Anche l’evoluzione è matematica

Anche se la cosa forse non è stata tanto pubblicizzata dai media italiani, il 2013 è (o sarebbe ormai quasi meglio scrivere è stato) l’Anno della matematica del pianeta Terra [maggiori informazioni qui, in inglese e in francese].

Tra le molteplici iniziative, mi ha colpito questa poetica animazione dedicata al ruolo della matematica nell’evoluzione della vita, ricca di idee fuori dagli schemi e assolutamente non convenzionali.

L’ho accompagnata a una traduzione del testo dal francese all’italiano, dal momento che non so se sia possibile, come utente esterno, caricare sottotitoli sui video di YouTube. Buona visione e buona lettura 🙂

Si stima che oggi, sulla Terra, abitino 8.750.000 specie viventi diverse; per il momento, gli scienziati ne hanno catalogate e descritte soltanto 1.250.00, all’incirca, e questo significa che circa 7.500.000 specie di animali, vegetali o funghi, di alghe o di protozoi ci sono assolutamente ignote. Ci vorrebbero 1200 anni e 303.000 tassonomisti per catalogarle tutte; se le cose continuano ad andare così, è però probabile che la maggior parte di esse si estingua prima ancora di venire scoperta.

8.750.000 specie, e queste sono soltanto quelle che attualmente abitano gli oceani e la terraferma! Quante specie ha ospitato il nostro pianeta dalla comparsa della vita? 50 miliardi? Di più? Tutte queste specie fanno parte dell’albero della vita, che incominciò a crescere un po’ meno di 4 miliardi di anni fa a partire da una piccola radice che viene chiamata LUCA – Last Universal Common Ancestor, ultimo antenato comune universale.

LUCA è la radice di tutti gli esseri viventi sulla Terra, quella dell’uomo, del pesce rosso e addirittura quella della margherita. Possiamo dire, pertanto, che la radice dell’uomo è uguale a quella del pesce rosso, che a sua volta è uguale a quella della margherita, e sono tutte uguali a LUCA. L’uomo, il pesce rosso e la margherita si sono tutti evoluti a partire da questa medesima radice. Per evolvere, bisogna avere una discendenza, e per avere una discendenza bisogna riprodursi. La cosa più difficile, nella riproduzione, è trovare “la propria metà”, di cui si va alla ricerca disperatamente; a volte si pensa di essere riusciti a trovare la propria metà, e invece si è incappati nel proprio doppio.. Sono necessari molti calcoli. Una volta trovata la propria metà, è possibile fare la propria “mezza porzione” [NdT demi-portion, letteralmente embrione], ossia moltiplicarsi.

Torniamo adesso al nostro uomo, al nostro pesce rosso e alla nostra margherita. Sono rispettivamente il frutto di due radici di uomo, due radici di pesce rosso e due radici di margherite che, un giorno, si sono moltiplicate. Ma abbiamo appena visto che queste radici sono tutte uguali, pertanto: radice d’uomo per radice d’uomo è uguale a radice di pesce rosso per radice di pesce rosso, a sua volta uguale a radice di margherita per radice di margherita. Ne segue che uomo uguale a pesce rosso uguale a margherita, cosa che dimostra che tutti gli esseri viventi sono uguali fra loro e che l’uomo non è una specie superiore – anche se a volte pensa di esserlo.

Fritz Kahn e gli albori delle infografiche

Ormai siamo circondati: le infografiche sono ovunque e sembra che qualsiasi soggetto, dalla cucina alla gravidanza alla politica estera delle isole del Pacifico, non possa esimersi dall’essere infograficato. Le infografiche sono, con una definizione abbastanza generale da poter essere considerata corretta, visualizzazioni ed espressioni grafiche che espongono dati e concetti quantitativi in una forma esteticamente gradevole, con il minor uso possibile di parole. Un maestro, in quest’ambito, è il giornalista e information designer David McCandless, che nel suo sito (e nell’omonimo libro) Information is beautiful propone quasi quotidianamente esempi di alto livello e approfondimenti per i tanti che hanno scoperto, in questo mondo, una nuova bruciante passione.

Ma non è sulle infografiche che vorrei divagare oggi, almeno non strettamente parlando. La casa editrice Taschen (e chi, se no?) ha recentemente pubblicato un volume su un pioniere della visualizzazione delle informazioni, il tedesco Fritz Kahn (1888-1968). Medico, educatore e divulgatore scientifico ante litteram, per sfuggire alle persecuzioni dei nazisti Kahn emigrò in Palestina e poi in Francia; approdò infine negli Stati Uniti, dove trascorse il resto della sua vita e della sua carriera di illustratore e divulgatore di complicate idee scientifiche.

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Vi presento Marte

Sembrano immagini astratte, fotografie di paesaggi immaginari e onirici, particolari di oggetti arcani. Niente di tutto questo: benvenuti sul pianeta rosso!

Le 150 foto raccolte nel volume This is Mars, da poco pubblicato, sono tutte immagini spedite dal satellite MRO (Mars Reconnaissance Orbiter). Arrivato in orbita intorno al nostro vicino nel 2006, il satellite e il suo telescopio HiRISE hanno proceduto a mappare la superficie marziana in una serie di fotografie che ritraggono le principali caratteristiche del pianeta, dal vulcano del Monte Olympus (il più grande del sistema solare, coi suoi 25 (!) km di altezza) alle dune della regione di Noachis Terra.

mars MRO

Ci sono due motivi per cui Marte ospita un vulcano così grande (e il Monte Olimpo non è l’unico a surclassare quelli terrestri). La prima è che Marte è un pianeta con un’unica placca: la sua litosfera è un guscio intatto (una placca unica), stazionario rispetto al mantello sottostante. Sulla Terra, le placche galleggiano, così che i vulcani alimentati dai pennacchi vengono spostati e privati del magma dopo pochi milioni di anni; su Marte, invece, un pennacchio fornisce magma allo stesso punto della litosfera finché il pennacchio resta in attività. Il Monte Olimpo potrebbe aver iniziato a formarsi più di un miliardo di anni fa; non abbiamo modo di saperlo, perché possiamo datare soltanto (contando i crateri) ciò che oggi è in superficie e non possiamo vedere le parti più vecchie, sepolte all’interno dell’edificio vulcanico. Sulla cima si sovrappongono molte caldere datate a 100-200 milioni di anni fa, ma i flussi lavici più recenti, sulle pendici, sembrano essere più giovani e avere soltanto due milioni di anni ed è probabile che un giorno o l’altro il Monte Olimpo erutti ancora. La seconda ragione per cui Marte ha così tanti vulcani, tutti così grandi, è perché può permetterselo: ha una litosfera fredda e forte, due volte più spessa di quella terrestre. Se trasportaste il Monte Olimpo sulla Terra – o su Venere – le loro litosfere, relativamente sottili, non reggerebbero il carico, si affloscerebbero e il vulcano perderebbe parte della propria altezza. mars MRO

Un’altra caratteristica tipica del pianeta rosso sono le sue tempeste di polvere, notate per la prima volta nel 1809 grazie a un telescopio. Al perielio, quando Marte riceve il 40% in più di energia solare rispetto a quando si trova all’afelio, venti più veloci di 20 metri al secondo possono sollevare in alto nel cielo così tanta polvere che la maggior parte della superficie è oscurata per diverse settimane; talvolta si vede ben poco oltre alla cima del Monte Olimpo. A causa delle nuvole che spesso si ammassano nelle vicinanze, la montagna spesso sembra bianca; da questo prese il nome precedente di Nyx Olympica (neve di Olimpo), che fu cambiato nel momento in cui le immagini raccolte dalla sonda Opportunity mostrarono ciò che stava succedendo in realtà.

This Is Mars
Photographs by NASA/MRO
Curato da Xavier Barral, con testi di Alfred S. McEwen, Francis Rocard e Nicolas Mangold
Aperture

Falena nera, falena bianca

L’evoluzione è di solito un processo talmente lento da non poter essere osservato in modo diretto; come ci insegna la storia di una falena bianca, diventata nera e poi divenuta nuovamente bianca, tuttavia, esistono dei casi in cui si possono testimoniare i cambiamenti evolutivi proprio durante il loro svolgimento.

Questo in realtà può avvenire, in prima battuta, grazie a procedimenti di selezione artificiale. Chi legge per la prima volta L’origine delle specie, ad esempio, può sorprendersi di trovare, all’inizio del primo capitolo, una trattazione piuttosto dettagliata degli incroci eseguiti tra diversi tipi di piccioni, di cui lo stesso Darwin era un appassionato allevatore.

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La bellezza della matematica

“La matematica, sotto la luce giusta, possiede non soltanto la verità, ma una bellezza suprema – una bellezza fredda e austera, priva delle trappole fascinose della pittura o della musica.”

Con questa citazione del filosofo Bertrand Russell prende l’avvio un video breve e intenso che cerca di convogliare l’idea che la matematica è ovunque, nelle azioni e nelle manifestazioni più disparate, e che dietro questa verità si cela una grande bellezza.

Credits: Beauty of Mathematics from Parachutes.tv.

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