claudia ha scritto:
Buonasera Professore,
frequento un p.n.i. e vorrei chiederLe qualche interessante spunto per la tesina che ho intenzione di portare all'esame, riguardante il mondo animale e la scienza. Volevo far emergere quanto importanti siano stati nel corso della storia della scienza gli studi sul mondo animale per il progresso tecnologico, soprattutto negli ultimi anni; basti pensare al volo degli uccelli che ha sempre stimolato l'uomo in un tentativo di emulazione, i vari materiali ispirati da sostanze secrete da alcuni ragni, la pelle dello squalo per mute sempre più idrodinamiche per i nuotatori, dei piccoli animali che sembrano essere immortali e affascinano l'uomo con questo loro segreto di eterna rinascita e che forse gli potranno fornire una chiave per carpire i segreti della vita eterna. Queste sono alcune idee; pensa si potrebbe costruire una tesina su tutto ciò? Dove mi consiglia di reperire altre informazioni e notizie curiose collegabili con la fisica o altre materie scientifiche per rendere il tutto più completo e meno monodisciplinare?
Infinite grazie.
La mia risposta
Una tesina su questi argomenti è molto interessante, oltre a essere anche originale (il che non guasta…). Vedo però due problemi:
1. manca un percorso unitario
2. le informazioni sono disperse in riviste specializzate o testi molto tecnici e quindi non sono di facile reperibilità.
Per tentare di risolverli ti indico
1.due filoni di ricerca, ciascuno dei quali potrebbe essere il titolo della tesina
2. alcuni libri "classici", e quindi non difficili da trovare nelle biblioteche, e siti non eccessivamente specialistici.
Dimensioni e vita
L'applicazione sistematica della fisica nella comprensione della "macchina" animale inizia con Galileo il quale, nella "Giornata prima" del suo capolavoro Discorsi e dimostrazioni intorno a due nuove scienze attenenti alla meccanica e ai movimenti locali, tratta l'argomento della similitudine meccanica e spiega che "la natura non potrebbe fare [...] un gigante dieci volte più grande di un uomo, se non o miracolosamente o con l’alterar assai le proporzioni delle membra ed in particolare dell’ossa, ingrossandole molto e molto sopra la simmetria dell’ossa comuni". Potrebbe essere un bell'inizio di tesina…
Se vuoi sviluppare questo argomento, puoi consultare D'Arcy W. Thomson Crescita e forma Bollati Boringhieri 1992 €18. È un classico del pensiero scientifico e presenta la prima applicazione sistematica della matematica allo studio delle forme degli esseri viventi (vedi per esempio il capitolo 2 La grandezza).
Più moderno e molto più approfondito è il testo di Thomas A. McMahon, John Tyler Bonner Dimensione e vita Zanichelli 1990 €33,50. Dopo aver presentato il concetto di dimensione (capp. 1 e 2) e aver discusso la fisica delle dimensioni (cap. 3), gli autori (un ingegnere e un biologo) applicano i metodi introdotti allo studio delle "macchine animali", discutendo per esempio con molto dettaglio la locomozione (volo, corsa, nuoto) e che cosa significa essere molto grandi o molto piccoli.
Locomozione animale
Sulla locomozione animale, e in particolare sui principi fondamentali che accomunano le diverse modalità di movimento degli animali sopra le superfici più varie, ti consiglio di guardare due video bellissimi del biologo Robert Full (visita il suo sito, in cui puoi provare a leggere alcuni suoi lavori di ricerca. Ovviamente non sono facili, ma la loro lettura non è inutile perché le idee base sono espresse in termini molto chiari):
Nei due video scopri un aspetto molto interessante: dopo aver applicato la fisica e la chimica allo studio del moto degli animali, il passo successivo è applicare le conoscenze sul mondo animale per progettare e costruire dispositivi e robot che compiano artificialmente ciò che gli animali fanno in modo semplice e naturale…
Sulla locomozione animale trovi alcune voci interessanti su Wikipedia, con molti links esterni:
Se questo argomento ti appassiona, ti consiglio di procurarti uno dei testi classici sulla locomozione animale: R. McNeill Alexander Principles of animal locomotion Princeton University Press 2003.
Miscellanea
Ti segnalo in ordine sparso alcuni articoli pubblicati da Le Scienze , magari ti aiutano ad orientarti e a scoprire nuovi interessi
- M. Daniela Candia Carnevali, Iain C. Wilkie Gli straordinari tessuti connettivi degli echinodermi Giugno 1992 n° 286
- Fritz Vollrath Tela e seta di ragni Maggio 1992 n° 285
- Kenneth B. Storey, Janet M. Storey Il congelamento: una strategia di sopravvivenza Febbraio 1991 n° 270
- Nobuo Suga Il biosonar dei pipistrelli Agosto 1990 n°264
- Karl J. Niklas L'aerodinamica dell'impollinazione anemofila Settembre 1987 n°229
Se non trovi i numeri della rivista in biblioteca, puoi cercare nelle edicole o in qualche libreria specializzata il fascicolo Le Scienze 40 anni (14,90 €) che contiene 2 DVD con tutti gli articoli della rivista dal 1968 al 2008.
Ti segnali inoltre siti autorevoli in cui cercare informazioni curiose
Per finire…un vermetto!
Uno degli animali più intensamente studiati della biologia contemporanea è il nematode Caenorhabditis elegans. Conosciamo moltissimo di questo "verme" di circa 1 mm, perfino il numero delle sue cellule (visita il sito Wormbook ad esso interamente dedicato). Da oltre 40 anni è diventato il modello per lo studio della biologia dello sviluppo e della apoptosi, cioè della morte cellulare programmata.
La profondità delle tematiche sottese dalle ricerche sul C.elegans (quali sono i meccanismi biologici dello sviluppo? che cosa è la vita? che cosa è la morte?) lo indica come un tema forte per una eventuale tesina che apra a tematiche filosofiche a partire da una solida base scientifico-fattuale.
Buon lavoro