29.01.2004
Ossigeno ed evoluzione della vita
Metodi di datazione molecolari descrivono l'evoluzione eucariotica
Secondo una ricerca pubblicata sulla rivista "BMC Evolutionary Biology", l'ossigeno ha svolto un ruolo chiave nell'evoluzione degli organismi complessi. Lo studio mostra infatti che la complessità delle forme di vita è aumentata prima di quanto si pensasse, e in parallelo con la disponibilità di ossigeno come fonte di energia.
In quello che è lo studio finora più vasto non dedicato esclusivamente ai vertebrati, i ricercatori della Pennsylvania State University hanno usato metodi di datazione molecolare per creare una nuova linea temporale dell'evoluzione eucariotica. Aggiungendo informazioni sul numero di differenti tipi di cellule possedute da ciascun gruppo di organismi, i ricercatori hanno ricostruito come la complessità della vita è aumentata nel corso del tempo. Lo studio mostra che gli organismi contenenti tipi di cellula più diversificati si sono evoluti in seguito ad aumenti dell'ossigeno atmosferico.
"Per costruire un organismo multicellulare complesso, con tutte le comunicazioni e le segnalazioni fra le cellule che richiede, - spiega Blair Hedges, che ha condotto la ricerca - c'è bisogno di energia. In assenza di ossigeno o di mitocondri, gli organismi complessi non sarebbero stati in grado di svilupparsi". Lo studio ha rivelato infatti che gli organismi contenenti più di due o tre diversi tipi di cellula sono apparsi solo quando l'ambiente di superficie divenne ossigenato, circa 2.300 milioni di anni fa. Proprio a quell'epoca le cellule divennero in grado di estrarre l'energia dall'ossigeno grazie alla comparsa dei mitocondri.
27.01.2004
L'estrogeno rende vulnerabili allo stress
La scoperta spiegherebbe la maggior propensione delle donne alla depressione
Secondo uno studio di ricercatori dell'Università di Yale, livelli di estrogeno elevati possono aumentare la risposta del cervello allo stress, rendendo le donne più vulnerabili a malattie mentali come la depressione e il disturbo post-traumatico da stress (PTSD). Secondo la neurologa Becca Shansky, la scoperta potrebbe spiegare come mai nelle donne le malattie legate allo stress si verificano due volte più spesso che negli uomini. Inoltre chiarirebbe perché questa discrepanza comincia a comparire dalla pubertà, prosegue durante l'età fertile e declina poi dopo la menopausa. Lo studio verrà pubblicato sul numero di marzo della rivista "Molecular Psychiatry"
I ricercatori hanno esposto topi maschi e femmine a differenti livelli di stress, e li hanno poi sottoposti a un esercizio di memoria a breve termine. Gli scienziati hanno scoperto che, in assenza di stress, i maschi e le femmine ottenevano gli stessi risultati. Dopo l'esposizione a elevati livelli di stress, entrambi commettevano significativi errori di memoria. Tuttavia, con un livello di stress moderato, le femmine risultavano danneggiate e i maschi no, il che suggerisce che le femmine sono più sensibili agli effetti dello stress. Questo si verificava solo quando le femmine si trovavano in una fase di alto estrogeno. Successivi esperimenti con placebo hanno confermato che l'ormone aumenta la risposta del cervello allo stress.
27.01.2004
Dormiamoci sopra
Una notte di riposo può aiutare a risolvere un enigma
Alcuni esperimenti effettuati da ricercatori tedeschi mostrano che un problema difficile può effettivamente essere risolto "dormendoci sopra". Gli scienziati sostengono infatti che, mentre dormiamo, il nostro cervello manipola i dati in modo da presentarci una soluzione al momento del risveglio: in poche parole, il sonno migliora il cosiddetto "pensiero laterale".
Molte prove aneddotiche da tempo suggeriscono che una notte di riposo può portare chiarezza di fronte a un enigma complesso. Per esempio, il chimico russo Dmitri Mendeleyev progettò la sua tavola periodica degli elementi in seguito a un momento di "illuminazione" notturna. "Disse di aver avuto un sogno - spiega Ullrich Wagner dell'Università di Lubecca, in Germania - nel quale tutti gli elementi andavano a collocarsi nelle giuste posizioni".
Negli esperimenti condotti da Wagner e colleghi, alcuni volontari si sono confrontati con dei problemi di aritmetica e si sono poi sottoposti a un intervallo di otto ore. Coloro che in questo intervallo hanno dormito, erano poi più propensi (con una probabilità doppia) a scoprire che esisteva una regola nascosta che consentiva sostanzialmente di semplificare i calcoli.
"Riteniamo - spiega Wagner - che il sonno agisca sugli schemi creati durante l'addestramento, ristrutturandoli e fornendo nuovi indizi". Secondo lo scienziato, i dati vengono vagliati nell'ippocampo e nella corteccia prefrontale, aree del cervello che immagazzinano e analizzano i ricordi.
U. Wagner, S. Gais, H. Haider, R. Verleger, J. Born, Sleep inspires insight. Nature, 427, 352 - 355, doi:10.1038/nature02223 (2004).
27.01.2004
Un modello per le migrazioni umane
Lo studio del cromosoma Y consente di descrivere il cammino dei nostri antenati
I primi esseri umani che migravano dall'Africa verso gli altri continenti portavano con sé piccole differenze genetiche. Gli studi odierni possono fornire soltanto una fotografia dell'attuale situazione del nostro corredo genetico, senza rivelare le ondate che hanno condotto alla situazione corrente. Ora alcuni ricercatori alla Scuola di Medicina dell'Università di Stanford hanno sviluppato un modello per individuare i luoghi dove le mutazioni sono inizialmente apparse, fornendo così un nuovo metodo per individuare il cammino migratorio dei nostri antenati.
Lo studio è stato condotto dal celebre genetista Luca Cavalli-Sforza, esperto dell'evoluzione degli esseri umani moderni. Gran parte del suo lavoro recente riguarda le mutazioni nel cromosoma Y, che vengono trasmesse esclusivamente da padre in figlio, negli ultimi 50.000 anni in cui gli uomini si sono diffusi dall'Africa nel resto del mondo.
Queste mutazioni, molte delle quali non provocano cambiamenti fisici, tendono a verificarsi con un tasso costante e rappresentano una sorta di orologio genetico. Per esempio, se una popolazione presenta dieci mutazioni dopo 50.000 anni di evoluzione dall'antenato comune in Africa, allora la quinta mutazione è probabilmente sorta 25.000 anni fa.
Con l'aiuto del programmatore Christopher Edmonds e della statistica Anita Lillie, Cavalli-Sforza ha costruito un modello al computer per simulare la diffusione delle mutazioni in una popolazione che migra. I risultati, pubblicati online sul sito della rivista "Proceedings of the National Academy of Sciences" (PNAS), permettono di determinare l'origine di una mutazione con buona precisione.
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