Vaccini, animali microscopici, batteri giganti, riso perenne ed entanglement quantistico. Queste sono solo alcune delle scoperte scientifiche avvenute nel 2022, grazie alle quali oggi sappiamo un pochino di più del nostro meraviglioso mondo.
L’anno volge ormai al termine ed è tempo di stilare classifiche: dagli eventi più salienti alle canzoni più ascoltate, dalle dodici migliori foto ai bestsellers in libreria. E in questa gara a chi trova un modo alternativo per raccontare il 2022, non può esimersi dalla sfida anche la scienza. Quali sono state le grandi scoperte scientifiche di quest’anno?
Una nuova Galassia
Grazie allo straordinario James Webb Space Telescope (JWST), progettato dall’astrofisica americana Jane Rigby, ironicamente soprannominata Sky Hunter, abbiamo scoperto la galassia più lontana mai osservata. Dista circa 13,4 miliardi di anni luce da noi e difatti la sua luce è partita appena 350 milioni di anni dopo il Big Bang, in pratica quando l’universo era ancora neonato.
Dal 12 luglio questa meraviglia di ingegneria del valore di 10 miliardi di dollari ci regala immagini straordinarie e dati utili per la comprensione di come ha fatto l’universo a popolarsi di galassie, stelle e pianeti.
Può vedere in profondità nei campi di stelle in formazione e scrutare 13 miliardi di anni indietro nel tempo, insegnandoci come stelle e galassie si sono formate e persino farci vedere eventuali esopianeti.
La rivoluzione immunitaria
La pandemia ha portato le istituzioni a investire molti soldi e tempo nella ricerca dei vaccini, accelerando il numero di scoperte scientifiche fatte nel campo, rispetto a quanto sarebbe avvenuto in condizioni normali. Questa focalizzazione dell’attenzione ha permesso di approfondire gli studi sulla produzione di vaccini multivalenti, capaci di proteggere l’uomo da più ceppi virali contemporaneamente.
Inoltre, riscuote sempre più successo l’uso di prodotti immunizzanti sniffabili o inalabili, già ampiamente adottati in Cina per contrastare il Covid-19. Qualora gli studi dovessero confermare la fattibilità e l’efficacia di questo nuovo metodo, si semplificherebbe enormemente la procedura di somministrazione.
PR23, il riso perenne
Pubblicato su Nature Sustainability, lo studio afferma che una particolare varietà ibrida di riso è in grado di resistere per quattro anni, garantendo raccolti paragonabili a quelli annuali. In genere la semina, poiché si pratica semestralmente, comporta un investimento di tempo e risorse notevole; tuttavia il riso perenne, nato dall’incrocio di una specie asiatica (Oryza sativa) e una africana (Oryza longistaminata), ha rivoluzionato la vita degli agricoltori in Cina e Uganda. Infatti, possono ora lavorare riducendo del 60% la forza lavoro e abbassando i costi di investimento di circa il 50% per ogni ciclo di ricrescita.
Un nuovo capitolo nella storia dell’evoluzione
In una remota regione della Groenlandia è stata trovata la traccia di DNA ambientale più antica al mondo. Ha circa due milioni di anni ed era nascosta su un fiordo nell’Oceano Artico, in minuscoli frammenti di argilla e quarzo. Dal confronto di ciascuna sequenza con quelle già note di piante, animali e microrganismi, i ricercatori hanno scoperto e ricostruito l’ecosistema di Kap København, nel quale le temperature erano di 10-17 gradi più elevate delle attuali.
Grazie a questo studio sono emerse nuove prospettive di ricerca sulle capacità delle specie di adattarsi ai cambiamenti climatici. Tuttavia, se da un lato tali scoperte scientifiche ci suggeriscono strategie alternative per combattere il riscaldamento globale, dall’altro ci confermano che le specie hanno comunque bisogno di tempo per adeguarsi.
Una fisica da premio Nobel
In autunno Alain Aspect, John Clauser e Anton Zeilinger hanno ricevuto il premio Nobel per la fisica, in onore del loro prezioso contributo alla comprensione dell’entanglement quantistico. Einstein parlava di “Azione spettrale a distanza”, per descrivere la capacità di una particella quantistica di influenzarne un’altra, anche quando collocata molto distante.
Oggi si parla invece di entanglement, letteralmente “intrecciamento”, un termine coniato nel 1935 da Erwin Schrödinger, e trova ampia applicazione nell’ingegneria informatica, in particolare nella crittografia. Infatti, consentirebbe di mandare messaggi in modo sicuro, permettendo al mittente di individuare la presenza di un eventuale intruso, il quale, insinuandosi nel sistema, lascia traccia del suo passaggio.
Chiocciole minuscole
“È incredibile quanto siano piccole, non ce lo saremmo mai aspettati”. Queste le parole di Adrienne Jochum, ricercatrice presso il Museo di storia naturale di Berna, in Svizzera, che ha scoperto una delle due specie di lumache più piccole al mondo. È avvenuto nel Sud-est asiatico, dove ha trovato Angustopila psammion , in delle grotte nel Vietnam del Nord, e Angustopila coprologos, in una gola calcarea del Laos. La prima detiene il record di miniatura, avendo un diametro di soli 0,6 millimetri.
In realtà, in ambiente marino esistono chiocciole ancora più piccole, ma la loro scoperta non ha destato lo stesso stupore, poiché in acqua è più semplice sopravvivere, anche da così piccoli. Invece, in ambiente subaereo le probabilità di essiccarsi sono altissime, motivo per cui probabilmente queste specie così piccole abitano solo in zone molto umide, come le grotte.
e microrganismi giganti
In genere i batteri sono il tipico esempio di organismo invisibile a occhio nudo, ma hanno scoperto l’eccezione che conferma la regola. Si chiama Thiomargarita magnifica, raggiunge anche un centimetro di lunghezza e vive in una palude di mangrovie a Guadalupa, nelle Piccole Antille.
“La scoperta di questo nuovo batterio Thiomargarita evidenzia una volta di più l’incredibile diversità del mondo microbico, nonché gli intricati adattamenti strutturali e genomici dei batteri, che consentono loro di crescere fino a raggiungere dimensioni cellulari che nessuno avrebbe previsto”.
Sfidare la morte
Tra le scoperte scientifiche del 2022 si annovera anche quanto osservato da un team di ricerca dell’Università di Yale. Quest’estate hanno provato a riattivare le cellule che componevano organi di maiale, ad esempio il cuore, dopo circa un’ora dalla morte dell’animale. In particolare, l’esperimento ha interessato il cervello, il cuore, il fegato e i reni, ai quali è stata applicata una tecnologia molto simile a quella adottata durante i trapianti. In questo modo il team ha stimolato la circolazione sanguigna e alcune funzioni essenziali per la vita, con l’obiettivo di prevenire il deterioramento degli organi.
Addirittura sei ore dopo la morte dei suini, alcune funzioni cellulari erano ancora attive, compresa la capacità del cuore di contrarsi. Queste incredibili scoperte aprono nuovi scenari nelle realtà dei trapianti d’organi, se si considera il grande problema di conservare la loro funzionalità fino al trasferimento nel paziente. Inoltre, questa nuova tecnologia potrebbe essere d’aiuto anche nella rigenerazione di tessuti danneggiati da ictus o infarti.
Possiamo dire che il cuore batte, ma per affermare se e fino a che punto batte come un cuore sano saranno necessari ulteriori studi.
Non solo scoperte scientifiche – Missione Nasa-Esa Dart
Sull’evento catastrofico di un asteroide che colpisce la Terra distruggendola, ci hanno fatto diversi film. Tuttavia non si tratta di sola finzione cinematografica, poiché potrebbe realmente accadere e già più di una volta è capitato di vedere asteroidi passare molto vicini alla Terra o colpirla: basti pensare all’estinzione dei dinosauri 65 milioni di anni fa.
Per queste ragioni, da tempo si lavora a possibili soluzioni e proprio nel 2022 la comunità spaziale ha raggiunto un grande traguardo. Grazie alla missione congiunta Nasa-Esa-Dart (Double Asteroid Re-Direction Test), è stata deviata la traiettoria dell’asteroide Dimorphos. Quest’ultimo non avrebbe colpito la Terra, ma l’esito positivo del test fa ben sperare sull’utilizzo di tale strategia, qualora le probabilità di collisione fossero reali.
Anemia falciforme – nuove cure all’orizzonte
Si tratta di una malattia genetica che conferisce ai globuli rossi una caratteristica forma a falce. Tale conformazione non permette un corretto trasporto dell’ossigeno nel sangue, con conseguenze importanti per la salute dei pazienti. Dopo anni in cui la ricerca focalizzava l’attenzione su come modificare questi globuli anomali, alcuni scienziati hanno scoperto che i trattamenti volti a stimolare l’attività dell’enzima piruvato chinasi (PKR) possono prevenire o alleviare gravi crisi dolorose.
Siamo ancora nelle prime fasi di ricerca, ma i risultati sono molto promettenti e, se arriveranno ulteriori conferme, potremmo avere a disposizione una nuova cura per alleviare il dolore nei pazienti affetti da anemia falciforme.
La microscopia Brillouin
Lo sviluppo delle cellule non è influenzato solo da fattori biologici e/o chimici, ma anche meccanici. Lo dimostrano ampiamente gli studi fatti sulle cellule staminali cresciute su gel morbidi oppure su vetro, in quanto si differenziano dando poi vita a tipi cellulari differenti.
L‘insorgere di malattie quali cancro e Alzheimer spesso è associata a un cambiamento della rigidità cellulare, ma misurare tale alterazione risulta piuttosto difficile. In particolare, sino ad oggi si conoscevano solo metodi invasivi e potenzialmente pericolosi per pensare a un test di prevenzione. Tuttavia, due differenti gruppi di ricerca, uno tedesco e uno americano, hanno evidenziato miglioramenti incredibili, utilizzando la microscopia Brillouin.
Si tratta di un metodo ottico tramite cui vedere la rigidità delle pareti senza toccarle e quindi arginando le problematiche sopra menzionate. Dunque, tale nuova tecnologia potrebbe rivoluzionare il campo della diagnosi precoce di malattie come quelle neurodegenerative e le neoplasie.
La fusione nucleare – “un passo che potrebbe rivoluzionare il mondo”
Ancora non ci crede lo staff della National Ignition Facility, il quale il 5 dicembre ha creato energia a zero emissioni di carbonio. Da decenni gli scienziati cercavano di avviare una reazione di fusione capace di creare più energia di quanta fosse necessaria per innescarla e finalmente ci sono riusciti.
Tuttavia, sebbene il nuovo risultato sia indubbiamente un traguardo importante, ci sono ancora diverse criticità da risolvere, quindi non si può effettivamente parlare di successo. Ci vorranno dunque ancora decenni per mettere a punto un sistema sicuro ed efficace, ma la strada intrapresa promette bene e un giorno, forse, potremo davvero produrre energia pulita.
