venerdì 24 marzo 2017

I resti di un fungo intatto e di un coleottero micofago ritrovati in un pezzo di ambra birmana rivelano la precoce evoluzione dei funghi


I funghi sono i miceti più comuni, numerosi e morfologicamente diversificati. La maggior parte di questi corpi fruttiferi sono effimeri, delicati ed è estremamente raro trovarne di fossili. Fino ad ora, tutte le specie descritte di funghi lamellati, o Agaricales, fossili sono stati ritrovati esclusivamente nell'ambra.

Due forme risalgono al Mesozoico, tra cui i primi funghi: Palaeoagaracites antiquus di 99 milioni di anni fa ritrovato in un'ambra birmana, e il leggermente più giovane Archaeomarasmius leggetti in un'ambra del New Jersey (circa 90 milioni di anni fa).

Le restanti tre specie risalgono a 20 milioni di anni fa e sono state ritrovate in un'ambra Dominicana del Miocene. Queste prove indicano l'origine e la diversificazione precoce degli agaricomycetes molto limitata.

Recentemente, un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Huang Diying da Nanjing  del Institute of Geology and Palaeontology (NIGPAS) dell'Accademia Cinese delle Scienze ha riferito di un un certo numero di funghi lamellati e coleotteri micofagi ritrovati in un'ambra birmana, questi ultimi appartenenti alla sottofamiglia Oxyporinae, i cui membri moderni presentano un'associazione obbligata con funghi di consistenza morbida. I risultati sono stati pubblicati su Nature Communications.

Tutti i funghi che sono stati studiati sono molto ben conservati e possono essere raggruppati in quattro forme. Un gambo e una cappella intatta, completa, contenente lamelle distinte, sono visibili nella maggior parte di questi funghi racchiusi nell'ambra. La nuova scoperta suggerisce una stasi evolutiva a lungo termine della forma del corpo dei funghi durata almeno 99 milioni di anni e mette in evidenza la paleodiversità dei funghi, spingendo indietro la presenza degli Agaricales di almeno 25 milioni di anni.

Più interessante, l'apparato boccale di questi primi coleotteri, che presentano mandibole dilatate e notevolmente ingrandite, palpomeri labiali apicali con organi sensoriali fortemente specializzati, che corrispondono a quelli dei taxa moderni e indicano l'abitudine ad alimentarsi di funghi.

Dei coleotteri oxyporine diversi e morfologicamente specializzati erano apparsi anche nel Cretaceo inferiore, circa 125 milioni di anni fa.  In base a questi primi dati, questa scoperta mostra l'esistenza di un'antica comunità ecologica costituita da diversi funghi e coleotteri e stabilita sulla interazione trofica specializzata.

giovedì 23 marzo 2017

Perché alcuni ghiacciai sono blu?


Una delle caratteristiche più sorprendenti dell'Antartide è il suo splendida ghiaccio blu, ondulato come un mare ghiacciato.

Macchie di ghiaccio blu emergono dove il vento e l'evaporazione hanno reso la superficie dei  ghiacciai libera dalla neve. La superficie traslucida del ghiaccio, lucidata a specchio, riflette uno splendido colore turchese nel momento in cui il sole fa capolino sopra l'orizzonte. L'Antartide è l'unico luogo sulla Terra con queste incredibili distese di ghiaccio blu.

Il ghiaccio blu è molto scivoloso e pericoloso, rendendo una sfida camminare sulla sua superficie, ma le persone rischiano pur di avere la possibilità di fare un trekking indietro nel tempo. Questo perché il ghiaccio blu è il più antico dell'Antartide. Nel continente, gli scienziati hanno scavato del ghiaccio blu vecchio di 1 milioni di anni, e sono alla ricerca di ghiaccio ancora più antico.

Ma perchè questo ghiaccio è blu?
Quando l'acqua congela, inizialmente è piena di bolle d'aria. Man mano che questo ghiaccio viene sepolto e schiacciato sotto strati più recenti, il ghiaccio più vecchio inizia ad assumere una sfumatura blu, e man mano che aumenta di densità, le bolle diventano più piccole.

Senza l'effetto di dispersione delle bolle d'aria, la luce può penetrare più profondamente nel ghiaccio. Per l'occhio umano, il ghiaccio antico si comporta come un filtro, che assorbe la luce rossa e gialla e riflette solo la luce blu, creando le belle tonalità che si vedono sui ghiacciai.

Al contrario, la neve è bianca perché è piena di bolle d'aria. La neve riflette l'intero spettro della luce bianca, proprio come una soda appena versata e frizzante forma una leggera schiuma di colore bianco sulla parte superiore.

Il ghiaccio blu a volte emerge sul bordo dell'Antartide, dove i ghiacciai si sfaldano in mare. Aree di fusione possono anche creare lisce lastre di ghiaccio blu. Ma, per definizione, le vere zone di ghiaccio blu appaiono più spesso vicino alle catene montuose dell'Antartide.

I grandi ghiacciai del continente sono come lenti fiumi di ghiaccio. Quando questi flussi colpiscono una barriera, come ad esempio una catena montuosa, gli strati più profondi del ghiaccio sono costretti verso l'alto, come acqua che scorre su una roccia sommersa in un fiume. Il ghiaccio blu tende anche ad emergere in superficie sul lato sottovento della montagna, dove i forti venti spogliano dalla neve il ghiaccio. Nel corso del tempo, gli strati più vecchi si rivelano attraverso l'evaporazione.

Il  ghiaccio blu copre solo circa l'1 per cento dell'Antartide, è quanto emerge da uno studio del 2010 pubblicato sulla rivista Science Antartica. Le aree di ghiaccio blu di solito si estendono per un paio di miglia (pochi chilometri) in qualsiasi direzione.

Si è scoperto che il ghiaccio blu dell'Antartide racchiude un tesoro raro: meteoriti. Più di 25.000 meteoriti sono stati raccolti dalle aree  di ghiaccio blu dell'Antartide. L'evaporazione del ghiaccio polare lascia dietro di se i meteoriti che sono caduti sul continente ghiacciato nel corso di migliaia di anni, concentrando le rocce spaziali in una piccola area. I cacciatori di meteoriti fanno pellegrinaggi annuali verso le macchie di ghiaccio blu, scansionando il ghiaccio durante i loro viaggi in roulotte o motoslitta.

Le aree di ghiaccio blu sono utilizzate anche come piste, per l'atterraggio di aeromobili. Molti paesi, tra cui Italia, Australia, Norvegia, Russia e Stati Uniti utilizzano piste di ghiaccio blu.

domenica 19 febbraio 2017

Perchè gli antistaminici ci fanno venire sonno?


La sonnolenza è uno dei principali effetti collaterali di alcuni antistaminici, come la difenidramina (Benadryl) e il doxylamine succinato (l'antistaminico che si trova neln Nyquil). E a causa della loro potenti qualità sedative, gli antistaminici sono anche i principi attivi che si trovano in numerosi sonniferi.

Ma perché gli antistaminici provocano sonnolenza?
La storia inizia con le istamine, che sono composti chimici che svolgonouna serie di ruoli nel corpo, anche se sono meglio note per il loro coinvolgimento nelle risposte immunitarie locali.

Quando si viene feriti o il sistema immunitario rileva una sostanza estranea potenzialmente pericolosa, alcuni globuli bianchi e cellule del tessuto rilasciano istamina che cerca e si attacca alle altre cellule che hanno un recettore dell'istamina.

Qui, le istamine inducono una risposta infiammatoria - si dilatano i vasi sanguigni, aumentando il flusso di sangue al sito di lesione o di invasione. Rendono anche i vasi sanguigni più permeabili, permettendo a proteine ​​e globuli bianchi di penetrare nel tessuto danneggiato o infettato.

Ma ci sono effetti collaterali di questo processo di guarigione. Ad esempio, quando si sta combattendo un raffreddore (rhinovirus), le istamine allargano i vasi sanguigni nella cavità nasale, causando la congestione nasale.

Inoltre, la maggiore perdita di liquidi dai vasi sanguigni, in combinazione con un aumento della produzione di muco - causato anch'esso dalle istamine - può far colare il naso.

Le allergie si verificano quando il sistema immunitario pensa erroneamente che una sostanza estranea innocua, come il polline o i peli di animali domestici, sia in realtà pericolosa. Le istamine saltano all'azione, causando la gamma di sintomi associati con le allergie (starnuti, prurito agli occhi, congestione del torace, dispnea, ecc).

Gli antistaminici sono in genere utilizzati per alleviare i sintomi dell'allergia, e lavorare bloccando l'attaccamento delle istamine ai recettori, impedendo ai composti di svolgere le loro funzioni.

Ma i più vecchi, gli antistaminici di prima generazione, tra cui la difenidramina e doxylamine succinato, non discriminano tra quali i recettori dell'istamina bloccano.

Essi possono attraversare la barriera emato-encefalica e lì inibire una delle altre funzioni delle istamine - cioè, il ruolo fondamentale che svolgono nella regolazione del sonno e della veglia. Questa interruzione dell'azione delle istamine nel cervello provoca sonnolenza.

Gli antistaminici più recenti, come loratadina (Claritin) e fexofenadina (Allegra) causano meno sonnolenza degli antistaminici di prima generazione, ed è stato dimostrato in studi clinici. 

sabato 18 febbraio 2017

Cosa fanno gli insetti in inverno?


Quando arriva l'inverno, la maggior parte degli insetti o migrano o si ibernano. Ma alcuni sono molto più creativi

Noi esseri umani sopravviviamo alla morsa gelida dell'inverno con cappotti caldi, stufe e cioccolata calda. Gli insetti, tuttavia, hanno un paio di strategie creative dalla loro parte. Che si tratti di speciali proteine ​​che agiscono come l'antigelo delle auto, o di fluidi corporei addizionati con alcol invece che con acqua o dei preparativi per viaggi a lunga distanza verso climi più caldi, sembra che queste creature resistenti abbiano sviluppato le proprie risposte ai problemi biologici posti dall'inverno.

Probabilmente avrete sentito parlare di uno dei modi più comuni in cui gli insetti affrontano questa stagione buia e fredda: il viaggio nel tempo. "O fuggono nello spazio, il che significa che migrano, o riescono a fuggire nel tempo, il che significa che si ibernano", dice Scott Hayward, studioso di invertebrati presso l'Università di Birmingham. "La stragrande maggioranza in realtà si iberna".

Per sopravvivere alla carenza invernale di cibo e calore, i mammiferi come orsi e scoiattoli tendono a ibernarsi. Mentre si pensa che questo tipo di sospensione sia un sonno profondo, in realtà è uno stato biologicamente distinto di dormienza: gli animali ibernanti fanno scorta di cibo e riducono il loro metabolismo attraverso processi che non sono ancora pienamente compresi. I ricercatori della NASA stanno anche esaminando le tecniche che potrebbero indurre il letargo negli esseri umani, per aiutare gli astronauti nei lunghi viaggi spaziali.

Gli insetti hanno la loro versione di questo potente strumento: la diapausa. In modo simile al letargo, gli insetti che si preparano ad entrare in diapausa di solito cercano un qualche tipo di riparo dal freddo, dice Hayward, che ha svolto approfondite ricerche sulla dormienza negli insetti e la sopravvivenza in ambienti estremi. Questo spesso significa scavare ripari sotterranei (bisogna prendere in considerazione il fatto che, in inverno, centinaia di insetti potrebbero essere dormienti solo pochi centimetri sotto i nostri piedi), ma può anche significare trovare riparo in tronchi di alberi o sotto le rocce.

Alcuni insetti, come la piralide, sono riusciti a vanificare i trucchi di agricoltori ed entomologi trovando sistemi per vivere fuori terra in inverno. Questo famoso parassita del mais vanta una tolleranza estrema al freddo, ancor più delle specie che vanno in letargo. Gli studi hanno trovato che le larve di piralide possono sopravvivere anche in fase di super-raffreddato per diversi minuti a -40 gradi C. Le larve di piralide si rifugiano negli stocchi del mais o nelle pannocchie, ed sono in grado di sopravvivere anche quando l'acqua all'interno del loro corpo (anche se non all'interno delle loro cellule) congela.

Altri insetti fanno scorta di antigelo. In Antartide, il moscerino Antartico volando produce grandi quantità di zuccheri nelle sue cellule, che abbassano il punto di congelamento dei liquidi. Allo stesso tempo, il moscerino permette al terreno congelato intorno ad esso di estrarre fuori dal suo corpo quasi ogni goccia d'acqua. "L'insetto diventa completamente disidratato", dice Hayward. "Quindi, non può congelare". Questo aiuta il minuscolo insetto, che è sia l'unico insetto che il più grande animale terrestre di quel continente, a resistere completamente al congelamento.

La falena artica lanosa spende circa il 90 per cento della sua vita stando in uno stato congelato. Il bruco della falena compie questa impresa con la produzione di una molecola particolare, l'alcol glicerolo. Nello stesso modo in cui la vodka può essere conservata in congelatore e rimanere liquida, questo liquido non congela, preservando i tessuti delle larve della falena e permettendogli di sopravvivere a temperature fino a -57 gradi C. Il coleottero Upis dell'Alaska può resistere a temperature fino allo scioccante limite di -73 gradi C, mediante la produzione di una speciale "molecola di antigelo."

Ma la maggioranza degli insetti non sono così tenaci. Gli 0 gradi C sono il limite tipico di molte specie, dice Hayward. Ecco perché molti insetti hanno una portata limitata a zone più tropicali del mondo che non subiscono temperature così basse, come i paesi tormentati dalla cimici in Amazonia o quelli infestati di zanzare in Africa, Sud America e Asia.

Il riscaldamento globale, tuttavia, potrebbe cambiare presto questo equilibrio e minacciare le popolazioni di insetti in tutto il mondo. Man mano che la Terra si riscalda, gli insetti si stanno spostando verso i poli a colonizzare aree che sono più calde rispetto al passato nei mesi estivi. Eppure molti di questi insetti non hanno la capacità di sopravvivere agli inverni più freddi che trovano in queste regioni.

"Dove non possono adattarsi, non possono diventare abitanti stabili", dice Hayward. Nel frattempo, verso l'equatore, le temperature più calde perturbano i cicli di diapausa di altri insetti.

Anche se la diapausa è un adattamento per superare il periodo invernale, la temperatura non è il fattore principale che lo attiva. Invece, le giornate più corte sono il segnale dell'arrivo dell'inverno per il corpo degli insetti che dice loro che è il momento di prepararsi per la dormienza. Siccome i giorni sono più caldi in autunno, i corpi degli insetti si confondono. Pensano erroneamente che si tratti di primavera o di estate, e spesso finiscono per interrompere il processo di diapausa per iniziare la ricerca di cibo o di compagni, che li lascia impreparati quando l'inverno colpisce, dice Hayward.

Perché dovrebbero preoccuparsi di questo gli esseri umani? Si consideri la situazione ben nota delle api, un impollinatore vitale per molte specie di piante e colture agricole. Già in lotta contro la perdita di habitat e i pesticidi, le popolazioni di questo insetto stanno ora combattendo le stagioni. Le temperature che aumentano causano non solo autunni più lunghi, ma anche primavere precoci, che possono confondere un membro molto importante dell'alveare: la regina.

Le api regine sono gli unici abitanti dell'alveare che in genere entrano diapausa. Di norma, si risvegliano una volta l'anno, in primavera, e cominciano a generare una nuova colonia. Ma con la primavera che spesso parte in anticipo, tuttavia, gli alveari raggiungono più sovente la dimensione in cui nascerà una nuova regina che in questi casi tenterà di fondare una nuova colonia prima che l'inverno inizi, piuttosto che all'inizio della primavera stessa. Le api poi dovranno lottare per trovare fiori per nutrirsi in pieno inverno, e dovranno fare i conti con temperature che non si sono evolute per gestire.

"Ci sono massicci livelli di mortalità", dice Hayward, "e [quindi] si avrà un minor numero di impollinatori per l'anno successivo."

Ci sono una miriade di altri modi che gli insetti hanno sviluppato per combattere il freddo. Ma quando il gioco si fa duro, alcuni insetti preferiscono non giocare. La farfalla monarca, per esempio, è ben nota per la sua strategia colorata e maestosa di svernamento: centinaia e centinaia di esemplari volano per migliaia e miglia verso l'equatore per evitare le temperature fredde.

"Ci sono davvero un numero incredibilmente diversificato di modi in cui gli insetti sopravvivono all'inverno", conclude Hayward.

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