in tempi bre- sono più difficili da individuare perché virus diversi: un vantaggio cruciale, per- [IMBROGLIO COME STRATEGIA EVOLUTIVA può essere studiato misurando la fitness di animali impegnati ra i virus difettosi-interferenti come uno
vi e danno origine a popolazioni molto avvengono all'interno di una singola cel- ché sono alcune proteine presenti sul cap- in accoppiamenti o fecondazioni furtive, come questi pesci della specie Lepomis macrochirus. Nella sfortunato inconveniente che può com-
numerose. Benché gli esperimenti siano lula. Quando un virus entra in una cellula, side a decidere se il virus può legarsi a un foto si osserva un maschio (a destra) mentre si avvicina a una femmina pronta per la riproduzione promettere gli obiettivi delle loro ricerche,
effettuati in vitro, l'evoluzione procede dirotta il metabolismo dell'ospite istruen- particolare recettore sulla cellula ospite. (al centro) mimando il suo aspetto: in questo modo inganna un maschio cosiddetto «parentale» per esempio contaminando la purezza di
per selezione naturale, perché è l'habitat dolo a costruire le componenti necessarie L'interazione fra due virus vegetali (a sinistra) che corteggia la femmina per accoppiarsi e prendersi cura della prole. un vaccino commerciale. Per un ecologo
del laboratorio a determinare le varianti all'assemblaggio di altre particelle virali. esemplifica l'importanza di questa strate- microbico, invece, i virus difettosi-interfe-
Proteine
genetiche favorite nella trasmissione dei Nella cellula infettata da più virus, i pro- gia nella propagazione virale. I luteovirus renti sono particolarmente affascinanti a
di superficie
fi
geni alla generazione successiva. dotti metabolici cellulari diventano libera- infettano quasi tutti i tipi di coltivazioni causa della loro natura di parassiti di altri
Si tratta di un meccanismo ben diverso mente accessibili a ciascuno dei patogeni alimentari o tessili. Questi patogeni rie- parassiti, o superparassiti, un fenomeno
dalla selezione artificiale, dove è l'alleva- che partecipano alla coinfezione, in un scono a spostarsi facilmente da una pian- che si osserva raramente in biologia.
tore a decidere quali varianti potranno processo detto «complementazione», in ta all'altra chiedendo «un passaggio» a Replicazione Può venire spontaneo chiedersi se i
riprodursi. Ma l'aspetto più importan- cui un virus fornisce un prodotto utile che minuscoli insetti che succhiano la linfa virus difettosi-interferenti non siano
te è che i microrganismi possono essere non può essere creato da un altro virus. vegetale, gli afidi. Anche gli umbravirus semplicemente artefatti di laboratorio.
conservati indefinitamente in un conge- Se i virus si forniscono risorse utili l'un infettano le colture, ma non sono in grado Alcune recenti ricerche suggeriscono che
latore, creando così una «documentazio- l'altro, l'interazione è vantaggiosa per tutti. di farsi trasportare dagli afidi. La situa- un fenomeno simile potrebbe non essere
Pool di
Ine fossile» che consente di confrontare Prendiamo il caso della coinfezione di una zione cambia se luteovirus e umbravirus risorse insolito anche in vivo. 11 superparassitismo
direttamente i caratteri genetici di una cellula da parte di due virus mutanti diver- riescono a coinfettare la stessa pianta. Gli Virus A comuni ek naturale è stato osservato fra i virus che
Virus B
Virus B
popolazione ancestrale e quelli dei suoi si tra loro perché hanno alcuni geni inatti- umbravirus rubano alcune proteine del con proteine di superficie infettano gli allevamenti e le coltivazioni.
discendenti. vari in posizioni differenti del genoma. capside dal pool di risorse dei luteovirus, provenienti dal virus A La maggioranza dei virus difettosi iden-
E
P
si agganciano agli afidi e si trasferisco- tificati all'interno di questi sistemi sono
I sintesi/Barare per riprodursi no così su una nuova pianta ospite. Nel QUANDO INFETTANO LA STESSA CELLULA i virus competono per le risorse disponibili. In alcuni casi si virus satelliti e, di solito, non mostrano
frattempo, gli sfortunati luteovirus subi- verifica un fenomeno detto complementazione: un virus, cioè, può fornire un prodotto utile a un altro alcun rapporto con il loro helper. Per con-
L'inganno è un comportamento fin troppo diffuso negli esseri umani, ma è stato scono una perdita netta delle proteine di virus. In questo esempio, il virus A ha un gene che codifica per una preziosa proteina di superficie tro, i virus difettosi-interferenti presenta-
osservato anche in molte altre specie animali e, sorprendentemente, anche cui hanno bisogno per costruire la loro (potrebbe trattarsi di una proteina che gli consente di infettare altri tipi di cellule). Sebbene il virus no somiglianze genetiche riconoscibili con
nei virus. progenie. B sia privo del gene che codifica per questa proteina, può sottrarla al pool di risorse comuni situato gli helper da cui si sono evoluti perdendo
I virus imbroglioni sono stati scoperti dall'autore nel corso di esperimenti in vitro, La complementazione può entrare in all'interno della cellula ospite. Il virus B riesce a utilizzare la proteina, mentre la prole del virus A è alcuni geni. I virus difettosi-interferenti
che hanno dimostrato come l'inganno influenza il loro successo riproduttivo e di gioco anche nei conflitti in cui un virus si costretta a subirne la carenza. Una forma di complementazione chiamata mescolamento fenotipico si potrebbero essere rari in natura perché gli
conseguenza la fitness evolutiva di questi microrganismi. appropria di un enzima che un altro usa verifica quando un virus acquisisce dei tratti visibili (fenotipici) da un altro virus, come raffigurato in helper sembrano evolvere una resistenza
per replicarsi. L'esempio più noto coinvol- questa illustrazione. Quando i virus imbrogliano può essere coinvolta la complementazione. all'infezione parassitica da parte di virus
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a cui sono strettamente imparentati. Per pur facendo rischiare una lunga condan- L'AUTORE LE PARTICELLE VIRALI del batteriofago phi-6
qualche ragione, è più facile che i virus na, offre l'unica possibilità di ottenere la PAUL E. TURNER è professore di ecologia (cerchi piccoli nella foto a sinistra), che in
satelliti riescano a eludere le resistenze ricompensa migliore: la libertà. Il risulta- e biologia evolutiva alla Yale University. laboratorio crescono sui batteri appartenenti
messe in atto dagli helper. to è affascinante, perché spiega come una Nel 1995 ha conseguito il dottorato di alla specie Pseudomonas phaseolicola (forme
Non risulta che i virus difettosi svol- ricompensa potenziale, ma incerta, può ricerca alla Michigan State University. a losanga più grandi nella foto), sono le
gano un ruolo rilevante nelle patologie indurre gli individui a comportarsi in un Si occupa di ecologia e di evoluzione protagoniste degli esperimenti della teoria
umane, ma un'eccezione degna di nota è modo che è collettivamente irrazionale: di malattie infettive utilizzando come evolutiva dei giochi. Il corredo genetico di
il virus dell'epatite delta, un satellite asso- se entrambi i prigionieri seguono il loro modelli popolazioni di microbi coltivati ciascuna particella phi-6 (sotto) è l'RNA,
ciato al suo helper, il virus dell'epatite B. interesse individuale, perdono. in laboratorio. Questo articolo è stato racchiuso in un involucro proteico (o capside)
Insieme, questi due virus provocano un Quando le diverse strategie sono asso- originariamente pubblicato su «American e in una membrana lipidica. I batteriofagi
danno al fegato insolitamente grave nei ciate alle differenze genetiche sottostan- Scientist» n.5, settembre-ottobre 2005. phi-6 possono entrare in competizione fra
casi di epatite cronica attiva. Non è chiaro ti, la teoria dei giochi è applicabile allo loro per accaparrarsi le proteine necessarie
come mai i virus difettosi non siano più studio dell'evoluzione. Divulgata dal alla costruzione del capside dal pool di risorse
coinvolti nelle malattie dell'uomo, ma è biologo inglese John Maynard Smith, la comuni presenti nell'ospite batterico.
Cooperatore Imbroglione
possibile che i clinici non abbiano ancora teoria evolutiva dei giochi entra in cam-
scoperto altri esempi presenti in natura. po quando il successo riproduttivo di un
Anche se i virus superparassiti possono individuo, o fitness, è dipendente dalla L'
evolvere con estrema rapidità, è altrettanto frequenza. Prendiamo l'esempio di un rT, Ricompensa
a> Ricompensa
facile che la loro stretta dipendenza dagli predatore che si nutra preferenzialmente ooo_ del gonzo
<._)
helper li faccia finire in una sorta di vico- del tipo di organismo più comune in una
lo cieco evolutivo. Studiare il successo dei popolazione di prede perché è il più facile
virus parassiti in natura sarebbe un compi- da riconoscere. Le prede con un aspetto Capside
o
to scoraggiante, poiché le variabili incon- più insolito, magari un colore del pelo non .
2 Tentazione
trollate sono troppe. Ma le interazioni vira- comune, avranno un maggior successo '30 Punizione
,2 di imbrogliare Proteine à'
li possono essere analizzate in laboratorio riproduttivo perché non sono notate dal E di superficie 2
in condizioni controllate, misurandone il predatore. Tuttavia il vantaggio diminuirà E
P
tasso di crescita relativo, e questo approc- via via che questo tipo di preda diventa
cio può essere migliorato con l'impiego più comune, e quindi più riconoscibile agli UNA MATRICE ILLUSTRA UN CASO DI COMPETIZIONE i cooperatori, diminuendo al contempo la Combinando il fago e le popolazioni bat- rato la capacità di crescita virale, allora il
di modelli matematici che esplorano con occhi del predatore. fra un «imbroglione» e un «cooperatore» fitness media della popolazione. È facile teriche in rapporti diversi non è difficile successo riproduttivo era rispettivamente
quanta facilità emergono e se, e quanto a La teoria evolutiva dei giochi valuta mostrando il risultato di ciascuna coppia di dimostrare matematicamente il dilemma controllare se un virus infetterà una cellu- maggiore o minore di 1.
lungo, persistono i virus parassiti. E poiché costi e benefici in termini di fitness asso- interazioni quando un individuo (a sinistra) del prigioniero, ma ci sono voluti gli espe- la batterica da solo o se infetterà la stessa Lo studio ha prodotto un risultato
la teoria dei giochi si interessa da molto ciata a strategie diverse, predicendo così incontra l'altro individuo (in alto). Un cooperatore rimenti in vitro sui virus per dimostrare cellula assieme ad altri virus. significativo: i virus coltivati nelle popo-
tempo al successo dei parassiti e di altri il destino evolutivo delle varie tipologie. che ne incontra un altro è ricompensato, mentre che questa strategia può verificarsi anche Chao e io abbiamo creato sei popola- lazioni coinfettate avevano una fitness
imbroglioni, vi sono numerosi modelli Il metodo prevede la creazione di una se incontra un imbroglione riceve la «ricompensa in una popolazione biologica. zioni sperimentali di phi-6 crescendole su decisamente maggiore durante le coin-
matematici tra cui scegliere. matrice 2x2 che contiene tutte le intera- del gonzo»: tipicamente, la perdita di risorse utili. batteri della specie P. phaseolicola. A tre fezioni che durante le infezioni singole.
zioni fra due strategie diverse (si veda lo Quando un imbroglione ne incontra un altro non Prove tecniche di evoluzione di esse abbiamo consentito di sviluppar- Questo risultato è coerente con la possi-
Ouando il crimine paga schema qui a fianco). Ogni dato immes- c'è guadagno, e i due subiscono di solito qualche si raggiungendo il rapporto fago-ospite bilità che l'evoluzione in condizioni di
so nella matrice consiste nel vantaggio forma di punizione. È possibile determinare Insieme a Lin Chao, dell'Università del- che dà origine esclusivamente a infezioni coinfezione selezioni virus imbroglioni:
Per capire come si può applicare la riproduttivo ottenuto da chi ha adottato il successo relativo degli imbroglioni e dei la California a San Diego, abbiamo ideato singole. Le altre tre popolazioni, invece, genotipi in grado di usare in modo effi-
teoria dei giochi alle interazioni virali, un tipo di strategia nel momento in cui cooperatori quando si possono quantificare costi una serie di esperimenti per studiare l'evo- sono state fatte crescere secondo rapporti ciente i prodotti di altri virus nel pool di
prendiamo l'esempio del famoso «dilem- interagisce con l'altro. La matrice, dun- e benefici per ciascuna delle interazioni. Quando luzione delle interazioni comportamentali che consentivano le coinfezioni con una risorse, ma meno efficienti nell'usare le
ma del prigioniero». I protagonisti sono que, rivela il successo relativo delle varie queste strategie sono associate alle diversità fra i virus. Nel nostro caso i giocatori era- media di circa due o tre virus per batterio. proprie. I virus evoluti avevano anche la
due persone interrogate separatamente a strategie fino al punto in cui è possibile genetiche esistenti, una matrice di questo tipo è no dei batteriofagi o «fagi», cioè virus che Abbiamo poi lasciato sviluppare i virus per capacità di infettare i batteri e replicarsi
proposito di un crimine L'inquisitore offre calcolare i valori matematici di fitness. in grado di prevedere se una tattica ne sostituirà infettano i batteri. In genere non si pensa 50 giorni, corrispondenti all'evoluzione di autonomamente, e ciò indicava che gli
a ciascun prigioniero due alternative: se Quando una popolazione si evolve fino un'altra nel corso dell'evoluzione. ai fagi come dotati di comportamento, circa 250 generazioni di fagi. imbroglioni non erano semplicemente
entrambi tacciono (cooperano), ciascuno a contenere solo individui con un'unica ma si sono rivelati molto utili per testare A quel punto, le popolazioni evolu- virus difettosi-interferenti che avevano
di loro riceverà una condanna mite: un strategia, questa viene definita «strategia lutiva stabile. Il risultato è sorprendente modelli che trattano strategie comporta- te sono state collocate in un «ring» fatto perduto dei geni chiave. Poiché il virus
solo anno di reclusione. Se entrambi con- evolutiva stabile». Se, fra due strategie, perché è in qualche modo contrario alla mentali conflittuali nella teoria evolutiva da una piastra di agar, e messe in com- ancestrale non mostrava alcun vantaggio
fessano, finiranno tutti e due in prigione nessuna è in grado di sostituirsi all'altra, teoria dell'evoluzione per selezione natu- dei giochi. Prove che sarebbe stato difficile, petizione con le loro antenate, congelate durante la coinfezione con altri genotipi
per dieci anni. Ma se a confessare è uno come nell'esempio preda-predatore sopra rale di Darwin. Il darwinismo sostiene che se non addirittura impossibile, effettuare e poi rivitalizzate. Abbiamo così potuto virali, abbiamo definito la strategia ance-
solo dei due - in altre parole, se bara, tra- descritto, entrambe coesisteranno inde- le differenze tra le performance indivi- con organismi più evoluti. stimare i cambiamenti nella fitness, defi- strale come cooperazione.
dendo l'altro - il cooperatore è condan- finitamente: in questo caso, si parla di duali consentono agli individui più adatti Ci siamo serviti di un fago chiamato niti misurando il tasso di crescita dei virus L'evoluzione dei virus imbroglioni con
nato a vent'anni mentre l'imbroglione è «strategia evolutiva mista stabile». di avere una prole più numerosa, e che phi-6, un virus a RNA appartenente alla sui batteri. Se entrambi i virus crescevano un set di geni completo è stata un'oppor-
rimesso in libertà. Qual è la scelta migliore Nel dilemma del prigioniero, la teoria questo, col tempo, porta la popolazione famiglia dei Cystoviridae, che aggredisce ugualmente bene, la fitness del virus che si tunità unica di controllare se il fago era
per un prigioniero? evolutiva dei giochi suggerisce che gli ad adattarsi meglio all'ambiente. Il dilem- i batteri che infettano le leguminose. In era evoluto rispetto a quella del suo ante- invischiato nel dilemma del prigioniero.
La teoria dei giochi sostiene che il favo- imbroglioni finiranno per avere il soprav- ma del prigioniero indica che gli imbro- vitro, di solito il virus cresce su batteri nato era considerata uguale a 1; se invece Dovevamo confermare due previsioni
rito è sempre chi bara, perché l'inganno, vento: l'egoismo si rivela la strategia evo- glioni riescono a sostituire con successo della specie Pseudomonas phaseolicola. l'evoluzione aveva migliorato o peggio- chiave. In primo luogo, che la fitness degli
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imbroglioni rispetto a quella dei coopera- un rapido incremento numerico. Anche se la prole compare un numero di mutanti LA SCOPERTA CHE I VIRUS BARANO dovrebbe
tori ancestrali dipendesse dalla frequenza: l'inganno comporta un costo che aumenta maggiore di quello atteso. Ciò suggerisce awertire i produttori di vaccini dei rischi di
che risentisse cioè del rapporto fra imbro- con l'aumentare del numero di imbroglio- che la complementazione può accadere contaminazione da parte di questi microrganismi.
glioni e cooperatori. Secondo il model- ni, i cooperatori che avevano interagito passivamente ogni volta che genotipi mul-
lo, infatti, gli imbroglioni esibiscono la con gli imbroglioni mostravano sempre tipli di phi-6 infettano la stessa cellula. potrebbero fornire una descrizione più
fitness migliore quando sono in nume- la fitness più ridotta. Per questa ragione, I virus imbroglioni possono evolversi accurata di questi fenomeni.
ro inferiore ai cooperatori. La seconda nulla poteva impedire agli imbroglioni di perché la loro prolungata esposizione alla Un'interpretazione alternativa compren-
previsione era invece che gli imbroglioni avere il sopravvento. Il nostro studio è sta- coinfezione determina una selezione che de «produttori» e «scrocconi». Un produtto-
sostituissero completamente i cooperatori to il primo a dimostrare l'evoluzione dei li spinge a divenire più efficienti quanto a re spende energia generando opportunità
ancestrali, dominando la popolazione. Se comportamenti irrazionali ed egoistici nei complementazione, una caratteristica che di sfruttamento delle risorse essenziali per
questi due criteri fossero stati soddisfatti, e sistemi biologici. era già presente nell'antenato. Questo pre- sopravvivenza e riproduzione; uno scroc-
se la conquista da parte degli imbroglioni suppone che la complementazione non sia cone, invece, approfitta di queste oppor-
avesse portato a un declino della fitness Equilibri precari sempre totalmente passiva e che, quindi, tunità, appropriandosi delle risorse che i
media della popolazione, allora i risultati possa essere migliorata attraverso la sele- produttori estraggono dall'ambiente. In
sarebbero stati coerenti con il dilemma del Anche le interazioni fra i virus difet- zione. Una possibilità è che gli imbroglioni quest'ottica, il fago ancestrale phi-6 è il
prigioniero. tosi-interferenti egoisti e i virus helper non siano molto efficienti nella produzione produttore, mentre i virus discendenti che
Organizzammo una serie di competi- cooperatori possono essere spiegate con di proteine necessarie per il capside, il che si sono evoluti durante la coinfezione sono
zioni fra un imbroglione evoluto e il coo- la teoria dei giochi. Prendiamo una popo- potrebbe spiegare la loro scarsa produt- gli scrocconi. Le risorse limitate potrebbe-
peratore ancestrale. Per testare quanto la lazione interamente composta da helper tività nel processo infettivo individuale. ro essere gli enzimi di replicazione o altre
fitness dipendesse dalla frequenza, i due cooperatori che crescono in un ambiente Tuttavia, possono essere molto efficienti proteine essenziali per la produzione della
ceppi sono stati rappresentati a diverse dove la coinfezione è comune. Se un virus nel forzare l'ingresso nei capsidi prodot- progenie. Quando gli scrocconi sono rari
incontrano spesso produttori, e quindi
È la prima ricerca che dimostra l'evoluzione di hanno molte opportunità di catturare le
risorse. Gli scrocconi sono avvantaggiati e
comportamenti egoistici nei sistemi bioloeici dovrebbero aumentare quando sono rari.
L'analogia produttore/scroccone pre-
sume che scroccare abbia un costo, che
frequenze iniziali (che variavano fra 0,1 difettoso-interferente mutante entra in ti dai cooperatori durante la coinfezione. come l'AIDS e la malaria. In zootecnia, i In seguito al nostro studio, è stato potrebbe semplicemente essere un incre-
e 0,9) per ciascuna gara, con titoli virali quella popolazione ha un vantaggio ripro- È probabile che gli imbroglioni abbiano vaccini sono usati per prevenire malattie suggerito che anche alcune popolazioni mento nella competizione fra scrocconi
sufficientemente elevati da consentire la duttivo molto elevato, poiché è circonda- sviluppato meccanismi che riconoscono il nel bestiame, e le coltivazioni irrorate con di lieviti e di batteri potrebbero svilup- quando diventano numerosi. Se la stra-
coinfezione. Dopo aver fatto competere to da cooperatori che forniscono prodotti legame e l'ingresso nei capsidi virali. virus o batteri per combattere le malattie parsi con uno schema simile al dilemma tegia dello scroccone non comporta costi
i ceppi per cinque generazioni abbiamo genetici essenziali. In questo modo i virus delle piante o colpire gli insetti nocivi. La del prigioniero. Alcune cellule di lievito troppo elevati, sostituirà nella popolazione
scoperto che, in effetti, la fitness dell'im- difettosi-interferenti diventano sempre Fuori dal laboratorio ricerca descritta in questo articolo sug- rinunciano a produrre gli enzimi neces- quella del produttore. Ma se ciascun pro-
broglione diminuiva di colpo quando la più comuni nella popolazione. gerisce che i produttori di microrganismi sari a digerire gli zuccheri preferendo duttore trattiene una frazione consisten-
sua frequenza iniziale aumentava. In altre Però via via che la frequenza relativa Gli studi in vitro sui virus imbroglioni e dovrebbero stare attenti alla possibilità che appropriarsi di zuccheri digeriti dai coo- te delle risorse che produce, nonostante
parole, quando gli imbroglioni erano degli individui egoisti aumenta, la loro sui batteri possono apparire un po' esoterici, virus imbroglioni contaminino i prodotti. peratori. E alcuni mutanti batterici bara- un'elevata frequenza di scrocconi i pro-
pochi, in genere erano coinvolti in coin- fitness diminuisce, perché c'è un numero ma sono utili per capire l'ecologia e l'evo- D'altra parte, i virus imbroglioni schiu- no ignorando di proposito un segnale duttori aumenteranno quando sono poco
fezioni con i cooperatori anziché con altri sempre più ridotto di cooperatori. Se i virus luzione dei microrganismi, tanto in natura dono nuove prospettive di applicazione chimico di arresto della crescita. Ma non numerosi e porteranno le due strategie a
imbroglioni, e quindi acquisivano un van- difettosi-interferenti prendono il controllo, quanto in contesti medici e commerciali. dei microrganismi. Per esempio, si sta cer- tutti concordano sul fatto che il dilemma fondersi in una miscela equilibrata.
taggio riproduttivo grazie alla loro capaci- la loro fitness scende a zero perché non Si sa poco delle interazioni in natura fra cando di capire se ceppi difettosi di HIV del prigioniero sia il modo migliore per Ovviamente i conflitti cooperatore/im-
tà di usurpare le componenti presenti nel sono in grado di riprodursi in modo auto- microrganismi; in effetti, la maggior parte siano in grado di interferire con la capaci- descrivere le interazioni fra microrgani- broglione e produttore/scroccone hanno
pool di risorse. Quando invece gli imbro- nomo. In questo caso, la strategia dei virus delle specie microbiche deve ancora esse- tà dell'HIV normale di replicarsi e diffon- smi. I microbi sono incapaci di comporta- molte somiglianze: la più importante è
glioni erano molti, tendevano a coinfetta- difettosi-interferenti può persistere soltan- re descritta. La strategia dell'imbroglio è dersi nell'organismo e quindi di preveni- menti complessi tipici delle forme di vita che entrambi riguardano il parassitismo di
re le cellule assieme ad altri imbroglioni, to evolvendosi in una strategia evolutiva stata osservata in vitro in virus, batteri e re o ritardare lo sviluppo dell'AID 5 negli «più evolute», per cui modelli matematici un virus da parte di un altro. Una diffe-
ma così non potevano approfittare del loro mista stabile che coinvolge anche un virus mixomiceti, ed è verosimile che anche nel- individui contagiati da questo virus. non basati sul comportamento animale renza è che gli scrocconi sono bravissimi
comportamento egoistico. helper. I teorici del gioco evolutivo chia- le comunità naturali di questi organismi, soprattutto nella competizione indiretta
Lo stesso esperimento ha confermato mano questa strategia «gioco del pollo». prima o poi, si scoprano dei bari. PER APPROFONDIRE per le risorse rare, mentre gli imbroglio-
anche la seconda previsione: gli imbro- Non è ancora chiaro come fanno i geno- Gli esseri umani usano fin dall'anti- DENEHY J.J. e TURNER RE., Reduced fecundity is the cost of cheating in RNA virus phi-6, in ni sono specializzati nella competizione
glioni devono prendere il controllo della tipi egoisti phi-6 a sequestrare in maniera chità batteri e lieviti per la produzione e diretta con i loro particolari virus helper.
«Proceedings of the Royal Society: Biological Sciences», n. 271, pp. 2275-2282, 2004.
popolazione. La fitness degli imbroglioni così efficiente i prodotti del pool di risorse l'aromatizzazione di cibi e bevande. Più Così, l'analisi della fitness relativa a una
MAYNARD SMITH J., Evolution and the Theory of Games, Cambridge University Press, 1982.
evoluti rispetto al cooperatore ancestrale a danno del loro antenato cooperatore. I di recente, l'uomo ha coltivato microrga- varietà di genotipi virali può chiarire se un
era sempre maggiore di quella presente in risultati ottenuti da altri esperimenti con nismi per creare vaccini, che spesso sono FROISSART R., WILKE C., MONTVILLE R., REMOLD S., CHAO L. e TURNER P.E., Co-infection tipo di conflitto possa descrivere meglio
tutti i rapporti iniziali. Questo vantaggio phi-6 suggeriscono che vi sia implica- costituiti da microbi indeboliti o inattivati. weakens selection against epistatic mutations in RNA viruses, in «Genetics», n. 168, dell'altro l'intera situazione. In entrambi
pp. 9-19, 2004.
complessivo prevede che l'imbroglione to il fenomeno della complementazione. Ora abbiamo vaccini contro malattie infet- i casi, a essere coinvolti sono sempre un
evoluto finisca sempre col sostituire il coo- Quando si consente al ceppo ancestrale tive come la poliomielite, il morbillo e gli TURNER P.E. e CHAO L., Prisoner's dilemma in un RNA virus, in «Nature», n. 398, imbroglione e un gonzo. E la battuta attri-
peratore primitivo. Il consistente vantag- phi-6 di coinfettare la stessa cellula con orecchioni, e molti ricercatori sono impe- pp. 441-443, 1999. buita a Barnum potrebbe diventare «ogni
gio competitivo consente agli imbroglioni diversi mutanti meno adatti del virus, nel- gnati nello sviluppo di vaccini per malattie microsecondo nasce un gonzo».
66 LE SCIENZE 449 /gennaio 2006 www.lescienze.it LE SCIENZE 6?
della
ravità
La forza di gravità
e una delle tre dimensioni dello spazio potrebbero essere illusioni
generate da particolari interazioni tra particelle e campi
che avvengono in un universo a due dimensioni
di Juan Maldacena
a realtà che ci circonda ha tre dimensioni. Se a queste tre dimensioni si aggiunge il tempo, il ri-
sultato è uno spazio con quattro dimensioni, lo spazio-tempo. Quindi, viviamo in un universo qua-
dridimensionale, forse. Nuove teorie fisiche ipotizzano che una delle tre dimensioni spaziali possa
essere illusoria, e in effetti, sia le particelle elementari sia i campi che compongono la realtà si muo-
vono in un ambiente bidimensionale simile alla Flatlandia di Edwin A. Abbott. Anche la gravità sareb-
be parte dell'illusione, una forza che non è presente nel mondo bidimensionale ma che
si materializza con la comparsa illusoria della terza dimensione. In particolare, le teo-
rie prevedono che il numero di dimensioni della realtà potrebbe essere una questione di punti di vista: i fisici
potrebbero scegliere di descrivere la realtà come qualcosa che obbedisce a un certo insieme di leggi (tra cui
la gravità) in tre dimensioni. In modo equivalente, potrebbero scegliere di descrivere la realtà come qualco-
sa che obbedisce a un diverso insieme di leggi che è adatto a due dimensioni (e in assenza di gravità). No-
nostante le radicali differenze, entrambe le teorie descrivono tutto ciò che vediamo, e sono in accordo con
tutti i dati che possiamo raccogliere sul funzionamento dell'universo. E, quel che è peggio, non avremmo
modo di appurare quale teoria sia «realmente» vera.
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Uno scenario di questo tipo mette a Un matrimonio difficile In una teoria classica come la relativi- paragonata con quella necessaria affinché
dura prova l'immaginazione. Eppure, un tà generale, gli oggetti hanno posizioni e si possano manifestare effetti gravitazio-
fenomeno analogo avviene nella vita di Tutta la fisica, con l'eccezione della gra- velocità ben definite, per esempio i pianeti nali quantistici.
tutti i giorni. Un ologramma è un oggetto vità, può essere descritta dalle leggi quan- in orbita intorno al Sole. Si possono inse- Oggi questi effetti sono trascurabili, ma
bidimensionale, ma quando lo osserviamo tistiche. Ecco perché per alcuni fisici una rire queste posizioni e velocità nelle equa- furono importantissimi subito dopo il big
nelle giuste condizioni di illuminazione teoria quantistica della gravità è come il zioni della relatività generale e dedurre la bang: ecco perché una teoria quantistica
produce un'immagine tridimensionale. santo graal. La descrizione quantistica è curvatura dello spazio-tempo, e da que- gravitazionale è necessaria per descrivere
Tutta l'informazione che descrive l'im- un paradigma della fisica, e non ha senso sta calcolare gli effetti della gravità sulle come nacque l'universo. Ma questa teoria
magine tridimensionale è codificata nel- che la teoria della gravità sia un elemento traiettorie degli oggetti. Inoltre, lo spazio- è importante anche per capire che cosa
l'ologramma bidimensionale. Allo stesso di discontinuità. La meccanica quantisti- tempo vuoto è perfettamente omogeneo, avviene nel cuore dei buchi neri, dove la
modo, secondo le nuove teorie fisiche, l'in- ca ha circa ottant'anni, e inizialmente fu indipendentemente da quanto vicino lo si materia è compressa in una regione con
tero universo potrebbe essere una sorta di sviluppata per descrivere il comportamen- esamini. È una sorta di scenario confuso una curvatura spazio-temporale eleva-
ologramma (si veda L'informazione in un to delle particelle e delle forze in ambiti dove materia ed energia trascorrono la tissima. E dal momento che la gravità è
universo olografico, di Jacob D. Bekenstein, atomici e subatomici. È a queste scale che loro esistenza. collegata alla curvatura dello spazio-tem-
in «Le Scienze», n. 421, settembre 2003). gli effetti quantistici diventano significa- Il problema nell'elaborazione di una po, una teoria quantistica della gravità
La descrizione olografica non è una tivi. Nelle teorie quantistiche gli oggetti versione quantistica della relatività gene- sarà anche una teoria dello spazio-tem-
curiosità intellettuale o filosofica. Un cal- non hanno posizione e velocità definite, rale non è solo l'indeterminazione delle po quantistico, in grado di chiarire di che
colo che in un contesto potrebbe essere ma sono descritti da probabilità e onde che particelle, cioè l'impossibilità a livello ato- cosa è composta la «schiuma dello spazio-
molto difficile da effettuare potrebbe rive- occupano regioni dello spazio. Nel mondo mico di determinarne posizione e velocità tempo» menzionata prima. Inoltre potreb-
larsi relativamente facile nell'altro, trasfor- quantistico ogni cosa è in uno stato di flus- senza alcuna incertezza. Un problema ben be darci un'idea completamente nuova su
mando problemi irrisolvibili della fisica in so costante, persino lo spazio «vuoto», che più grande è che a grandezze dell'ordine che cosa sia lo spazio-tempo al livello più
un gioco da ragazzi. I risultati di alcuni in realtà è pieno di particelle virtuali che della lunghezza di Planck (10-33 centime- intimo della realtà.
esperimenti di fisica delle particelle ad alta appaiono e scompaiono in continuazione. tri), i principi quantistici implicano che Un approccio molto promettente a una
teoria quantistica della gravità è la teo-
Una teoria quantistica della gravitazione forse ci fornirà
ria delle stringhe, elaborata fin dagli anni
settanta. La teoria delle stringhe elimina
una nuova prospettiva sulla natura dello spazio-tempo alcuni degli ostacoli per la costruzione
di una teoria quantistica della gravità
che abbia una logica coerente. La teoria
energia sembrerebbero fornire indizi sulla Invece, la miglior teoria sulla gravità a lo spazio-tempo stesso sia una schiuma delle stringhe, però, è ancora incomple- IN QUESTO DISEGNO DI ESCHER è rappresentato lo spazio iperbolico (sopra). In realtà, ogni pesce ha la
validità del modello olografico. Inoltre, le disposizione dei fisici, la relatività genera- che ribolle, un mare irrequieto di parti- ta, e non è stata ancora compresa fino stessa grandezza e il bordo circolare è a distanza infinita dal centro del disco. La proiezione dal vero
questa teoria offre una nuova possibilità le, è una teoria classica. La relatività gene- celle virtuali che riempie lo spazio vuoto. in fondo. In altre parole, noi teorici delle spazio iperbolico a questa sua rappresentazione comprime i pesci lontani affinché lo spazio infinito
per costruire una teoria quantistica della rale, l'immenso lavoro di Einstein, spiega Ma che cosa prevedono le equazioni della stringhe abbiamo elaborato alcune equa- possa entrare nel cerchio finito. Disegnato senza la compressione (sotto), lo spazio ha una struttura
gravità, cioè una teoria della gravità che che grandi concentrazioni di materia o di relatività generale quando la materia e zioni approssimate, ma non conosciamo ricca di curvature in cui ogni piccola regione ha una forma a sella con ulteriori pieghe.
rispetti i principi della meccanica quanti- energia causano una curvatura dello spa- lo spazio-tempo sono così mutevoli? La le equazioni esatte. Non conosciamo nem-
stica. La teoria quantistica della gravità è zio-tempo, e che questa curvatura deflette risposta è che queste equazioni non sono meno il principio che spiega la forma delle
un elemento chiave per unificare tutte le la traiettoria delle particelle proprio come più adeguate. Se accettiamo che la mate- equazioni, e ci sono innumerevoli inco-
forze della natura, ed è necessaria per spie- accadrebbe in un campo gravitazionale. ria obbedisce alle leggi della meccanica gnite che non sappiamo come calcolare.
gare sia che cosa accade nei buchi neri sia Molte previsioni della relatività generale quantistica, mentre la gravità a quelle Negli ultimi anni i teorici delle stringhe
gli eventi dei primi nanosecondi successivi sono state verificate sperimentalmente della relatività generale, otteniamo del- hanno ottenuto molti risultati interessanti
al big bang. con un elevato livello di precisione. le contraddizioni matematiche. Quindi, e sorprendenti, che forniscono nuovi modi
abbiamo bisogno di una teoria quantistica per comprendere come è fatto uno spazio-
della gravità. tempo quantistico. (Si veda Il paesaggio
Nella maggior parte dei casi le impli- della teoria delle stringhe, di R. Bousso e J.
Una teoria fisica ipotizza che un universo con due sole dimensioni e privo di gravità cazioni contraddittorie della meccanica Polchinski, in «Le Scienze», n. 435, novem-
può essere equivalente a un universo tridimensionale dove esiste la gravità. quantistica e della relatività generale non bre 2004.) In questo articolo mi concentre-
L'universo tridimensionale emergerebbe dalla fisica dell'universo bidimensionale un sono un problema, perché gli effetti quan- rò su uno degli sviluppi più promettenti che
po' come un'immagine in 3D che appare da un ologramma. tistici, o gli effetti gravitazionali, sono così sono emersi recentemente dalla teoria delle
L'universo bidimensionale esiste sulla superficie dell'universo tridimensionale. La piccoli che possono essere trascurati, o fat- stringhe, e che ha portato a una descrizio-
fisica della superficie somiglia a quella dei quark e dei gluoni soggetti a interazioni ti rientrare nelle approssimazioni. Quando ne quantistica completa e logicamente
forti. La fisica dell'interno comprende una teoria quantistica della gravità, teoria che però la curvatura dello spazio-tempo è coerente della gravità in quelli che sono
per decenni ha messo a dura prova i fisici. molto grande, gli aspetti quantistici della chiamati spazio-tempi a curvatura nega-
L'equivalenza fornisce un nuovo modo per capire le proprietà dei buchi neri, e gravità diventano significativi. Per pro- tiva, la prima mai sviluppata con queste
richiede un'attenta combinazione di meccanica quantistica e gravità. Gli aspetti durre un'elevata curvatura dello spazio- caratteristiche. Se facciamo riferimento a
matematici della teoria non sono ancora stati dimostrati rigorosamente, ma i dati di tempo ci vuole una massa molto grande uno spazio-tempo di questo genere, le teo-
alcuni recenti esperimenti sarebbero in linea con una delle versioni di questo modello. o molto concentrata. Persino la curvatura rie olografiche sembrano essere in grado di
che si ha vicino al Sole è molto modesta se descrivere la realtà che ci circonda.
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LE SCIENZE 449 /gennaio 2006 www.lescienzeit LE SCIENZE