Archive for 15 Maggio 2014

Create nano-macchine come muscoli artificiali

Per la prima volta, un insieme di migliaia di nano-macchine in grado di produrre un movimento coordinato contrazione estende fino a circa dieci micrometri, come i movimenti delle fibre muscolari, è stato sintetizzato da una squadra CNRS dal Institut Charles Sadron.
Questo lavoro, guidata da Nicolas Giuseppone, professore presso l’Université de Strasbourg, coinvolgendo ricercatori del Laboratoire de Matière et Systèmes Complessi (CNRS / Université Paris Diderot), fornisce una validazione sperimentale di un approccio biomimetico, concettualizzato da alcuni anni nel campo delle nanoscienze. Questa scoperta apre prospettive per una moltitudine di applicazioni in robotica, in nanotecnologie per la memorizzazione di informazioni, in campo medico per la sintesi di muscoli artificiali o nella progettazione di altri materiali contenenti nano-macchine (dotati di nuove proprietà meccaniche).
La natura produce numerose macchine note come “molecolare”. Assiemi molto complessi di proteine, sono coinvolti in funzioni essenziali degli esseri viventi quali il trasporto di ioni, la sintesi di ATP (la “molecola di energia”), e la divisione cellulare. I nostri muscoli sono quindi controllati dal movimento coordinato di queste migliaia di proteine ​​nano-macchine che funzionano solo individualmente su distanze dell’ordine del nanometro. Tuttavia, se combinati a migliaia, queste nano-macchine amplificano questo movimento telescopico fino a raggiungere la nostra scala e lo fanno in modo perfettamente coordinato. Anche se i chimici sintetici hanno fatto mirabolanti progressi negli ultimi anni nella fabbricazione di nano-macchine artificiali (le proprietà meccaniche sono di crescente interesse per la ricerca e l’industria), il coordinamento di alcune di queste macchine nello spazio e nel tempo finora era rimasto un problema irrisolto.
Adesso non più: per la prima volta, la squadra di Giuseppone è riuscito a sintetizzare lunghe catene di polimeri che incorporano, attraverso legami supramolecolari, migliaia di nano-macchine ciascuna in grado di produrre movimento telescopico lineare di circa un nanometro. (Un legame supramolecolare è una interazione tra molecole diverse che non si basano su un “covalente” legame chimico tradizionale, ma piuttosto su quelli che sono conosciuti come “interazioni deboli”, che costituiscono in tal modo strutture molecolari complesse.) Sotto l’influenza del pH, i loro movimenti simultanei consentire l’intera catena polimerica a contrarsi o si estendono su circa 10 micrometri, amplificando in tal modo il movimento di un fattore di 10.000, secondo gli stessi principi come quelli utilizzati dai tessuti muscolari. Misure precise di questo esperimento sono stati effettuati in collaborazione con il team guidato da Eric Buhler, fisico specializzato nella diffusione di radiazione presso il Laboratoire Matière et Systèmes Complessi (CNRS / Université Paris Diderot).
Questi risultati, ottenuti utilizzando un approccio biomimetico, potrebbero portare a numerose applicazioni per la progettazione di muscoli artificiali, micro-robot o lo sviluppo di nuovi materiali che incorporano nano-macchine dotate di nuovi multi-scala proprietà meccaniche.

Gli uomini di Neanderthal non erano inferiori all’uomo moderno

La vita in piccoli gruppi dell'uomo di Neanderthal

La vita in piccoli gruppi dell’uomo di Neanderthal

Se pensate che gli uomini di Neanderthal erano stupidi e primitivi , è il momento di ripensarci.
L’idea diffusa che i Neanderthal erano stupidi e che la loro intelligenza inferiore ha permesso l’estinzione con l’avvento degli antenati più brillanti degli esseri umani moderni non è supportata da prove scientifiche , secondo un ricercatore presso l’Università del Colorado a Boulder .

Neanderthal hanno prosperato in una grande fetta di Europa e Asia tra circa 350.000 e 40.000 anni fa . Sono scomparsi dopo i nostri antenati , un gruppo indicato come ” gli esseri umani anatomicamente moderni “, incrociate in Europa dall’Africa .
In passato , alcuni ricercatori hanno cercato di spiegare la scomparsa dei Neanderthal suggerendo che i nuovi arrivati ​​erano superiori ai Neanderthal in diversi modi compresa la loro capacità di cacciare , comunicare , innovare e adattarsi ad ambienti diversi.
In una vasta rassegna di recenti ricerche sugli uomini di Neanderthal ,Boulder , Paola Villa e  Wil Roebroeks , archeologo all’Università di Leiden in Olanda , sostengono che le prove disponibili non supportano l’opinione che i Neanderthal erano meno avanzati rispetto agli esseri umani anatomicamente moderni . Il documento è stato pubblicato sulla rivista PLoS ONE .
“La prova di inferiorità cognitiva non è semplice , ha detto Villa , curatore del 
Museo di Storia Naturale presso l’Università del Colorado  . Diciamo è che la visione convenzionale dei Neanderthal non è vera . “

Villa e Roebroeks hanno esaminato quasi una dozzina di spiegazioni comuni per l’estinzione Neanderthal che si basano in gran parte sulle nozioni che i Neanderthal erano inferiori agli esseri umani anatomicamente moderni . Questi includono le ipotesi che i Neanderthal non usavano termini complessi , solo comunicazione simbolica ; erano cacciatori meno efficienti con armi inferiori; con una dieta stretta che li inserisce in una situazione di svantaggio competitivo per esseri umani  anatomicamente moderni  e, che mangiano una vasta gamma di cose .I ricercatori hanno scoperto che nessuna delle ipotesi viene supportata dalla ricerca disponibili . Ad esempio , le prove da molteplici siti archeologici in Europa suggeriscono che i Neanderthal cacciavano come un gruppo  .I ricercatori hanno dimostrato che i Neanderthal probabilmente ammassarono centinaia di bisonti uccisi in una dolina a sud ovest della Francia . In un altro sito, utilizzato da uomini di Neanderthal , questa volta nelle isole del Canale , si sono trovati resti fossili di 18 mammut e cinque  rinoceronti lanosi  sono stati scoperti alla base di un profondo burrone . Questi risultati implicano che i Neanderthal avrebbero pianificato in anticipo , comunicavano in gruppo e facevano un uso efficiente del loro ambiente  .Altre prove archeologiche rinvenuti in siti di Neanderthal offrono motivi di ritenere che i Neanderthal disponevano in realtà di una dieta varia . Microfossili trovati nei denti di Neanderthal e il cibo rimasto lasciati a siti di cucina indicano che possono avere mangiato piselli selvatici, ghiande , pistacchi, semi di erba , olivi selvatici , pinoli e palme da dattero a seconda di quello che era disponibile localmente . Inoltre , i ricercatori hanno trovato ocra , una sorta di pigmento terra , in luoghi abitati da uomini di Neanderthal , che possono essere stati usati per la pittura del corpo . Sono stati raccolti anche ornamenti  in siti di Neanderthal . Presi insieme, questi risultati suggeriscono che i Neanderthal avevano rituali culturali e di comunicazione simbolica .Villa e Roebroeks dicono che il passato travisamento della capacità cognitiva Neanderthal ” può essere legata alla tendenza dei ricercatori a confrontare Neanderthal , che vivevano nel Medio Paleolitico , con l’uomo moderno vivente nel periodo  più recente del Paleolitico superiore , quando vennero fatti  salti nella tecnologia  .”I ricercatori hanno confrontato i Neanderthal non ai loro coetanei di altri continenti , ma ai loro successori “, ha detto Villa . “Sarebbe come paragonare le prestazioni del modello T Ford , ampiamente utilizzati in America e in Europa nella prima parte del secolo scorso , alla performance di un moderno Ferrari e concludere che Henry Ford era cognitivamente inferiore a Enzo Ferrari . “Molti ancora ricercano una spiegazione semplice e amano attribuire la scomparsa di Neanderthal ad un singolo fattore , come inferiorità cognitiva o tecnologica , l’archeologia dimostra che non vi è alcun supporto a tali interpretazioni .Ma se gli uomini di Neanderthal non erano tecnologicamente e cognitivamente svantaggiati , perché non sono sopravvissuti ?

I ricercatori sostengono che la vera ragione per l’estinzione Neanderthal è probabilmente complessa , ma alcuni indizi possono essere trovati in recenti analisi del genoma dei Neanderthal nel corso degli ultimi anni . Questi studi genomici indicano che gli esseri umani ed i Neanderthal anatomicamente moderni probabilmente incrociati e  i conseguenti figli maschi possono aver avuto ridotta fertilità . Recenti studi di genomica suggeriscono anche che i Neanderthal vivevano in piccoli gruppi . Tutti questi fattori potrebbero aver contribuito al declino dei Neanderthal , che alla fine sono stati sommersi e assimilati dal crescente numero di moderni immigrati .