Dicembre 2017

Charged particles from the sun (the solar wind) form an induced magnetosphere round Mars, which unlike the sun does not have its own intrinsic magnetic field (artwork: Anastasia Grigoryeva): http://images.irf.se/get_image.php?group=P3&imageid=178

 

Despite the absence of a global Earth-like magnetic dipole, the Martian atmosphere is well protected from the effects of the solar wind on ion escape from the planet. New research shows this using measurements from the Swedish particle instrument ASPERA-3 on the Mars Express spacecraft. The results have recently been presented in a doctoral thesis by Robin Ramstad, Swedish Institute of Space Physics and Umeå University, Sweden. Present-day Mars is a cold and dry planet with less than 1% of Earth's atmospheric pressure at the surface. However many geological features indicate the planet had an active hydrological cycle about 3-4 billion years ago. An active hydrological cycle would have required a warmer climate in the planet's early history and therefore a thicker atmosphere, one capable of creating a strong greenhouse effect. A common hypothesis maintains that the solar wind over time has eroded the early Martian atmosphere, causing the greenhouse effect, and thus the hydrological cycle, to collapse. Unlike Earth, Mars has no global magnetic dipole, but the solar wind instead induces currents in the ionized upper atmosphere (the ionosphere), creating an induced magnetosphere.

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A tre anni dalla sua creazione, il Consorzio Internazionale “Anopheles gambiae 1.000 Genomes”, pubblica su Nature il primo importante risultato. Fondamentale il contributo del gruppo di Entomologia medica e molecolare di Sapienza Università e Istituto Pasteur Italia. 212 milioni di casi e 429.000 decessi, oltre il 90% dei quali nell’Africa sub-sahariana. I dati relativi alla malaria del 2015 parlano chiaro: sebbene nell’ultimo decennio l’incidenza dell’infezione a livello globale sia stata dimezzata, l’impatto delle strategie di prevenzione in Africa è stato modesto. Oggi, il Consorzio internazionale Anopheles gambiae 1.000 genomes (Ag1000G) – nato nell’ambito del Network internazionale sulla genomica ed epidemiologia della malaria (MALARIAGEN) proprio per porre rimedio a questo problema – presenta su Nature i risultati di uno studio che offre nuove importanti prospettive per lo studio e il controllo della malaria in Africa. A questo sforzo internazionale ha dato un fondamentale contribuito anche l’Italia, grazie alla partecipazione di Alessandra della Torre, Beniamino Caputo e Giordano Bottà, del Gruppo di Entomologia medica e molecolare del Dipartimento di Sanità pubblica e malattie infettive Sapienza e Istituto Pasteur di Roma.

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Lunedì, 11 Dicembre 2017 07:44

Con la Pet diagnosi più precoce di Alzheimer


Grazie ai passi avanti compiuti nelle analisi effettuate tramite questa metodica da un gruppo di ricerca del quale fanno parte anche ricercatori dell’Istc e dell’Ibfm del Cnr, diventa più chiara e precisa l’identificazione dei soggetti con deficit cognitivo che evolverà nella malattia. Tramite un software l’encefalo viene suddiviso in sezioni e ‘regioni’ di cui si analizza con tecniche statistiche avanzate il segnale metabolico. Lo studio è pubblicato sull’European Journal of Nuclear Medicine Molecular Imaging

L’esame più utilizzato per mettere in evidenza eventuali alterazioni anatomiche ippocampali o corticali caratteristiche della malattia di Alzheimer è la Risonanza magnetica, ma in un caso su cinque questa metodica non caratterizza con certezza la natura dello stato patologico e del suo sviluppo. Marco Pagani dell’Istituto di scienze e tecnologie della cognizione del Consiglio nazionale delle ricerche (Istc-Cnr) in collaborazione con Fabrizio De Carli dell’Istituto di bioimmagini e fisiologia molecolare (Ibfm-Cnr), con il dipartimento Ambiente e salute dell’Istituto superiore di sanità, con il dipartimento di Neuroscienze dell’Università di Genova e con il Karolinska Hospital di Stoccolma, studia da anni il modo di ottimizzare le analisi dei dati del metabolismo cerebrale attraverso il ricorso a un’altra tecnica, la Tomografia ad emissione di positroni (Pet). I risultati delle ricerche, che confermano prestazioni migliori della Pet nella predizione della malattia di Alzheimer, sono stati pubblicati nel mese di novembre sull’European Journal of Nuclear Medicine Molecular Imaging

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Mercoledì, 06 Dicembre 2017 02:46

Osservato lo stato vetroso della luce

transizione della luce dallo stato fluido (a sinistra) a quello vetroso (a destra) come osservata tramite la distribuzione nello spazio di intensità luminosa

Un gruppo di ricerca di Sapienza, Isc-Cnr e Università di Gerusalemme ha osservato una nuova fase per la propagazione luminosa caratterizzata da proprietà tipiche dello stato vetroso. La ricerca pubblicata su Nature Communications

La luce è composta da fotoni, particelle elementari che generalmente non interagiscono tra loro tanto intensamente da dare luogo a fasi collettive quali quella liquida o solida, come avviene invece per la materia. Nella fisica moderna la comprensione delle fasi collettive è di particolare rilevanza nei cosiddetti sistemi disordinati o complessi, quelli cioè che presentano molteplici modalità d’interazione. Uno dei concetti più paradigmatici e affascinanti della complessità è quello secondo il quale più copie identiche di un sistema disordinato possono mostrare comportamenti completamente differenti tra loro: teorizzato da Giorgio Parisi, tale fenomeno è noto come rottura di simmetria delle repliche e definito come fase vetrosa di un sistema disordinato, poiché caratterizzato da proprietà tipiche dello stato vetroso.

Un gruppo di ricercatori di Sapienza Università di Roma, dell’Istituto sistemi complessi del Consiglio nazionale delle ricerche (Isc-Cnr), e della Hebrew University of Jerusalem, coordinato da Eugenio Del Re e Claudio Conti, ha osservato per la prima volta la rottura di simmetria delle repliche per onde luminose che si propagano non linearmente in un mezzo disordinato. La ricerca è pubblicata sulla rivista Nature Communications. “L’emergere di uno stato vetroso della luce è reso possibile dalla forte interazione disordinata che regola le onde elettromagnetiche quando viaggiano in particolari materiali. Per mettere in luce il fenomeno abbiamo pertanto studiato la propagazione di fasci laser in un sottilissimo film di materiale ferroelettrico disordinato e fotorifrattivo, dove i diversi raggi luminosi si influenzano fortemente ed in modo complesso tra loro”, spiega Davide Pierangeli del Dipartimento di fisica di Sapienza. “Con questa abbiamo confermato come realizzazioni analoghe del sistema possano avere proprietà completamente diverse, pur nelle medesime condizioni sperimentali”. “Si tratta di una importante verifica fotonica della teoria dei sistemi disordinati. Questo studio dimostra l’universalità del fenomeno di rottura di simmetria delle repliche per onde classiche”, prosegue Claudio Conti, direttore dell’Isc-Cnr. “La scoperta di una fase vetrosa per la luce apre prospettive uniche per lo studio sperimentale di quei fenomeni complessi che raramente trovano una realizzazione in condizioni di laboratorio controllate”, conclude Eugenio Del Re del Dipartimento di fisica di Sapienza. “La fisica dei sistemi disordinati ha infatti implicazioni enormi nella biologia, nelle neuroscienze, nelle dinamiche sociali, nelle nanotecnologie e nello sviluppo di nuovi materiali”.

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Un gruppo di ricerca del Dipartimento di Biologia e biotecnologie della Sapienza ha reinterpretato una delle più importanti ipotesi sull’ereditabilità dei caratteri morfologici anomali, acquisiti a seguito di stress ambientali. Lo studio, finanziato dall’Istituto Pasteur Italia – Fondazione Cenci Bolognetti e da Epigenomics Flagship Project EpiGen, è pubblicato sulla rivista Genetics Nonostante la “generale” condivisione della teoria darwiniana sulla selezione naturale, la comunità scientifica non ha mai completamente abbandonato le ipotesi di apparente eredità di caratteri acquisiti per effetto di fattori ambientali. Il gruppo di ricerca del Dipartimento di Biologia e biotecnologie “Charles Darwin”, formato da Laura Fanti, Lucia Piacentini, Ugo Cappucci, Assunta M. Casale e Sergio Pimpinelli, ha osservato il fenomeno mediante esperimenti condotti su moscerini della frutta Drosophila melanogaster. I risultati dello studio, selezionato per il F1000Prime, sono pubblicati sulla rivista Genetics.

Già negli anni ’40 Conrad Waddington aveva sottoposto durante la metamorfosi i moscerini a uno shock termico; questi, nella fase adulta mostravano caratteri morfologici anomali, dopo cicli ripetuti di stress a ogni generazione, tali caratteri divenivano ereditabili, cioè venivano trasmessi alle generazioni successive anche in assenza di stress. Mentre Waddington aveva ipotizzato che i caratteri anomali non fossero acquisiti a seguito dello stress ambientale, ma che fossero dovuti a una variabilità genetica pre-esistente, ovvero che ci fossero caratteri criptici già presenti nel genoma dei moscerini, il team della Sapienza è giunto a una nuova spiegazione. Utilizzando le nuove tecnologie molecolari che fanno uso del sequenziamento del DNA, i ricercatori hanno dimostrato che queste anomalie sono dovute a cambiamenti ex-novodel genoma, a seguito dello stress. Infatti, lo stress da calore può causare sia rotture nel DNA, e quindi la perdita di geni, sia il movimento di elementi trasponibili, ovvero di particolari sequenze che hanno la capacità di “saltare” da una parte all’altra del genoma, provocando mutazioni. Pertanto, l’eredità dei caratteri anomali a seguito dello shock non è dovuta a una variazione criptica presente nel genoma, ma a meccanismi di mutagenesi.

“Questo modello – spiega Laura Fanti – ha importanti implicazioni evolutive. I cambiamenti ambientali possono indurre negli organismi modificazioni adattative non ereditarie – attraverso i cosiddetti meccanismi epigenetici – ma anche mutazioni nelle loro cellule germinali con il conseguente aumento della variabilità genetica”. Le variazioni fenotipiche, comparse in conseguenza di uno stress ambientale (sottoposto durante una fase critica dello sviluppo), possono infatti essere “incorporate” nel patrimonio genetico dell’organismo biologico mediante induzione e selezione di varianti geniche corrispondenti, cosicché tali varianti continueranno a essere prodotte anche in assenza di qualsiasi stimolo esterno. Reinterpretare la stabilizzazione dei caratteri adattivi per mezzo della selezione naturale significa proporre un nuovo meccanismo di evoluzione, all’interno però di una cornice darwiniana. “La comprensione dei meccanismi evolutivi che hanno portato alla comparsa di tutte le forme di vita esistenti sul pianeta – conclude Laura Fanti – è importante perché ci offre la possibilità di comprendere i cambiamenti attuali e prevedere quelli futuri, permettendoci di compiere scelte opportune per la salvaguardia dell’ambiente e anche della nostra salute”.

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Il consumo di suolo, la sua perdita a causa della trasformazione di aree agricole e naturali con la costruzione di edifici, infrastrutture o altre coperture artificiali, viaggia a una velocità di circa 3 metri quadrati al secondo, poco meno di 30 ettari al giorno, secondo gli ultimi dati pubblicati dall’ISPRA nell’ultimo rapporto nazionale sul consumo di suolo. Negli ultimi sei mesi analizzati (novembre 2015/maggio 2016), le nuove coperture artificiali hanno riguardato ulteriori 50 chilometri quadrati di territorio.  Per aumentare la consapevolezza dell’importanza di questa risorsa ambientale, si è deciso di celebrare il 5 dicembre la giornata mondiale del suolo, una risorsa preziosa da cui dipende la nostra stessa sopravvivenza, ma anche una risorsa fragile, nascosta e non rinnovabile, il cui valore è poco riconosciuto dalla società. L’ISPRA, che pubblica annualmente il Rapporto sul consumo di suolo, ha deciso di celebrarlo con un videomessaggio in cui quattro testimonial impegnati su vari fronti in questa battaglia, dicono la loro e ci invitano a stare attenti al suolo che consumiamo.

Oggi il suolo è minacciato da pressioni naturali e antropiche crescenti che stanno degradando, spesso in maniera irreversibile, le sue insostituibili funzioni produttive, ambientali e socio-culturali. La tutela del suolo, del patrimonio ambientale, del paesaggio e il riconoscimento del valore del capitale naturale sono compiti e temi che ci richiama l’Europa, e sono ancor più fondamentali per noi, alla luce delle particolari condizioni di fragilità e di criticità del nostro Paese.  Il consumo di suolo non possiamo permettercelo neanche dal punto di vista strettamente economico; le stime ISPRA evidenziano come il consumo di suolo degli ultimi quattro anni abbia portato a maggiori costi, a causa di servizi ecosistemici non più assicurati da un territorio ormai artificializzato, che sono valutati tra i 600 e gli 900 milioni di Euro l’anno.

 

Link allo spot:

http://tv.isprambiente.it/index.php/2017/12/04/stop-al-consumo-di-suolo-in-italia-2/

 

Link al Rapporto ISPRA sul consumo di suolo:

http://www.isprambiente.gov.it/it/ispra-informa/area-stampa/dossier/consumo-di-suolo-2017

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Lunedì, 04 Dicembre 2017 15:25

The Patterns of climate change

Automatic shelters used to alter either precipitation or temperature in Garraf National Park near Barcelona. Image: Courtesy of Josep Peñuelas 

 

Plant Ecology researchers at the University of Tübingen have developed a technique to monitor and predict how plant species will respond to climate change. Dr. Mark Bilton and Professor Katja Tielbörger, from the Institute of Evolution and Ecology, re-analysed data with Spanish collaborators from their unprecedented 16-year experiment. The experiment was conducted in an area the size of two football pitches within the Garraf National park south west of Barcelona. The landscape is mostly a Mediterranean scrubland, featuring thickets of low rise shrubs and herbs such as rosemary and thyme, and home to many protected species. Using large automatic shelters, climate for the plants living in their natural environment was changed in order to match climate conditions predicted in the future, separately by decreasing rainfall and by raising temperatures. However, until now, it was unclear how the different species of plants were responding to changed climate, making it difficult to make further predictions about which species may be most affected in the future. The results of the study were published in the New Phytologist.

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Lunedì, 04 Dicembre 2017 15:18

How the UK smoking ban increased happiness

 

Married women with children have benefited the most from the UK public smoking ban according to Lancaster University researchers. According to the World Health Organisation, smoking is directly linked to 6 million deaths every year worldwide leading to diseases like cancer, chest infections, strokes and heart attacks. Smoking has been forbidden in enclosed public spaces like pubs and restaurants following bans in 2006 in Scotland and in 2007 in England. The study led by Dr Eugenio Zucchelli of Lancaster University looked at people’s own assessments of their psychological well-being both before and after the introduction of the bans in Scotland and England using a quasi-experimental design. The researchers analysed data from the British Household Panel Survey to estimate the impact of the bans on the self-reported wellbeing of smokers, occasional smokers and non smokers, whether single or in a couple.

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Con novembre si conclude l'anno meteorologico 2017 (dicembre 2016-novembre 2017). Dal punto di vista termometrico il 2017 ha fatto registrare, per l'Italia,un'anomalia di +1.3°C al di sopra della media del periodo di riferimento convenzionale 1971-2000, chiudendo come il quarto più caldo dal 1800 adoggi, pari merito agli anni 2001, 2007 e 2016. Più caldi del 2017 sono stati solo il 2003 (con un'anomalia di +1.36°C), il 2014 (+1.38°C rispetto alla media) e il 2015 che resta l'anno più caldo di sempre con i suoi +1.43°C al di sopra della media del periodo di riferimento.

Queste le anomalie delle temperature dei singoli mesi e delle singole stagioni di quest'anno meteorologico:

Dicembre   +1.00  23-esimo
Gennaio    -1.69 135-esimo
Febbraio   +2.12 sesto
Marzo      +2.51 quarto
Aprile     +1.64  17-esimo
Maggio     +1.55  14-esimo
Giugno     +3.22 secondo
Luglio     +1.69 decimo
Agosto     +2.53 terzo
Settembre  -0.45 101-esimo
Ottobre    +0.96  28-esimo
Novembre   +0.40  43-esimo
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Lunedì, 04 Dicembre 2017 13:47

Intestinal Worms may Solve Allergy Puzzle

While young people with parasite worms currently have a four times higher risk for developing allergies and asthma than others. Their parents are generally unaffected. Researchers at the University of Bergen (UiB) in Norway were surprised when they found that intestinal worms, so-called Helminths (Toxocara Canis) from animals, actually have an influence on allergy- and asthma risk in humans.  Their results showed that young people who test positive for this parasite, have a 4 times higher risk of developing asthma and allergies than others. “Usually, we consider a 50% higher risk as being high, but here we see a 400% higher risk,” says Professor Cecilie Svanes at Centre for International Health, UiB.

Key to allegy puzzle

According to Svanes, what is interesting in these results is that it seems to be only the young generation who has higher risk of getting asthma and allergies if they test positive on helminths, and not their parents.  “We do not know why the parasite only influences the young generation in a negative way and not their parents. If we can discover the reason for this, I think we will have solved the puzzle of why allergies have  increased enormously over the past few decades,” says Svanes.

Allergy explosion

Many studies show that the numbers of people with asthma and allergies have increased enormously over the past few decades. The reason for this is unknown.  “One of the most common hypotheses is that we have become more in contact with chemicals and less in contact with microbes and bacteria,” Svanes explains. “There are, however, many things that have changed during the last decades. Nobody knows why allergy and asthma levels have increased. The phenomena is happening all over the world. It probably relates to urbanisation among other things.”

 

http://www.uib.no/en/med/112977/intestinal-worms-may-solve-allergy-puzzle

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