11 agosto 2014

Come Darwin sbufalo la Sirenetta

"Le sirene esistono ma ce lo nascondono"
Una politica italiana nel 2013

Ha fatto il giro dei soliti siti di fuffa la recente notizia del ritrovamento di un corpo di sirenetta sulle spiagge di Lampedusa. Nel miglior caso la solita bufala d´estate (si tratta di foto del 2011 riprese sul set di "Pirati dei Caraibi"), nel peggiore caso un esempio del pessimo gusto dei fuffologi, poiché alla notizia è stata data "veracità" affermando che la scoperta è stata fatta durante il recupero di naufraghi al largo della costa italiana!
 
Ma non sarebbe la prima volta che il grande pubblico rimane incantato da una sirena.
 
Da sempre l´uomo è affascinato da presunti mostri, ma solo nel 17° secolo la scienza comincio a occuparsi di questo fenomeno. Nel 1792 il naturalista inglese Robert Plot scrive nella sua "Natural History of Oxfordshire"
 
"Devo considerare, come primo, oggetti naturali, qualora abbiano ritenuti la loro forma primaria o nell´ambito del loro sviluppo siano rimasti normali, come animali, pianti e strutture del mondo naturale. Come secondo, l´estravagante e con difetti, causato sia dalla deformazione del tessuto o limitazioni o malformazioni, come visto nei mostri."
 
Lo zoologo Étienne Geoffroy Saint-Hilaire é ancora più preciso a riguardo, le malformazioni dei mostri non sono casuali, ma rispecchiano certe regole - studiando mostri e le loro deformazioni si può scoprire le regole naturali che governano lo sviluppo della vita sulla terra.
 
"I mostri non sono scherzi della natura; la loro organizzazione e sottoposta a regole; a precisi leggi, e queste regole, questi leggi, sono identiche a quelle che controllano il sviluppo della serie animale; in una parola, i mostri sono creature comune, o meglio, non esistono mostri, dato che la natura e tutt'una."
 
Per Saint-Hilaire certe deformazioni individuali rispecchiavano semplicemente un passo più primitivo della linea evolutiva di una specie. Un individuo di tetrapode nato senza arti rispecchia semplicemente una presunta "fase di pesce", che in un tempo remoto la linea evolutiva in soggetto aveva dovuto passare.
 
Non sorprende, conoscendo l´interesse dei naturalisti per questo soggetto, che anche il grande pubblico ne rimase affascinato.
 
L´Inghilterra vittoriana era ossessionata dai mostri e fiere e collezioni di strane creature abbondavano nella Londra di quei tempi. I mostri più celebri erano strani ibridi tra uomo e animale, come la sirena - meta donna e per meta un pesce. Ritenute creature inverosimili da taluni, altri naturalisti, forse meno esperti in anatomia, consideravano la loro esistenza possibile e anche il grande pubblico era abbastanza ottimista (o abbastanza interessato alla cosa da pagare per visitare le rispettive esposizioni nei "freak shows").
 
Nel 1822 a Londra in una piccola esposizione apparve quello che fu ritenuto la più tangibile prova per l´esistenza delle sirene.  In una vetrinetta era esposto un essere con una lunga coda di pesce e le braccia e il cranio dall´aspetto antropomorfico, con tanto di lunghi capelli e piccoli capezzoli sul petto. Il reperto era stato acquistato dal capitano Samueal Barrett Eades per una cifra equivalente a una nave mercantile (aveva venduto la nave che gestiva per comprarlo) in Batavia (Indonesia). Per rifarsi del denaro investito, fu allestita un'esposizione con tanto di annunci pubblicitari in diversi giornali londinesi. 

Fig.1. La sirenetta del capitano Eades in una stampa pubblicitaria del 1822.

E curioso notare che Eades si mise in contatto con un noto chirurgo per confermare la veracità del reperto come nuova specie, questo confermo solo che si trattava di un falso composto da parti di salmone e orango! 
Eades non si arrese e ben presto in un giornale inglese apparve un articolo che, basandosi anche sulla lunga lista di avvistamento di sirene nel passato e l´apparente mancanza di linee di sutura nel reperto (nascosto dai falsi seni), dichiaro che si trattava di una scoperta scientifica genuina. La discussione continuò fino al 1823, ma il pubblico perse rapidamente l´interesse nel reperto, sta di fatto che per quasi venti anni non si seppe quasi più nulla, a parte periodiche affermazioni che qualcuno aveva scovato uno strano essere tra le curiosità esposta in diverse fiere locali.
Nel 1842 riappare negli Stati Uniti, ora venduto dal famoso imprenditore Phineas Taylor Barnum come sirenetta delle Feejee, con tanto di naturalista fasullo che l´aveva raccolta durante una delle sue avventurose spedizione nel Pacifico. La sirenetta, cosi la pubblicità, era l´anello mancante tra uomo e pesce, come il pesce volante era l´anello mancante tra uccelli e pesci !
 
La pubblicazione della teoria sull´evoluzione di Darwin nel 1859 fu un duro colpo per questa credenza. Darwin spiegava che l´evoluzione era un processo lento e che occorreva tramite minuscoli cambiamenti degli organismi - ma le creature mostrate nei "freak show" erano quelle più deformati e inverosimilmente sarebbero potuti sopravvivere in natura tanto a lungo da trasmettere le loro deformazioni alla prole. Inoltre erano organismi ibridi tra diverse linee evolutive, come pesci e mammiferi, linee evolutive che si erano separate in tempi geologici troppo remoti e non potevano perciò più incrociarsi.
 
Ma ucciso un mostro ne appare subito un altro. Ben presto le rispettive esposizioni presentavano al pubblico pagante un nuovo mistero della scienza, il presunto "missing link" - un strano ibrido tra uomo e scimmia, con postura bipede e grande cervello, ma sembianze scimmiesche.

Fig.2. "Cos´é ?", una stampa pubblicitaria dell´American Museum, pubblicata nel 1860. "È un essere inferiore dell´uomo, o il prossimo passo evolutivo della scimmia? oppure é entrambi in combinazione?"

L´uomo scimmia sembrava un concetto supportato dalla teoria dell´evoluzione, almeno un´evoluzione vista come predefinita e lineare, in cui le odierne scimmie e l´uomo moderno formano i punti terminali. Già Darwin riconobbe l´errore in questo mito popolare e ripetutamente nelle edizioni del suo "Origin of Species" ricorda che l´antenato comune di due specie non deve necessariamente assomigliare a una di queste o apparire come una loro combinazione. 

Purtroppo il concetto prevale anche ai tempi nostri… continua ….

Bibliografia:

ASMA, S.T. (2001): Stuffed Animals and Pickled Heads. The Culture and Evolution of Natural History Museums. Oxford University Press: 319
BLUMBERG, M.S. (2009): Freaks of Nature. What anomalies tell us about development and evolution. Oxford University Press: 341
BONDESON, J. (1999): The Feejee Mermaid and other Essays in Natural and Unnatural History. Cornell University Press: 315
DA COSTA, P.F. (2000): The understanding of monsters at the Royal Society in the first half of the eighteenth century. Endeavour Vol. 24(1): 34-39
GOODALL, (2005): Performance and Evolution in the Age of Darwin. Out of the Natural Order. Routledge edition: 288

8 agosto 2014

Il mistero del Granito II - La nascita delle Rocce Ignee

Dopo l'avvento del Plutonismo (una teoria geologica che assume che le rocce ignee si formano dalla cristallizzazione del magma) nel 19° secolo ben presto si cerco di capire l' esatto meccanismo della formazione dei componenti/cristalli che compongono le rocce solidificate. È chiaro che il magma, la roccia fusa, deriva dal mantello terrestre, che dovrebbe (per motivi termodinamici) essere chimicamente molto uniforme. Questo pone un grande problema, da un mantello cosi monotono si potrebbero - in teoria - derivare solo un limitato numero di rocce, più precisamente:
 
- Le rocce plutoniche, formandosi dalla lenta cristallizzazione del magma in profondità  sono caratterizzate da cristalli di grandi dimensioni.
- Le rocce effusive, raggiungono velocemente la superficie terrestre, dove il rapido raffreddamento forma materiale vetroso o solo piccoli cristalli.

Fig.1. Un singolo cristallo di feldspato in una matrice composta da cristalli molto piú piccoli e meno sviluppati - plutone di Terlano.
 
Ma le rocce ignee terrestri non mostrano solo una variazione della loro tessitura, ma anche una notevole varietà nei minerali che le compongono.
 
Nel 1851 il chimico Robert Wilhelm E. Bunsen (1811-1899) propose che di fatto esistono almeno due varietà di magma nella crosta terrestre - le "pirrosseniti", con una composizione basica (con un basso contenuto di silice), e le "trachiti", con una composizione acida (alto contenuto di silice). Tutte le restanti rocce ignee terrestri si formano quando queste due varietà si mescolano nella crosta terrestre. Bunsen comunque non riuscì a spiegare come queste due riserve di magma potevano restare separate nel mantello terrestre.
 
Il giovane geologo Charles Darwin propose una teoria alternativa -  un magma uniforme e primario perdeva o acquistava dei minerali grazie al loro peso specifico variabile. Darwin basa quest´idea intrigante sulle sue osservazioni geologiche effettuate durante il viaggio attorno al mondo a bordo del "Beagle", soprattutto dopo aver visitato l' isola di origine vulcanica La Ascension.
 
"Credo che non vi possano essere dubbi che in questi casi i cristalli decantino in ragione del loro peso. Il peso specifico del feldspato varia da 2,4 a 2,58, mentre l'ossidiana sembra essere di solito tra 2,3 e 2,4; in una condizione di fluidità il suo peso specifico sarebbe probabilmente minore, il che dovrebbe facilitare la sedimentazione dei cristalli di feldspato. … La decantazione dei cristalli all'interno di una sostanza viscosa come quella delle rocce fuse, come è avvenuto in maniera inequivocabile nel caso dell'esperimento di Drée, merita un esame più attento, perché il fenomeno chiarisce il problema della separazione delle serie laviche trachitiche e basaltiche."
 
Ma solo grazie agli esperimenti sulla cristallizzazione condotti dal geologo Norman Levi Bowen (1887-1956) si riuscì a spiegare l'esatto meccanismo della formazione delle rocce ignee.
Nel 1913 Bowen pubblicò uno dei più famosi diagrammi nelle scienze della terra - la reazione continua tra i due termini estremi dei plagioclasi - Anortite - Albite, che avviene durante la cristallizzazione di un magma. 

Fig.2. Il diagramma della cristallizzazione dei feldspati, da Bowen "The Melting Phenomena of the Plagioclase Feldspars" (1913).

Raffreddandosi, da un magma si differenziano continuamente cristalli, la cui composizione varia rispetto al fluido primario (il meccanismo funziona in entrambi le direzioni, cioè se si fonde un cristallo si possono formare diverse fluidi). Se sia il magma, sia i cristalli rimangono in contatto a fine cristallizzazione la roccia risultante avrà la stessa composizione sommaria del magma primario. Se pero i cristalli sono esportati dal sistema, il magma restante avrà una composizione impoverite di certi elementi (che si trovano ora nei cristalli) e sarà a sua volta arricchito relativamente di altri elementi. Da questo magma residuo si potranno generare altri minerali e cosi anche nuovi tipi di rocce ignee.

Primo passo: Generazione di un magma, tramite fusione parziale delle rocce del mantello, se questo magma primario risale nella crosta terrestre, comincia a raffreddarsi e cristallizzarsi

Secondo passo: I meccanismi della differenziazione magmatica successiva, che separano cristalli e fluido, comprendono:
 
-    Segregazione tramite gravità e peso specifico (come proposta in parte da Darwin)
-    Segregazione tramite correnti di convenzione nei corpi magmatici
-    Segregazione di magma non mescolabili tra di loro

Possibile terzo passo: A questi si aggiungono successivi meccanismi che possono contaminare il magma primario e residuo:

-    Se magma già in parte differenziati si mescolano, possono formarsi nuove variazioni di magma, da cui si possono cristallizzare nuove rocce ignee
-    Assimilazione e contaminazione con rocce preesistenti
 
Continua…
 
Bibliografia:
 
CHIESURA, G. (2013): Isole di Darwin - Un curioso in mezzo al mare. CD-Rom
YOUNG, D.A. (2002): Norman Levi Bowen (1187-1956) and igneous rock diversity. From OLDROYD, D.R. (ed.); The Earth Inside and Out: Some Major Contributions to Geology in the Twentieth Century. Geological Society, London, Special Publications Nr. 192: 99-111
YOUNG, D.A. (2003): Mind over Magma - The Story of Igneous Petrology. Princeton University Press, Princeton - Oxfordshire: 693