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La Corte in Rete » Chris Bowler, Segreti molecolari dal fondo degli oceani


Incontro con Chris Bowler

Segreti molecolari dal fondo degli oceani

Lo studio degli oceani e della vita planctonica fa emergere interrogativi sulla salute del pianeta. Federica offre una sintesi dell’incontro con Chris Bowler, svoltosi nell’ambito di Come alla Corte di Federico II, ovvero parlando e riparlando di scienza.

Chris Bowler

Chris Bowler


Segreti molecolari dal fondo degli oceani

Gli oceani coprono più dei due terzi della superficie della Terra e la vita planctonica è fondamentale per la salute del pianeta. Il plancton rappresenta il 98% della biomassa negli oceani e produce una quantità di ossigeno equivalente a quella prodotta da tutte le foreste della terra. Gli organismi planctonici fotosintetici sono alla base di quasi tutte le reti trofiche marine e costituiscono il “pozzo” principale per la cattura di CO2.
Per capire il funzionamento di questa vita microscopica e come essa sia influenzata dal clima dobbiamo svelare i suoi segreti molecolari.

Articolo completo

Chris Bowler
Direttore di Genomica ambientale ed evolutiva
École Normale Supérieure – Paris

Il filmato completo, in streaming, è disponibile su Comeallacorte

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Studiare l’oceano e gli ecosistemi

Fin dalla prima spedizione scientifica HMS Challanger (1872-1876) si è capito che il fondo marino è molto ricco di vita. Studiare l’oceano è difficile perché servono mezzi tecnici specifici e scienziati che devono lavorare in situazioni spesso estreme. Inoltre esiste anche un problema di dimensione. Mentre gli oceani sono enormi, il plancton, anche se fondamentale, è microscopico. Quindi per capire il ruolo dell’oceano nel funzionamento del sistema Terra dobbiamo necessariamente tener conto di questi diversi ordini di grandezza.

Il filmato completo, in streaming, è disponibile su Comeallacorte

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Il successo ecologico delle diatomee

Uno dei primi traguardi degli scienziati è stato quello di mettere a punto tale sistema sperimentale per uno dei più importanti organismi microscopici degli ecosistemi marini, le diatomee. Attraverso la fotosintesi questi organismi unicellulari producono circa il 20% dell’ossigeno disponibile nella biosfera e si sono evoluti in moltissime specie diverse, ciascuna caratterizzata dalla forma del loro rivestimento esterno, una “scatola di vetro” organizzata in una struttura finissima che sembra un ricamo di dentelli che esse riescono a creare in pochi minuti.

Il filmato completo, in streaming, è disponibile su Comeallacorte

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Conseguenze dei cambiamenti climatici

Come stanno cambiando gli oceani? E quali sono le implicazioni dei cambiamenti climatici?

 

Il filmato completo, in streaming, è disponibile su Comeallacorte

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Tara Oceans

“Una volta decifrati i segreti molecolari delle diatomee, bisogna tornare a mare per capire se tutto quello che si è scoperto in laboratorio ha un senso negli ambienti naturali.  Nel 2009 é stato varato un nuovo progetto anche con la collaborazione del laboratorio che dirigo. Il progetto Tara Oceans. Progetto che si propone, in un viaggio di tre anni sulla goletta Tara, di studiare le diatomee (e altri microorganismi marini) nel loro habitat naturale, gli oceani. Forse dopo conosceremo qualcosa di più”.

Il filmato completo, in streaming, è disponibile su Comeallacorte

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Biografia

Chris Bowler ha 45 anni, nel 1986 si è laureato in Microbiologia e Tecnologia microbiologica presso l’Università di Warwick, Regno Unito. Nel 1990 ha conseguito il Dottorato in ‘Laboratorium genetika’ presso l’Università di Gent, Belgio, con il prof. Mark Van Montagu. Tra il 1991 e il 1994 è stato post-doc presso il Laboratorio di Biologia molecolare delle piante presso l’Università ‘Rockfeller’ di New York, USA. Tra il 1994 e il 2002 è stato Direttore del Laboratorio di Biologia molecolare delle piante presso la Stazione Zoologica Anton Dohrn di Napoli. Dal 2002 è Direttore di Ricerca del CNRS presso l’Ecole Normale Supérieure (IBENS) di Parigi. Tra il 2005 e il 2009 è stato Direttore del Dipartimento di Biologia delle piante presso l’Ecole Normale Supérieure (IBENS) di Parigi. Dal 2010 è Direttore del Dipartimento di Genomica ambientale ed evolutiva presso l’Ecole Normale Supérieure (IBENS) di Parigi. Membro dell’EMBO (European Molecular Biology Organization) dal 1995. Medaglia d’argento 2010 del CNRS. Chris Bowler è un esperto di Biologia delle piante e delle Diatomee. I suoi interessi scientifici si sono concentrati sui meccanismi molecolari che controllano la risposta a segnali ambientali, quali luce e nutrienti. Gli organismi modello utilizzati nelle sue ricerche sono Lycopersicum esculentum (pomodoro), Arabidopsis thaliana e la diatomea Phaeodactylum. In particolare sulle diatomee ha svolto un ruolo fondamentale nel sequenziamento del genoma di diverse specie e nella comprensione di varie funzioni geniche. Con l’approccio della genomica funzionale ha rivelato la risposta cellulare delle diatomee a vari nutrienti come ferro e azoto. È uno dei coordinatori scientifici della spedizione Tara Oceans, progetto di ricerca che vedrà la goletta Tara solcare i mari del mondo per tre anni per indagare sullo stato della vita microscopica negli oceani usando tecniche di imaging e di genomica. È autore di oltre 120 pubblicazioni in prestigiose riviste internazionali.

Contributi di approfondimento

Enrico Careri
Un mare di musica

Vincenzo Morra
Sul fondo degli oceani

Adriana Zingone
Gli osservatori del mare

Marina Montresor
La biodiversità invisibile

Un mare di musica

Il mare ha sempre ispirato gli artisti, i poeti, i musicisti, sia nelle forme alte della tradizione colta che in quelle più popolari e di consumo. Così, per limitare il discorso alla musica, da una parte La mer, raffinata composizione orchestrale composta da Debussy nel 1905, dall’altra Sapore di sale di Gino Paoli, del 1971, la prima nota ad un pubblico molto circoscritto, l’altra cantata da tutti in ogni angolo della penisola. Possiamo divertirci a ricordare musiche ispirate al mare, alle onde, all’acqua, e sarà un passatempo lungo perché l’uomo ama il mare e ne ha paura (il mare è amaro e il marinaro muore in mare, si legge nei Malavoglia), quindi ne parla, lo rappresenta, lo mette nei suoni, o almeno nei titoli, a suggerire che quella cosa strana (che non si può prendere, come la musica), enorme e profonda, soprattutto bella, ha dato origine a quei suoni, a quei colori.

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Enrico Careri
Professore di Musicologia
Università degli Studi di Napoli Federico II


Sul fondo degli oceani

Già nel 1620 Bacon scrisse sulla sorprendente conformità dei margini continentali dei due lati dell’Oceano Atlantico. Snider-Pellegrini nel 1858 lanciò l’ipotesi che l’Europa e le Americhe fossero parte di un unico continente. Nel 1885 il geologo Suess suggerì che i continenti dell’emisfero Sud dovevano essere stati uniti.
Alfred Wegener nel 1915 presentò l’ipotesi della deriva dei continenti. Le osservazioni e le prove misero in difficoltà le teorie immobiliste che imperversavano nella comunità scientifica. Iniziò un lento sgretolamento di una teoria ed iniziò una rivoluzione nell’ambito delle Scienze della Terra che portò ad un salto di paradigma nell’accezione del filosofo T. S. Kuhn. Successivamente altri scienziati (Wadati, Benioff) considerarono la deriva dei continenti. Ma solo nel 1962 con Hess si consolidò la teoria dell’espansione dei fondali oceanici che fu poi confermata dall’intuizione dei due giovani geofisici inglesi Vine e Matthews che nel 1963 svilupparono una teoria per spiegare le anomalie magnetiche presenti nella crosta oceanica.

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Vincenzo Morra
Professore di Petrologia e petrografia
Università degli Studi di Napoli Federico II


Gli osservatori del mare

Gli effetti dei cambiamenti climatici sugli ecosistemi terrestri sono sotto i nostri occhi: siccità, inondazioni, periodi brevi di riscaldamento intenso (‘ondate di calore’), e scioglimento dei ghiacciai si traducono in una serie di effetti che sono immediatamente percepiti da tutti e analizzati dagli studiosi. Gli alberi fioriscono in anticipo, i raccolti sono distrutti o inferiori alle aspettative, gli animali migratori cambiano il loro comportamento. Ma cosa succede negli oceani e nei mari? Di quell’enorme massa d’acqua percepiamo appena la superficie, che muta continuamente, brilla al sole o s’imbianca sotto l’azione del vento forte, racchiudendo in sé il segreto di variazioni graduali, come quella dell’acidificazione, ma in alcuni casi improvvise e drastiche, che riguardano la direzione delle correnti, la profondità dello strato che viene rimescolato dal vento, nonché le diversissime forme di vita che vivono nei suoi abissi.

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Adriana Zingone
Ricercatore Senior
Stazione Zoologica Anton Dohrn – Napoli


La biodiversità invisibile

Forse non tutti sanno che ogni due molecole di ossigeno che respiriamo, una è prodotta dai microscopici organismi – il fitoplancton – che vivono nella porzione superficiale degli oceani dove giunge la luce. Queste alghe invisibili ad occhio nudo rappresentano l’1% della biomassa vegetale del nostro pianeta, ma sono responsabili di quasi il 45% della produzione primaria globale costituendo la base di una rete trofica estremamente dinamica e complessa che include virus, batteri, microconsumatori uni-e multicellulari (lo zooplancton), larve di pesci, etc.
Gli organismi fitoplanctonici includono sia procarioti, evolutisi ca. 2,5 miliardi di anni fa e responsabili della produzione di ossigeno nell’atmosfera terrestre, che eucarioti che si sono evoluti in seguito a vari eventi di endosimbiosi, processo grazie al quale un organismo eterotrofo ha inglobato un autotrofo ‘convertendolo’ in un cloroplasto.

Articolo completo

Marina Montresor
Ricercatore Senior
Stazione Zoologica Anton Dohrn – Napoli

Scarica il dossier a cura della redazione di Come alla Corte – Edizione 2010-2011


Le lezioni del Corso

Work in progress

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