Microbiomi

il blog di Marcoscan

Dinosauri, meteoriti ed omochiralità

Bistecche di dinosauro Bistecche di dinosauro
Bistecche di dinosauro
Solo un numero limitato di studi scientifici riesce ad ottenere una visibilità sui media e raggiungere un pubblico più ampio di quello accademico. Uno dei modi per far sì che il contenuto di un articolo scientifico sia appetibile per un lettore qualsiasi è quello di sfruttarlo come punto di partenza per il racconto di una storia o di un fatto che generi curiosità. E talvolta sono proprio gli scienziati stessi che “suggeriscono” ai giornalisti le giuste chiavi di lettura per scrivere un pezzo, in alcuni casi per tutelare il rigore del proprio lavoro, in altri per farsi solo un po’ di pubblicità. Un esempio recente è quello di uno studio pubblicato su JACS 1 dal titolo “Prove a favore della probabile origine dell’omochiralità in amminoacidi, zuccheri e nucleosidi sul pianeta Terra prebiotico”, scritto da Ronald Breslow. Ad una prima occhiata, ben pochi al di fuori di un ristretto gruppo di specialisti troverebbero interessante un articolo sull’origine dell’omochiralità delle molecole della vita. Tuttavia alcune delle conclusioni in esso presenti sono finite sul quotidiano britannico Daily Mail.

Come è stato possibile? Grazie ai Dinosauri.

Piccola premessa. Un oggetto è detto chirale quando non è sovrapponibile alla sua immagine speculare. L’esempio più comune è quello della mano. Nel caso delle molecole di interesse biochimico, le due entità molecolari (chiamate enantiomeri) sono identificate con le lettere D (right-handed) ed L (left-handed).

Nella maggior parte dei casi gli organismi producono o metabolizzano solo uno degli enantiomeri della coppia. La quasi totalità delle proteine ad esempio è sintetizzata a partire da amminoacidi L, la maggior parte degli zuccheri sono molecole D. Questa prevalenza di un enantiomero sull’altro è definita omochiralità.

L’articolo di Breslow valuta le prove a favore dell’ipotesi che essa sia stata causata dalla tipologia di amminoacidi presenti in alcune classi di meteoriti, che avrebbero quindi costituito il requisiti per la nascita delle specie viventi sulla Terra primordiale. L’analisi chimica di alcune meteoriti ha infatti riscontrato la presenza di numerose specie amminoacidiche, alcune delle quali in proporzioni identiche di forme L e D, altre con lieve prevalenza della forma L. Queste ultime avrebbero in qualche modo influenzato la predominanza di una forma sull’altra sulla Terra.

L’autore conclude l’articolo con un’affermazione abbastanza curiosa:

Un’implicazione di questo lavoro è che da qualche parte nell’universo potrebbero esserci forme di vita basate su amminoacidi D e zuccheri L, forme determinate dal senso della luce polarizzata circolare in quel settore dell’universo o da qualunque altro processo che ha operato a favore degli amminoacidi L(-α-methyl) nelle meteoriti cadute sulla Terra. Queste forme di vita potrebbero benissimo essere delle versioni evolute dei dinosauri, ammesso che i mammiferi non abbiano avuto la gran fortuna di averli visti sterminare da una collisione con un asteroide come accaduto sulla Terra. Faremmo meglio a non incontrarli.

Se l’ipotesi di una vita a chiralità diverse da quelle che caratterizzano le nostre molecole è plausibile, ci si chiede in base a quale passaggio logico Breslow (chimico che gode di ottima reputazione) sia arrivato a citare proprio i dinosauri (anche se in versione evoluta), possibilità che tra l’altro non ha basi solide neppure dal punto di vista evoluzionistico.

Il problema è che di tutto ciò che di interessante è scritto nell’articolo, nella press release diffusa da JACS viene posta una “leggera” enfasi proprio sul riferimento ai dinosauri (vedi immagine sotto).

Bistecche di dinosauro Bistecche di dinosauro

Da qui a raggiungere le pagine del Daily mail, in forma di un (pessimo) post corredato da una sobria immagine di un dinosauro delle dimensioni di 634×769 pixel il passo è stato breve.

Bistecche di dinosauro Bistecche di dinosauro

A parte l’aspetto umoristico della vicenda, l’articolo non è male e merita una lettura.

P.S. lo sapevate che l’intervallo di tempo che separa la nostra presenza sulla Terra da quella del Tyrannosaurus Rex è minore di quella che lo separa dallo Stegosauro?


  1. Breslow, R. (2012). Evidence for the Likely Origin of Homochirality in Amino Acids, Sugars, and Nucleosides on Prebiotic Earth Journal of the American Chemical Society, 134 (16), 6887-6892 DOI: 10.1021/ja3012897^

Una piccola dose di tossicologia

A small dose of toxicology A small dose of toxicology
A small dose of toxicology

A Small Dose of Toxicology è un testo introduttivo di tossicologia nel quale l’autore Steven Gilbert esamina quali sono gli effetti sulla salute derivanti dalla esposizione ad agenti chimici di uso comune. Ricordo di aver letto alcuni capitoli della prima edizione (cartacea) in biblioteca qualche anno fa e di averli trovati utili ed interessanti, oltre che accessibili ad un pubblico di non specialisti.

Grazie a questo post su Download The Universe ho appena scoperto che la seconda edizione del testo è disponibile gratuitamente in diversi formati (web, pdf, epub, mobi). Se vi è piaciuto il libro potete comunque ringraziare l’autore con una donazione alla casa editrice od alla organizzazione no profit che lui stesso ha istituito con l’obiettivo di accrescere la conoscenza sui rischi legati composti chimici a cui siamo costantemente esposti, inclusi alcol, caffeina e nicotina.

Dategli un’occhiata, anche solo per imparare alcuni dei principi essenziali di tossicologia che possono aiutarvi sia a migliorare la qualità della vostra vita che ad acquisire un certo senso critico di fronte a notizie relative ad ambiente e medicina.

Le migliori strategie per manipolare la scienza (parte 1)

Heads They Win, Tails We Lose Heads They Win, Tails We Lose
Heads They Win, Tails We Lose
“Erin Brokovich”, “A Civil Action”, “Thank You for Smoking”. Chiunque abbia visto almeno uno di questi film si sarà fatto un’idea di quali possano essere le tattiche (più o meno legali) utilizzate dalle grandi società o lobby per difendere i propri interessi, quando questi vengono minacciati da evidenze o motivazioni scientifiche. In un recente report pubblicato dalla Union of Concerned Scientists, intitolato “Heads They Win, Tails We Lose ” (Testa vincono loro, Croce perdiamo noi), vengono descritti (con numerosi esempi reali) i cinque approcci comunemente utilizzati dalle aziende per influenzare in modo subdolo l’opinione pubblica e le decisioni di organi politici in relazione a temi scientifici. Sebbene il report faccia riferimento al contesto statunitense, non è difficile riconoscere delle somiglianze con alcune vicende verificatesi nel resto del mondo, spesso anche in Italia.

Considerata la lunghezza del post, ho pensato di pubblicarlo in due parti. Il consiglio è quello di leggere l’intero report, nel quale viene inoltre dedicato molto spazio alla presentazione dei progressi fatti dall’amministrazione Obama ed all’identificazione di cinque settori tuttora a rischio nell’ambito di un maggior rigore scientifico e trasparenza nella condotta delle agenzie governative.

1. Corrompere la scienza

Quando i risultati di studi scientifici indipendenti vanno contro gli interessi di grandi aziende, queste ultime utilizzano diverse strategie di difesa:

1.1 Pagando dei ghost writer non riconducibili alla compagnia per scrivere articoli scientifici che ne mettano in discussione o in dubbio i risultati, spesso attraverso manipolazione o falsificazione dei dati

Il Tobacco Institute ha fondato nel 1960 la rivista fittizia “Reports on Tobacco and Health Research” per diffondere nel pubblico un senso di incertezza circa il legame tra fumo e cancro ai polmoni. La pubblicazione, distribuita a medici, scienziati, e media, includeva articoli come “Cancer Personality Pattern Is Reported to Begin in Childhood”, “Lung Specialist Cites 28 Reasons for Doubting Cigarette-Cancer Link”, “Inhalation Tests Fail to Cause Lung Cancer; Virus Suggested”. Nel 2003, la Merck ha replicato questa strategia, creando il periodico “Australian Journal of Bone and Joint Medicine”, i cui articoli erano a favore dei prodotti Merck, e distribuendolo a 20.000 medici.

1.2 Bloccando gli studi da esse sponsorizzati o evitando di divulgarne i risultati

La compagnia farmaceutica Boots ha commissionato alla Dr.ssa Betty Dong, una scienziata dell’Università della California (San Francisco), uno studio per testare gli effetti del suo farmaco Synthroid, un sostituto dell’ormone tiroideo. Boots sperava di dimostrare che nonostante il suo prezzo elevato, il Synthroid si era rivelato più efficace degli analoghi farmaci della concorrenza. La società ha attentamente monitorato la ricerca, e quando Dong ha scoperto che il farmaco non era migliore dei farmaci concorrenti, le ha vietato di pubblicare i risultati. Di fronte al rifiuto della scienziata, la Boots ha minacciato una querela. La società ha ceduto solo dopo diversi anni, durante i quali i consumatori hanno continuato a pagare per il prodotto costoso.

1.3 Selezionando i risultati da pubblicare, dando maggior rilievo a quelli favorevoli

Una review ha riscontrato una distorsione sistematica nella pubblicazione di articoli relativi a 50 farmaci o dispositivi medici utilizzati per il trattamento di 40 condizioni mediche. Ad esempio, di 74 test su antidepressivi, tutti i 38 che presentavano risultati positivi sono stati pubblicati, mentre 22 dei 36 test con risultati dubbi o negativi non sono stati pubblicati.

1.4 Minacciando gli scienziati con declassamenti, licenziamenti o cause legali

Nel luglio 2010, un comitato consultivo della FDA ha raccomandato un richiamo del farmaco Avandia, usato per trattare il diabete di tipo 2, ed imposto severe restrizioni sulla sua disponibilità. Sebbene questo fosse l’ultimo episodio di una serie di valutazioni della sicurezza del farmaco da parte della FDA, la GlaxoSmithKline, il produttore, era da molto tempo prima già a conoscenza dei suoi potenziali effetti collaterali. Nel 2000, il Dr. John Buse (University of North Carolina) riscontrò un alto rischio di malattie cardiache nei pazienti trattati con Avandia, e pubblicò le sue scoperte. In risposta, come sostenuto dal dottor Buse, un rappresentante della società contattatò il suo capo, accusandolo di mentire e minacciandolo di fargli causa per una perdita di 4 miliardi di dollari della valutazione azionaria della società.

1.5 Manipolando disegni e protocolli sperimentali

Un analista ha rilevato che gli studi finanziati da aziende private hanno una probabilità 88 volte maggiore di non riscontrare effetti sulla salute legati al fumo passivo rispetto a quelli indipendenti.

Per contrastare una ricerca in cui si dimostrava come la formaldeide causasse il cancro nei topi, un’azienda produttice della sostanza commissionò uno studio proprio. In tale studio, che non ha rilevato alcuna associazione tra formaldeide e cancro, il numero di topi utilizzati è stato un terzo di quello dello studio originale, ed il tempo di esposizione ridotto della metà. Un’associazione di produttori di formaldeide si affrettò a pubblicizzare i risultati, in base ai quali fu in grado di sostenere, di fronte ad una commissione (Consumer Product Safety Commission), che non si verificano effetti cronici sulla salute per esposizione cronica ai livelli di sostanza usualmente riscontrati nelle abitazioni.

Un team di marketing della società farmaceutica Merck ha svolto un ruolo diretto negli studi clinici di rofecoxib, un farmaco contro l’artrite commercialmente noto come Vioxx. Documenti interni hanno rivelato come il team avesse sviluppato una strategia chiamata ADVANTAGE (Assessment of Differences between Vioxx and Naproxen to Ascertain Gastrointestinal Tolerability and Effectiveness) per accentuare gli effetti positivi del farmaco, in modo da aumentare la probabilità di approvazione da parte della FDA. Nell’ambito della strategia ADVANTAGE, gli scienziati hanno manipolato il disegno sperimentale confrontando il farmaco con il Naprossene, un antidolorifico commercializzato come Aleve, invece che con un placebo. Gli scienziati hanno quindi concluso, erroneamente, che il naprossene diminuisse il rischio di infarto dell'80%, ignorando gli studi che non avevano in precedenza riscontrato significativi benefici cardiovascolari. Al contrario si è scoperto in seguito come il Vioxx aumentasse significativamente il rischio cardiovascolare, costringendo la Merck a ritirare il prodotto dal mercato nel 2004. I pazienti che avevano assunto il Vioxx hanno riscontrato complicazioni anche sette anni dopo la sospensione dell’uso del farmaco.

Sia l’ingestione che l’inalazione di cromo esavalente sono stati correlati a gravi problemi di salute, e la sostanza a diverse tipologie di cancro. Nonsotante ciò, dal 1993 ad oggi, i funzionari dell’industria del cromo si sono opposti ad una regolamentazione del composto da parte dell’EPA e della sicurezza e la Occupational Safety and Health Administration (OSHA). Nel 2003, uno studio finanziato dall’industria del cromo, condotto utilizzando un numero di campioni limitato ed adottando manipolazioni statistiche, ha sminuito la correlazione tra cromo esavalente e cancro, ed è stato usato per influenzare le regolamentazioni.

2. Plasmare la percezione pubblica

Grazie al supporto di team di pubbliche relazioni, le grandi società sono in grado di influenzare pesantemente l’opinione pubblica:

2.1 Minimizzando le evidenze sperimentali, suscitando dubbi sull’esistenza del consenso scientifico su un determinato tema, spesso pubblicizzando le idee di fantomatici “esperti” o di scienziati di fama ma non del settore in questione

In risposta alle prove che il fumo di sigaretta aumenta il rischio di cancro ai polmoni, R.J. Reynolds ha affermato che “gli studi statistici non possono dimostrare una relazione di causa-effetto tra due fattori”, “i topi non sono uomini” e “non esiste alcuna evidenza sperimentale che mostri come le sostanze presenti nel fumo siano cancerogene per il tessuto polmonare umano ai livelli caratteristici di una sigaretta”.

Altre importanti compagnie petrolifere si sono unite ad ExxonMobil e l’American Petroleum Institute, un’associazione di categoria, per formare la Global Climate Coalition e il Global Climate Science Team. Questi gruppi hanno gonfiato le incertezze che circondavano il dibattito sulle scienze del clima che ha preceduto le negoziazioni sul Protocollo di Kyoto nel 1998. Il Global Climate Science Team ha sviluppato un piano di comunicazione a supporto degli sforzi per impedire agli Stati Uniti di aderire ad un accordo a Kyoto. Il piano dice che “facendo capire (riconoscere) al cittadino medio le incertezze della scienza del clima”, le aziende potrebbero “minare la ‘predominante saggezza scientifica’” sui cambiamenti climatici.

In un ormai tristemente famoso memorandum, un dirigente del tabacco ha scritto nel 1969 che “Il dubbio è il nostro prodotto, dal momento che è il modo migliore per competere con il ‘corpo di fatto’ che esiste nella mente del pubblico”.

L’industria del piombo ha sistematicamente minimizzato i rapporti scientifici che dimostrano come l’esposizione al piombo abbia effetti gravi per la salute, in special modo nei bambini. e negato che le emissioni di piombo pongano rischi per la salute pubblica. In risposta agli studi che dimostrano come i bambini esposti al piombo abbiano problemi di sviluppo, una società di pubbliche relazioni ha sostenuto che i bambini avvelenati sono stati “sub-normal to begin with”.

Aziende produttrici di tabacco hanno sfruttato per lungo tempo dei comitati scientifici consultivi creati dalla stessa industria per confondere i risultati delle ricerche. Questi comitati dovevano apparire imparziali quando, in realtà, erano monitorati e controllati dalle stesse aziende.

La ExxonMobil ha selezionato cinque scienziati per fornire informazioni ai media, e “20 rispettabili scienziati del clima per far parte del comitato scientifico”, per conferire credibilità al Global Climate Science Team, che ha sostenuto e dato peso alle incertezze della scienza del clima nel corso dei negoziati sul Protocollo di Kyoto. Il George C. Marshall Institute, un think-tank finanziato quasi esclusivamente da compagnie petrolifere e del gas e da altre società, ha commissionato a due scienziati del Global Climate Science Team, Willie Soon e Sallie Baliunas, di scrivere un articolo sugli effetti delle macchie solari sul riscaldamento globale, una teoria che è stata più volte smentita. I due hanno anche pubblicato un articolo in una rivista peer-reviewed sostenendo che il ventesimo non è stato il secolo più caldo degli ultimi mille anni, e che nessun riscaldamento si è verificato in quel periodo. ExxonMobil, gruppi di facciata, e persino i funzionari eletti hanno fatto riferimento a questi articoli quando si sono opposti al Protocollo di Kyoto e ad altre politiche sui cambiamenti climatici.

2.2 Attaccando pubblicamente gli scienziati con false accuse sulla loro condotta e sulla loro integrità personale

Gli scienziati del clima sono diventati i più recenti obiettivi pubblici di alto profilo. Dopo aver partecipato all’Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), il Dr. Benjamin Santer, un esperto di modelli climatici, è stato oggetto di critiche feroci da parte di gruppi finanziati dall’industria del petrolio, in quanto accusato di aver sovrastimato gli effetti dei cambiamenti climatici. Sander è stato molto colpito dagli attacchi: “Non ero pronto a difendere la mia integrità personale. Non avrei mai immaginato che avrei dovuto farlo”. Più di 14 anni più tardi, Santer riceve ancora lettere di odio da negazionisti del riscaldamento globale.

Il Dr. Ingacio Chapela della University of California-Berkeley e lo studente David Quist hanno pubblicato un articolo su Nature che dimostra come il DNA di mais geneticamente modificato abbia contaminato il mais nativo messicano. La ricerca ha suscitato una reazione immediata. Nature ha ricevuto un gran numero di lettere al direttore, tra cui alcuni commenti su Internet firmati da “Mary Murphy” e “Andura Smetacek” che accusano gli scienziati di avere un’opinione non obiettiva. Questa reazione ha costretto Nature a pubblicare un editoriale in cui si concorda sul fatto che lo studio non avrebbe dovuto essere pubblicato. Tuttavia, i ricercatori hanno in seguito scoperto che i commenti di Murphy e Smetacek provenivano dal The Bivings Group, una società di pubbliche relazioni specializzata in comunicazione online che aveva lavorato per la Monsanto. Mary Murphy e Smetacek Andura sono risultati essere nomi di fantasia.

2.3 Sfruttando l’attività di gruppi od organizzazioni solo in apparenza di carattere “indipendente”

Il Center for Consumer Freedom è un’associazione senza scopo di lucro che ha come bersaglio le linee guida dietetiche raccomandate dalla FDA e da altre agenzie governative, associazioni mediche, organizzazioni per la difesa dei diritti dei dei consumatori. Il centro ha pubblicato degli annunci e gestisce un sito web in cui le agenzie governative vengono accusate di un’eccessiva regolamentazione, e ha pubblicato articoli in cui affermano di confutare le prove che l’elevata assunzione alimentare di sale ed altre linee guida dietetiche siano sostenute da solide basi scientifiche. Il centro è stato fondato con un finanziamento di 600000 dollari dalla Philip Morris, ma ne ha ricevuti altri da Cargill, National Steak and Poultry, Monsanto, Coca-Cola e Sutter Home Winery.

Nel 2003, l’American Academy of Pediatric Dentistry ha accettato una donazione di un milione di dollari dalla Coca-Cola. Quell’anno, il gruppo ha affermato che “non esistono chiare prove scientifiche circa il ruolo esatto che le bevande analcoliche svolgono nelle malattie del cavo orale dei bambini.” La dichiarazione sosteneva una posizione esattamente contraria a quella precedente, secondo cui “il consumo di zuccheri in qualsiasi bevanda può essere un significativo fattore. che contribuisce all’insorgenza ed alla progressione della carie dentale”.

2.4 Influenzando i media con informazioni tendenziose o false

Nel 1990, la Philip Morris richiese alla società di pubbliche relazioni Burson-Marsteller di scrivere degli articoli, da presentare ai principali media, in cui si dovevano criticare le stime dell’EPA sulla cancerogenicità del fumo passivo. Forbes ha pubblicato un articolo molto critico nei confronti dell’EPA, accusando l’ente di sprecare il denaro dei contribuenti. Come compenso, la Philip Morris ha pagato la Burson-Marsteller con 7,731,000 milioni di dollari.

Il resto nella seconda parte del post.

Biografie essenziali di scienziati

Traendo ispirazione da quelle (ottime) di Peppe , Tommaso e Popinga , ho pensato ad un paio di biografie essenziali di scienziati:

Benoît (Benoît (Benoît B. Mandelbrot è diventato celebre per i suoi studi sulla geometria frattale) Mandelbrot è diventato celebre per i suoi studi sulla geometria frattale) Mandelbrot è diventato celebre per i suoi studi sulla geometria frattale.

Paracelso è stato un grande medico ed alchimista del Rinascimento, seppur anche un uomo di un’arroganza letale. Ma non se preso a piccole dosi.

Il problema del bombo viaggiatore

bombi bombi

Insetti davvero interessanti i bombi. La loro attività di impollinatori li rende un elemento indispensabile per ecosistemi naturali ed agricoltura, e per lungo tempo la loro capacità di volare è stata considerata un mistero dell’aerodinamica , a causa delle (apparentemente) insufficienti ampiezza e frequenza di battito delle ali1 . Più recentemente, uno studio2 realizzato da ricercatori del Queen Mary College di Londra ha evidenziato come i bombi siano in grado di identificare il percorso più breve che unisce i fiori disposti secondo un certo schema, anche quando li raggiungono partendo da un diverso punto iniziale. In altre parole riescono a risolvere quello che viene definito il Problema del commesso viaggiatore (Travelman Sales Problem, TSP), in cui si ricerca il tragitto più breve possibile che consente di visitare tutte le città di una rete, passando una sola volta per ciascuna di esse. Gli algoritmi matematici risolvono il problema calcolando e confrontando tutti i possibili cammini, operazione lunga ed onerosa dal punto di vista computazionale; nel 2001 la risoluzione del TSP applicato a 15112 città tedesche ha richiesto l’equivalente di 22.6 anni di computer time (500 MHz).

Per il cervello dei bombi, delle dimensioni di una capocchia di spillo, sembrerebbe quindi un problema impossibile da affrontare. Nella ricerca di risorse distribuite in modo casuale, la maggior parte degli animali utilizza l’approccio più semplice, seguendo percorsi (sub-)ottimali muovendosi verso i punti più vicini non ancora visitati. I bombi viceversa adottano, nei loro voli di impollinazione, una strategia più elaborata.

Per studiarla, i ricercatori hanno costruito un’apparato sperimentale contenente sei fiori artificiali, disposti in modo che i movimenti verso il successivo più vicino conducessero i bombi a seguire un percorso non ottimale.

Percorsi a confronto Percorsi a confronto
Percorsi a confronto

Nel corso degli 80 tentativi, migliorando la conoscenza della disposizione dei fiori, gli insetti hanno ridotto progressivamente la distanza volata. E, aspetto ancora più sorprendente, non hanno quasi mai adottato la strategia di seguire il fiore più vicino a quello appena visitato, privilegiando cammini alla lunga più vantaggiosi dal punto di vista del consumo energetico.

Risultati Risultati
Confronto dei tentativi

La conclusione dello studio è che i bombi sono in grado di risolvere complessi problemi di routing basandosi sull’esperienza precedente e non su una sofisticata rappresentazione cognitiva dello spazio.

Questo è il codice R per ottenere i percorsi mediante l’algoritmo 2-opt ed i grafici corrispondenti (con ggplot2):

library(TSP)
library(ggplot2)
bumblebee <- data.frame(c(310,130,30,310,620,680,440),c(220,220,850,600,620,70,200))
names(bumblebee) <- c("x","y")
attach(bumblebee)
bumblebeeDistancematrix <- dist(bumblebee)
bumblebeeDistancematrix.tsp <- TSP(bumblebeeDistancematrix)
# calculate shortest path with 2-opt method
bumblebeeDistancematrix.path <- solve_TSP(bumblebeeDistancematrix.tsp, method="2-opt", control=list(tour=c(1,2,3,4,5,6,7)))
bumblebeeDistancematrix.tour <- as.vector(bumblebeeDistancematrix.path)
# lenght of the tour
as.integer(bumblebeeDistancematrix.tour)
bumblebeeN <- data.frame(bumblebee[as.integer(bumblebeeDistancematrix.tour),], ID=c(1:6,"N"))
base_size <- 9
# shortest path graph
p <- ggplot(bumblebee[as.integer(bumblebeeDistancematrix.tour),], aes(x,y))
p + geom_path() + geom_segment(aes(xend=310, x=440,yend=220, y=200), arrow=arrow(length = unit(0.25, "cm"))) + geom_point(aes(x+25,y+35, shape=bumblebeeN$ID), size=3) + scale_shape_manual(values = as.character(bumblebeeN$ID)) + opts(legend.position = "none", axis.ticks = theme_blank(), axis.text.x = theme_blank(), axis.text.y = theme_blank(), plot.title = theme_blank()) + xlab("") + ylab("")
# longest path
bumblebeeDistancematrix.long.tour <- c(1,2,4,5,6,3,7)
bumblebeeL <- data.frame(bumblebee[as.integer(bumblebeeDistancematrix.long.tour),], ID=c(1,2,4,5,6,3,"N"))
# longest path graph
g <- ggplot(bumblebee[as.integer(bumblebeeDistancematrix.long.tour),], aes(x,y))
g + geom_path() + geom_segment(aes(xend=310, x=440,yend=220, y=200), arrow=arrow(length = unit(0.25, "cm"))) + geom_point(aes(x+25,y+35, shape=as.character(c(1,2,3,4,5,6,"N"))), size=3) + scale_shape_manual(values = as.character(c(1,2,4,5,6,3,"N"))) + opts(legend.position = "none", axis.ticks = theme_blank(), axis.text.x = theme_blank(), axis.text.y = theme_blank(), plot.title = theme_blank()) + xlab("") + ylab("")

Il pacchetto TSP mette a disposizione diversi algoritmi per l’identificazione dei percorsi ottimali, utilizzabili specificandone il nome nella funzione solve_TSP. È disponibile inoltre un’interfaccia per l’integrazione con Concorde (da installare separatamente), il software più veloce per la soluzione di TSP.


  1. Jane Wang, Z. (2000). Two Dimensional Mechanism for Insect Hovering Physical Review Letters, 85 (10), 2216-2219 DOI: 10.1103/PhysRevLett.85.2216^
  2. Lihoreau M, Chittka L, Le Comber SC, & Raine NE (2012). Bees do not use nearest-neighbour rules for optimization of multi-location routes. Biology letters, 8 (1), 13-6 PMID: 21849311^

Chiedi al climatologo

Consulti il dentista per avere un parere sulle condizioni del tuo cuore?

Così inizia una lettera inviata al Wall Street Journal da alcuni climatologi in risposta ad un articolo pubblicato a fine gennaio intitolato “No Need to Panic About Global Warming”, nel quale l’autore afferma come non esistano incontrovertibili prove scientifiche che giustifichino delle azioni drastiche per diminuire le emissioni di anidride carbonica.

L’articolo prende spunto dalle recenti dimissioni del premio Nobel per la fisica Ivar Giaever dalla American Physical Society, motivate dal dissenso nei confronti della seguente dichiarazione rilasciata dalla società:

Le prove sono incontrovertibili. Il riscaldamento globale sta avvenendo. Se non saranno intraprese azioni mitigatrici, è verosimile i sistemi fisici ed ecologici della Terra, il sistema sociale, la sicurezza e la salute umana subiranno danni significativi.

Secondo il giornalista, un crescente numero di scienziati, alcuni di altissimo livello, condivide la posizione di Giaever, tanto da ([nota mia] avere il “coraggio” di) co-firmare l’articolo. L’ovvia obiezione addotta dai climatologi è che sebbene questi scienziati abbiano raggiunto traguardi notevoli nei loro settori (ingegneria, biochimica, fisica (anche Zichichi), addirittura un astronauta!), non sono certamente degli esperti nelle scienze climatiche. E quelli che dovrebbero esserlo in quanto studiosi del campo, purtroppo sono famosi per le loro idee estreme e contrarie alle conoscenze condivise dalla maggioranza dei climatologi, quindi di attendibilità quantomeno discutibile.

L’articolo continua con la considerazione che negli ultimi dieci anni non ci sia stato nessun riscaldamento, “fatto” supportato da alcune frasi presenti nelle e-mail del (presunto) Climategate , e che l’aumento citato dai climatologi sia inferiore a quello previsto dai modelli.

Purtroppo i dati dicono il contrario. Il trend di riscaldamento globale a lungo termine è di continua crescita, tanto che l’ultimo decennio è stato il più caldo da quando le temperature atmosferiche vengono registrate. Nella classifica degli anni più caldi, ben dieci si sono verificati dopo il 2000.

Inoltre durante i periodi in cui sembra che ci sia un aumento minore delle temperature superficiali, il riscaldamento avviene da qualche altra parte del sistema climatico, tipicamente l’oceano profondo.

Un esempio visuale abbastanza eloquente è fornito da questo video del Goddard Institute for Space Studies della NASA, in cui vengono rappresentate le temperature globali medie superficiali dal 1880 al 2011:

Per quanto riguarda le affermazioni presenti nelle e-mail del CRU, è stato ampiamente dimostrato come il loro contenuto sia stato estrapolato dal contesto in modo da far apparire fraudolento il comportamento di alcuni scienziati. Che una testata autorevole come il WSJ (seppur palesemente di parte) non abbia argomentazioni più solide di un finto scandalo su cui basare un articolo di certo non fa onore al suo nome.

Davvero niente male anche il passo successivo (un altro grande classico degli scettici sul global warming), in cui il giornalista fornisce qualche informazione sull’anidride carbonica.

Il fatto è che la CO2 non è un inquinante. È un gas incolore ed inodore, esalato in alte concentrazioni da ognuno di noi, un componente chiave del ciclo della vita.

Il concetto di inquinante è relativo, non assoluto. Anche l’anidiride carbonica può esserlo, sia in ambito climatico in quanto “gas serra” (anche se il termine non è propriamente corretto), sia come causa di intossicazione in ambienti chiusi per l’uso scorretto di impianti termici o durante immersioni subacquee. Però è incolore ed inodore, che fastidio può dare?

Le piante sono più attive con alti livelli di CO2 che spesso gli operatori delle serre aumentano le concentrazioni di fattori tre o quattro per aumentare la crescita.

Vero, ma lo fanno in serra (e non tutte le specie, alcune sono inibite da concentrazioni troppo elevate), dove altri fattori come temperatura ed umidità sono controllati. Inoltre il riscaldamento atmosferico, conseguenza dei maggiori livelli di CO2, aumenta la richiesta d’acqua delle piante, oltre ad ampliare la superficie delle zone desertiche e quindi non coltivabili. Il discorso è in realtà molto più complesso, i fattori influenzati dalla concentrazione di CO2 sono numerosi e gli effetti a lungo termine difficilmente prevedibili, anche se quelli negativi sembrano essere molto più ampi di quelli positivi, anche dal punto di vista economico.

Purtroppo articoli di questo tipo se ne leggono fin troppi, sia quando sono scritti con obiettivo dichiaratamente politico (come questo), sia per scarse conoscenze del giornalista sul tema, come un recente articolo pubblicato su Il Corriere della Sera. L’aspetto positivo è che in entrambi i casi gli esperti sul clima sono intervenuti direttamente per controbattere falsità, accuse ed inesattezze.

Ricordando così ai lettori che non sempre quello che leggono corrisponde alla verità dei fatti, e che bisogna sempre ascoltare la voce degli esperti di quello specifico settore. L’integrità delle nostre conoscenze ed opinioni non è meno preziosa di quella del nostro cuore (l’organo). Così come non ci rivolgiamo al dentista per un elettrocardiogramma, così non dobbiamo farci convincere che il riscaldamento globale non esista (o che l’uomo non contribuisca in modo determinante ad esso) solo perchè uno scienziato non esperto in climatologia ci dice il contrario.

Se non sapete dove trovare delle fonti affidabili, questi siti sono un ottimo inizio:

Il prezzo della conoscenza per Elsevier

A quanto pare molti accademici hanno dichiarato guerra ad Elsevier , il maggior editore mondiale in ambito scientifico. Le motivazioni principali, ben espresse in questo post scritto dal matematico Tim Gowers (vincitore della Medaglia Fields ), sono riassumibili in tre punti:

  • l’elevato prezzo delle pubblicazioni, molto superiore alla media
  • la politica del “bundling”, in base alla quale una biblioteca o un’istituzione non può scegliere le riviste singolarmente me è obbligata ad acquistarle all’interno di “pacchetti” che includono molte altre pubblicazioni di scarso o nullo interesse (in senso relativo, a parte qualche eccezione ), ad un costo spesso non sostenibile
  • il supporto alle proposte di legge SOPA , PIPA e Research Works Act

Per invitare Elsevier a rivalutare le sue politiche editoriali è stato istituito un sito, The Cost of Knowledge , sul quale gli accademici possono dichiarare la loro intenzione di non pubblicare, di non fare da referee e/o non eseguire del lavoro editoriale per le riviste gestite dall’azienda. Finora i firmatari sono 713 1118 1397 3077 6716.

Come osservato da John Baez in questo post , Elsevier non è l’unico editore che adotta delle strategie per mantenere elevato il costo della conoscenza e combattere l’open access. Per fortuna quest’ultimo gode di ottima salute, testimoniata dal successo di siti come PLOS , PubMed Central e arXiv .

Moratoria di 60 giorni sulle ricerche sui ceppi mutati del virus H5N1

Come era prevedibile, gli autori dei due studi sui ceppi mutati del virus dell’influenza aviaria H5N1 hanno aderito alla proposta di una moratoria temporanea degli esperimenti. Come illustrato in un comunicato1 co-firmato da altri 36 ricercatori del settore, si ritiene che un forum internazionale sia la circostanza più adatta per una discussione sui benefici di questo tipo di ricerche e sulle misure necessarie per garantire che vengano condotte in assoluta sicurezza.

We recognize that we and the rest of the scientific community need to clearly explain the benefits of this important research and the measures taken to minimize its possible risks. We propose to do so in an international forum in which the scientific community comes together to discuss and debate these issues.

We realize that organizations and governments around the world need time to find the best solutions for opportunities and challenges that stem from the work. To provide time for these discussions, we have agreed on a voluntary pause of 60 days on any research involving highly pathogenic avian influenza H5N1 viruses leading to the generation of viruses that are more transmissible in mammals.

In addition, no experiments with live H5N1 or H5 HA reassortant viruses already shown to be transmissible in ferrets will be conducted during this time. We will continue to assess the transmissibility of H5N1 influenza viruses that emerge in nature and pose a continuing threat to human health.

Resta ora da vedere se saranno sufficienti 60 giorni per l’ideazione ed applicazione di una nuova regolamentazione del settore.


  1. Fouchier, R., García-Sastre, A., & Kawaoka, Y. (2012). Pause on avian flu transmission studies Nature, 481 (7382), 443-443 DOI: 10.1038/481443a^

Giornalisti vs scienziati

Dibattito scienziati-giornalisti Dibattito scienziati-giornalisti

In un articolo pubblicato sul sito del Guardian, il chief online editor della rivista Nature Ananyo Bhattacharya ha elencato quelli che, secondo la sua opinione, sono i nove motivi che dimostrano come gli scienziati non capiscano i principi e le dinamiche del giornalismo. La risposta di una parte della comunità scientifica non si è fatta attendere, attraverso alcuni post dai titoli eloquenti (es. “i nove modi in cui i giornalisti dimostrano che non conoscono la scienza ”).

I nove punti elencati da Bhattacharya sono le principali critiche e richieste che i giornalisti ricevono dai ricercatori scientifici.

La struttura standard con cui le notizie di cronaca vengono riportate non funziona per la scienza

Lo schema tipico delle news è quello della piramide invertita , in cui prima vengono presentate le informazioni più importanti, poi i dettagli più significativi ed infine una descrizione generale del contesto. Secondo Bhattacharya questo schema funziona bene anche per le notizie scientifiche, e sfida chi ne adotta uno diverso a verificare quanti lettori arrivino alla fine dei loro post.

Per quanto mi riguarda è lo schema che si deve adattare alla notizia. Posso capire che se l’articolo su un quotidiano non appassiona da subito il lettore e viene percepito come “noioso” il giornalista non ha fatto bene il suo lavoro. Ma se io scrivo un post sul mio blog su una ricerca i cui risultati richiedono alcune conoscenze di base indispensabili (e che presumo non tutti possiedano), come può un lettore essere invogliato al leggerlo interamente se non riesce nemmeno a comprendere la terminologia o l’argomento? In questo caso lo schema a piramide invertita non è probabilmente quello più adatto.

Non c’è un limite al numero di parole utilizzabile in internet. Perchè si leggono notizie di cronaca scritte in 300-700 parole ma le affermazioni degli scienziati vengono spesso ridotte a poche frasi o parole scelte ad hoc?

Anche qui Bhattacharya fa riferimento alla fruibilità dell’informazione. Una notizia più breve ha meno possibilità di essere noiosa, occupa meno spazio (lasciandone ad altre) ed è più veloce da scrivere e revisionare.

In questo caso ha ragione Southern Fried Scientist quando spiega che anche molti scienziati sanno scrivere bene e possiedono una capacità di sintesi efficace. Gli abstract degli articoli scientifici sono un ottimo esempio. Si leggono invece molti articoli in cui i risultati delle ricerche vengono usati solo come aggancio per scrivere storie che hanno più attinenza con il costume che con la cultura. Ovviamente nessuno impedisce ad un giornalista di adottare questo stile, se lo ritiene adeguato per il proprio pubblico, ma che almeno ciò non accada all’interno di pubblicazioni di un certo livello o con un target di lettori dotati di un minimo di intelligenza o curiosità.

Il titolo dell’articolo è un’iperbole

Secondo l’autore il titolo non deve raccontare una storia ma catturare l’interesse del lettore senza dare informazioni sbagliate.

Purtroppo è più facile a parole che nei fatti, a giudicare dai titoli ad effetto che si leggono in giro, il cui risultato principale è di ingannare il lettore sui contenuti a cui si riferiscono. I miei preferiti sono quelli sulle scoperte del “gene del”, utili solo come pretesto per parlare di temi evergreen come alopecia, cellulite, shopping, .

Modifica subito la mia affermazione colorita

Bhattacharya sostiene che per dare più umanità al racconto è necessario riportare le esatte parole degli scienziati, anche se utilizzano termini coloriti o potenzialmente sconvenienti.

Condivisibile, ma se la persona intervistata ritiene che certe frasi non vadano pubblicate è il giornalista che dovrebbe mostrare un po’ di cortesia e tagliarle dall’articolo.

Perchè ha enfatizzato le implicazioni da tabloid del mio lavoro?

A quanto pare il lavoro del giornalista scientifico non è quello di comunicare i risultati di ricerche al grande pubblico, ma di sfruttarne senza distorcerli alcuni aspetti (non necessariamente quelli importanti o innovativi) solo per scrivere una storia.

Dal mio punto di vista, opinione estremamente discutibile.

La storia non contiene una raccomandazione essenziale o contiene errori

Bhattacharya ritiene che un articolo scientifico contenga tutte le informazioni essenziali per la sua comprensione, e che nella maggior parte dei casi alcune raccomandazioni o ammonimenti da parte dei ricercatori non siano necessari al fine della comprensione della storia. Ed è sempre possibile commettere errori, segnalabili in seguito con una errata corrige.

Gli scienziati sono per natura perfezionisti, ed ogni aspetto di una ricerca assume un’importanza che un giornalista od il semplice lettore non riconosce. L’importante è che l’omissione non modifichi il senso della ricerca rendendo l’articolo impreciso o del tutto scorretto.

Non puoi scrivere un articolo sul mio lavoro, te lo proibisco

Richiesta un po’ pretestuosa, ma giustificabile se il giornalista scrive ad esempio per una rivista di gossip.

Come ha potuto citare quella persona che ha un’opinione opposta alla mia, e quindi sbagliata?

Un giornalista deve essere in grado di riconoscere un esperto del settore di cui vuole scrivere, avere senso critico e l’esperienza per riconoscere se una ricerca merita di essere trattata in un articolo. Deve inoltre scegliere con saggezza i soggetti da interpellare nel caso voglia presentare delle opinioni o idee contrastanti con quelle della ricerca. Il rischio è di illudere il lettore che esista un dibattito in un certo settore quando in realtà così non è, come nel caso del riscaldamento globale.

Rispetto a qualche anno fa la scienza ha guadagnato molto spazio nei media, paradossalmente anche grazie ad esempi di pessima divulgazione (meglio non fare nomi), che almeno hanno il merito di far arrivare al grande pubblico l’idea che la scienza può non essere noiosa se presentata nel modo giusto. Esempi negativi che si spera diventeranno sempre più rari, magari con un maggior dialogo tra giornalisti e scienziati, il cui rapporto è stato ben esemplificato nell’immagine all’inizio del post.

Update (19-01-2012): sempre sul tema, un post di Eleonora Viganò con intervista a Luca Mercalli.

Image courtesy of Not Exactly Rocket Science

L'insolita presentazione del dottor Brindley

Per quanto in molti ritengano che le conferenze scientifiche siano un modo particolarmente noioso di trascorrere il proprio tempo, se gli argomenti sono di un certo interesse e/o gli oratori delle persone brillanti ci si può in realtà divertire anche prima della fine dei lavori (che in genere è il momento in cui iniziano le attività che stanno davvero a cuore ai partecipanti più viveur, e per le quali i congressi sono solo un pretesto: turismo in belle città o località esotiche, sport, esplorazioni enogastronomiche, studi antropologici sulle popolazioni indigene).

Un esempio, probabilmente il più estremo di sempre, è quello accaduto durante una conferenza della Urodynamics Society a Las Vegas nel 1983, durante la quale il professore britannico G.S. Brindley presentò i risultati dei suoi studi pioneristici sull’autoiniezione di papaverina per indurre un’erezione del pene. La presentazione1 si tenne in un piccolo auditorium davanti ad un numero abbastanza limitato di partecipanti, la maggior parte dei quali in compagnia dei propri partner in vista della cena di gala che si sarebbe tenuta subito dopo.

Abbigliato con una inconsueta tuta sportiva blu, il Professor Brindle cominciò ad esporre dal palco le sue ricerche relative all’effetto di alcuni agenti vasodilatatori sull’erezione. Per escludere l’ipotesi che l’effetto lievitante fosse dovuto ad una stimolazione di tipo erotico e non all’effetto dei farmaci, il Professore aveva deciso di effettuare un test in una situazione decisamente poco “stimolante” dal punto di vista sessuale. Rivelò agli astanti come questa fase dello studio sarebbe stata condotta in loro presenza, grazie alla papaverina che si era iniettato poco prima nella sua stanza d’albergo ed ai morbidi pantaloni della tuta sportiva che avrebbero consentito di poter “esibire” chiaramente i risultati. Ritenendo però che l’indumento non consentisse di “apprezzare” al meglio le proprie “argomentazioni”, il professore decise quindi di mostrarle esplicitamente abbassandosi pantaloni e shorts. Dopo qualche istante di pausa, davanti al pubblico ormai in apnea, annunciò infine che avrebbe permesso ad una parte del pubblico di testare e confermare il grado di turgore. Bastarono pochi passi dondolanti a pantaloni abbassati per causare il panico tra le signore delle prime file, che si narra si misero ad urlare talmente forte da costringere Brindley a rivestirsi in fretta ed a terminare nella mestizia il suo ormai memorabile discorso.

Dubito che qualcuno riuscirà ad alzare l’asticella oltre il limite segnato da Brindley nella gara per la presentazione più incredibile, soprattutto perchè tenuta in una circostanza ufficiale e basata su dati reali che in seguito vennero pubblicati.

Di certo ce ne sono altre, ma un paio abbastanza “creative” sono la famosa chicken chicken chicken e quella immaginaria di questo episodio di The Big Bang Theory).


  1. Klotz L (2005). How (not) to communicate new scientific information: a memoir of the famous Brindley lecture. BJU international, 96 (7), 956-7 PMID: 16225508^