Ancora una volta …Come si formano le montagne?

Stefano Rossignoli 14 marzo 2012

Già, ancora una volta! E mi auguro che non sarà l’ultima per svariati motivi…E’ un argomento che mi piace trattare e ragionarci sopra mi fa sentire, almeno in parte, quanto sia dinamico e vivo il nostro pianeta Terra…

Chiariamo innanzitutto la cosa più importante: ci sono diversi meccanismi con cui si formano le montagne e comunque tutti questi meccanismi sono conseguenza dei movimenti continui e delle dinamiche terrestri.

Ghiacciaio del Morteratsch - Gruppo del Bernina - Ovviamente il tutto non può essersi formato in un modo troppo semplice!!!
Ghiacciaio del Morteratsch – Gruppo del Bernina – Ovviamente il tutto non può essersi formato in un modo troppo semplice!!!

Il più “semplice” modo che mi viene in mente per mezzo del quale si può formare una montagna è quello di una o più eruzioni vulcaniche le cui colate laviche possono accumularsi una sull’altra e formare un monte detto Vulcano …caso semplice fino ad un certo punto e pieno di diverse casistiche e sfaccettature…

Una delle tante modalità con la quale si forma una catena montuosa è la collisione (lo scontro), o comunque almeno la convergenza tra due placche, ovvero tra due “lembi” di Crosta Terrestre che si muovono (il movimento è indicato dalle frecce nelle figure). “Parlo” di placche convergenti, entrambe di crosta oceanica, o entrambe di crosta continentale, oppure una di un tipo e una di un’altro che vanno l’una verso l’altra.

Quando avvengono dei movimenti relativi tra Crosta Continentale e Oceanica si parla di Margini Continentali Attivi. Esistono anche Margini Continentali Passivi, che comunque hanno una loro dinamica ma che non tratterò in questo post visto che in questi ultimi non si formano catene montuose.

Orogenesi e fogli di carta
Figura 1 – Orogenesi e fogli di carta

Molto spesso per raccontare ai bambini come avviene la collisione tra placche e il sollevamento delle montagne (per spiegare il sollevamento delle Alpi, delle Prealpi o dell’Appennino) si utilizza come esempio un foglio di carta spinto da ambo i lati dalle mani (che sarebbero le placche) e si nota che compare una gobba al centro del foglio e questa simula la formazione delle montagne (Figura 1).

L’esempio credo che vada molto bene per rendere l’idea e per insegnare ai bambini che sul nostro pianeta tutto è in movimento e cambia in continuazione, ma è quanto mai fuorviante se vogliamo effettivamente renderci conto di cosa avviene in una collisione tra due placche!

Cercherò di spiegarvi almeno a grandi linee cosa succede.

Io che non sono un esperto e non ho mai studiato questi fenomeni in prima persona posso solo introdurvi all’argomento, poi il resto dovreste farlo voi perchè addentrarsi in questo ‘mondo’ affascinante, richiede necessariamente la frequenza di alcuni corsi universitari delle varie facoltà di Scienze della Terra …almeno per cominciare…

C’è anche un altro limite alla discussione: possiamo indagare con precisione e metodo, ma andar là a vedere in dettaglio come e dove avvengono certi processi non è possibile e capirete il perchè.

Prima di tutto vediamo come è in generale un margine convergente (in figura 2 vediamo un margine tra continente e oceano)

Avrete notato diversi tipi di frammenti di crosta terrestre solida che “galleggiano” sul mantello (M) fluido.

Orogenesi - margine continentale attivo
Figura 2 – Orogenesi – margine continentale attivo

Ci sono due frammenti di crosta continentale (CC) che compongono i continenti veri e propri ed uno di crosta oceanica (CO) che compone il fondale del’oceano (O). Ora, se i due frammenti di crosta continentale vanno uno verso l’altro (convergono) non è che la crosta oceanica si gonfi come un pallone o come il foglio di carta di cui abbiamo parlato prima. Anche a causa del suo peso e densità, si può infilare sotto alla crosta continentale (o eventualmente sotto un altro lembo di crosta oceanica), immergendosi con un certo angolo.

L’intuizione di questo piano di immersione è arrivata dall’osservazione e localizzazione di una moltitudine di epicentri di terremoti originatisi proprio su questo piano fino a circa 700km di Leggi tutto “Ancora una volta …Come si formano le montagne?”

In quale luogo, da chi e dove si è originata la nostra specie?

Davide Bertè 5 marzo 2012

In quale luogo, da chi e dove si è originato Homo sapiens, la nostra specie?

Le principali teorie sono due: quella multiregionale e quella dell’out of Africa (uscita dall’Africa).

Davide Bertè
Davide Bertè

La teoria multiregionale, avanzata da Wolpoff negli anni ’80 dello scorso secolo, sostiene che Homo sapiens si sia evoluto indipendentemente nei vari continenti dalle specie ivi presenti. Le differenze tra popolazioni sarebbero poi state mitigate da un continuo flusso genico tra popolazioni contigue.

La teoria dell’out of Africa, avanzata da Stringer nei primi anni ’80, sostiene che ci siamo evoluti da una piccola popolazione in Africa (un isolato periferico) e da lì ci siamo diffusi nel resto del mondo. Le specie presenti precedentemente nei vari continenti sarebbero state sostituite dalla nostra.

Queste le due teorie rivali fino al 1987, quando venne fatto il primo studio genetico sulle popolazioni attuali per capire dove era avvenuta la nostra prima origine. Per capirlo si era ricorsi allo studio del DNA mitocondriale (mtDNA). I mitocondri sono degli organelli cellulari, di origine simbiontica, dotati di proprio DNA. Hanno tutta una serie di proprietà che li rendono molto interessanti:

  1. poiché ci sono molti mitocondri in ogni cellula, il mtDNA è molto abbondante. (Una cellula somatica contiene circa 10mila copie di mtDNA ma solamente due copie di DNA nucleare).
  2. Il tasso di mutazione è elevato e quindi permette di calibrare l’orologio molecolare anche per una specie giovane come la nostra. (L’orologio molecolare è un metodo che, in base al numero di mutazioni in una sequenza, permette di stabilire una data di divergenza tra due linee)
  3. É ereditato esclusivamente per via materna.

Quest’ultimo punto semplifica molto la ricostruzione delle linee filogenetiche. Infatti, se torniamo indietro di una generazione avrò due antenati (il padre e la madre), a due generazioni altri 4 antenati (i 4 nonni) e a 5 generazioni avrò già 32 antenati. Considerando il mtDNA, invece, avrò sempre una unica capostipite, in quanto considererò solo la linea di discendenza diretta da madre in figlia.

Ci si attende che il ramo più antico, con un maggior numero di generazioni, abbia avuto maggior tempo di subire mutazioni: questa è la situazione che si riscontra in Africa. La nostra capostipite era africana (quella che è stata soprannominata “Eva mitocondriale”).

Tarando l’orologio molecolare si è giunti alla conclusione che la nostra origine è avvenuta circa 200ka fa.

Studi successivi sul cromosoma Y (trasmesso di padre in figlio), sul cromosoma X (trasmesso in linea materna) e altri tratti selezionati del genoma hanno confermato sia l’origine africana che la data.

L’out of Africa non va considerato come una migrazione ma come una diffusione di una specie in seguito ad un Leggi tutto “In quale luogo, da chi e dove si è originata la nostra specie?”

I paradigmi sfatati dell’evoluzione umana

Davide Bertè 29 febbraio 2012

Davide Bertè
Davide Bertè

L’uomo, tra tutte le specie in Natura, è quella di più difficile definizione. Linneo ci classificò come Homo sapiens. È difficile studiare la nostra stessa specie in maniera veramente oggettiva.

Che cosa ci rende effettivamente diversi? Le risposte in passato sono state le più svariate: il cervello di grosse dimensioni, la posizione bipede, etc.

Vediamo di seguito alcuni paradigmi che sono stati sfatati in seguito alle recenti scoperte (ma che spesso sono ancora nell’immaginario comune).

L’evoluzione lineare.

L’immagine dell’evoluzione umana rappresentata come una ineluttabile marcia verso il progresso, con la piccola scimmietta che si trasforma in scimmia bipede imperfetta e che, attraverso una serie di stadi, giunge infine all’uomo, è ben radicata nell’immaginario comune. Ce l’avete ben presente anche voi? Bene. Potete dimenticarla!

In quella immagine è racchiusa tutta una serie di errori che le evidenze (ovvero i fossili) hanno smentito. Innanzitutto si ipotizza che le forme precedenti alla nostra fossero imperfette (in genere sono rappresentate gobbe). Le specie che ci hanno preceduto, invece, erano perfettamente adattate al loro ambiente, e alcune di esse hanno avuto una durata veramente notevole. L’Homo erectus, in Asia, ha una storia di circa 1 milione di anni, l’Homo neanderthalensis è stato in Europa per circa 270 mila anni. La nostra specie è comparsa “solamente” 200 mila anni fa. Dal punto di vista geologico siamo una specie molto giovane.

Un’altra conclusione errata che si trae dall’immagine è che, nel tempo, c’è stata sempre solo una unica specie umana. È solamente dall’estinzione dell’uomo di Neandertal che siamo l’unica specie del genere Homo sul pianeta. Le testimonianze fossili ci raccontano che sono sempre state presenti contemporaneamente più specie del genere Australopithecus e anche del genere Homo.

La nostra specie, per esempio, al momento della sua comparsa ha condiviso il mondo con altri uomini: in Europa era presente l’uomo di Neandertal, in Indonesia c’era l’Homo floresiensis, in Asia si aggiravano ancora gli ultimi Homo erectus, sui monti Altai l’uomo di Denisova…

Encefalizzazione

Con il termine encefalizzazione ci si riferisce all’aumento delle dimensioni del cervello che caratterizza il nostro genere. Il ragionamento classico si può riassumere in “più grande è meglio”. Oggi invece si tende a dire che quantità non è sinonimo di qualità. Per dirla in parole semplici, non necessariamente un cervello molto grande è migliore, ma dipende da come è organizzato.

L’Homo floresiensis è il più piccolo rappresentante del nostro genere e, conseguenzialmente, ha anche un cervello di ridotte dimensioni. Spesso le specie su un’isola, per ottimizzare le risorse e in assenza di predatori, vanno incontro a una riduzione delle dimensioni. È il fenomeno noto come nanismo insulare. L’Homo floresiensis è il risultato di questo processo. Eppure, nonostante il Leggi tutto “I paradigmi sfatati dell’evoluzione umana”

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