Carnevale della Chimica # 21: La chimica dell'amore

Riproduzione sessuata. La riproduzione sessuata presenta un notevole svantaggio rispetto a quella asessuata. Riprendo un esempio fatto da A. Pilastro in Sesso ed Evoluzione: con la riproduzione sessuale, due individui, maschio e femmina, si accoppiano e danno origine, per esempio,  a quattro figli,  due maschi e due femmine, e poi muoiono, quindi   i quattro figli danno origine ad altri 8 individui e muoiono a loro volta, e così via. Con la riproduzione asessuata, invece, già dalla prima generazione invece di 4 figli ne avremo 8, perchè ogni individuo può riprodursi e deporre 4 uova, e così fanno anche gli 8 figli. In questo modo, nel caso della riproduzione sessuata la prole raddoppia ad ogni generazione mentre nel caso della riproduzione asessuata quadruplica perchè  tutti i figli generano prole. Se anche, come ipotizza Pilastro, ci fosse una frequenza di asessualità di 1 individuo su 1 milione, in breve questo tipo di riproduzione  surclasserebbe tutti gli individui con riproduzione sessuata.

Allora, se è così svantaggiosa, perchè la riproduzione sessuata non perde la sua battaglia nei confronti di quella asessuata?

Potamopyrgus antipodarum

Una spiegazione, quella ritenuta più valida, l'ha proposta il biologo Bill Hamilton. La differenza fondamentale risiede nel fatto che individui  nati per clonazione possiedono un genoma molto più simile tra  loro di quanto non accada a individui nati  per via sessuale. E' noto che, in linea generale,  nel caso della riproduzione sessuata due cellule aploidi, con genomi diversi, concorrono a formare il genoma dell'organismo figlio, mentre nel caso della riproduzione asessuata il genoma dell'individuo figlio è uguale (quasi) a quello del genitore.
Si è constatato che i parassiti prediligono gli organismi più comuni in una popolazione, quelli con il genoma più simile, che sono quindi più soggetti alla malattia, lasciando indenni quelli più rari. Si assiste in questo modo a una dinamica che vede, di volta in volta, estinguersi gli organismi più comuni e prendere il sopravvento quelli più rari, solo però per essere, a loro volta, nuove vittime dei parassiti . Il problema è legato al fatto che il parassita si riproduce e muta molto più velocemente dell'ospite. Si sospetta allora che il mescolamento genetico dovuto alla riproduzione sessuata garantisca quella variabilità tra individui che tiene a freno la diffusione dei parassiti. Questo meccanismo è stato dimostrato su Potamopyrgus antipodarum, una chiocciola, da Dybdahl & Lively [1995].

Questa piccola introduzione serviva a giustificare la riproduzione sessuata e a garantirle uno status di ufficialità. Non che tutti quelli che l'adottano ne avessero bisogno e ne sentissero la necessità, del resto. Se la riproduzione sessuale possiede un vantaggio evolutivo, e a quanto sembra lo possiede, si è anche dotata di alcuni strumenti molto efficaci per rendersi desiderabile e praticabile dagli organismi che l'adottano. Per farsi aiutare in questa sua missione, però,  ha dovuto chiedere l'intervento della chimica.

Benvenuti allora a questo Carnevale della Chimica # 21 dedicato al tema: La chimica dell'amore. Si è scelto di utilizzare questo termine, amore, per ammantare la questione di un po' di romanticismo, suggerimento che hanno fatto proprio anche alcuni autori, senza dimenticare però l'importanza fondamentale che hanno i processi chimici in tutti i fenomeni interessati.

Identità sessuale. Considerando che nel campo della riproduzione sessuata esiste una differenziazione di genere che serve a produrre i due diversi gameti, cominciamo prendendo in considerazione i principali protagonisti chimici necessari per stabilire il sesso, comportamentale,  di ogni individuo: gli ormoni sessuali, testosterone per  il maschio e progesterone ed estradiolo per le femmine.
Mentre il genere sessuale è opera dei cromosomi sessuali, cariotipo XX per la donna e XY per l'uomo, l'identità sessuale, tra gli umani, deve essere stabilita dagli ormoni. In alcuni animali come i ratti, in cui è ugualmente una produzione ormonale a stabilire il comportamento sessuale dell'individuo, se si impedisce il rilascio di testosterone perinatale in un maschio castrandolo, questi presenterà un comportamento sessuale di tipo femminile mentre se si inietta del testosterone in una femmina, sempre nel periodo sensibile, acquisirà il comportamento di un maschio [Wilson et al. 1981, Rubin et al. 1981]. Chiaramente questi esperimenti non è possibile replicarli sugli umani. Sfortunatamente ci pensa la natura e questi esperimenti involontari hanno permesso di chiarire i meccanismi sottostanti.
Ma non sono sempre gli ormoni a stabilire l'identità e il genere sessuale. Per esempio, nei rettili come gli alligatori, il sesso del nascituro è stabilito dalla temperatura di incubazione mentre in altre specie può essere la densità della popolazione, oppure la presenza di certe sostanze chimiche come per esempio la CO2 nel caso di Bonellia viridis, in cui una bassa concentrazione di CO2 nell'acqua trasforma le larve in femmine [1].

Comportamento sessuale e accudimento. Per quanto riguarda il comportamento sessuale, vi è una zona del cervello particolarmente importante, soprattutto perchè, insieme all'ipofisi, è l'unica a produrre ormoni: l'ipotalamo [2]. Il ruolo dell'ipotalamo non riguarda solo il comportamento sessuale. Basti pensare che, nonostante le ridotte dimensioni, contiene circa 20 nuclei diversi, adibiti al controllo di numerose funzioni fondamentali. Tra queste vi è appunto la produzione del fattore di rilascio delle gonadotropine o GnRH, ormoni preposti a stimolare la produzione ormonale dell'ipofisi. L'ipofisi produce invece, tra le altre cose, le gonadotropine, l'ormone follicolo-stimolante o FSH, che stimola la formazione dei follicoli nelle ovaie, e l'ormone luteinizzante o LH che stimola la formazione del corpo luteo nelle donne e la spermatogenesi nel maschio. In più regolano la produzione di ormoni sessuali.

Ma l'ipotalamo produce anche due ormoni che attivano l'accudimento materno e il legame di coppia: ossitocina e prolattina. 

Olfatto e comportamento sessuale. Il tema sembra aver interessato molto i nostri autori perchè vi è più di un articolo a questo riguardo. Parlo dei feromoni, la cui importanza per gli umani è stata mostrata per la prima volta da Martha McClintock. Questa ricercatrice ipotizzò che vi fosse un meccanismo di sincronizzazione mestruale simile a quello di altri mammiferi, dovuto appunto all'effetto dei feromoni.[3]

Queste sostanze agiscono per via pre-olfattiva, in maniera inconsapevole, sull'organo chiamato vomero-nasale, una struttura che nell'uomo si trova alla base del setto nasale. In pratica noi rileviamo questi odori in maniera subliminale, senza accorgercene, perchè non passano attraverso la corteccia cerebrale ma vanno direttamente al sistema limbico, influenzando i comportamenti sessuali. Nei topi femmine gravide, per esempio, l'introduzione di un topo maschio nella gabbia in cui si trovano induce l'aborto, a causa della produzione di feromoni del maschio. Nell'uomo l'organo vomero-nasale ha una funzione di guida: nel feto, infatti, sono proprio gli assoni di quest'area che hanno la funzione di guidare la marcia dei neuroni di ipotalamo verso la loro propria sede. C'è una patologia, chiamata sindrome di Kallmann, in cui questa migrazione non avviene, e questo compromette lo sviluppo sessuale.

Un interessante lavoro è stato condotto su alcuni volontari per verificare la funzionalità dell'organo vomero-nasale: sono stati introdotti elettrodi nella regione dei recettori olfattivi e in quella vomero-nasale, poi i soggetti sono stati sottoposti a diversi odori, tra cui le vomeroferine, sostanze presenti sulla cute o nelle secrezioni vaginali. Ebbene, l'organo vomero-nasale si attivava, e l'elettrodo lo rilevava, quando stimolato dalle vomeroferine, senza che però il soggetto ne avesse consapevolezza, anche se questa attivazione induceva delle lievi risposte fisiologiche come aumento della frequenza cardiaca e respiratoria, della temperatura della pelle e dell'attività elettrodermica [2].

Considerazioni finali. Siamo al termine di questa veloce introduzione al tema della chimica dell'amore. La chimica, certamente, non può da sola spiegare l'enorme mole di comportamenti che gli esseri viventi, soprattutto quelli che si muovono, adottano per riprodursi sessualmente, ma non si può spiegare molto senza invocarla. I comportamenti complessi che osserviamo, per esempio negli umani, sia in riferimento alle relazioni amorose sia ad altri aspetti della loro vita, quand'anche possano a volte essere difficilmente spiegabili pure, nelle linee generali, non possono rinunciare all'intervento della chimica. E' quello che si è cercato di fare in questo come nelle altre edizioni o negli altri Carnevali: cercare di capire, approfondire, studiare, scoprire mentre si scrive un pezzo, alla ricerca di spiegazioni e guidati dalla curiosità nei confronti della natura. Il Carnevale non è una trattazione esaustiva di un argomento ma è una scorribanda allegra e quanto più rigorosa possibile nel campo delle scienze, al quale alcuni vi partecipano muniti solo di grande passione (come il sottoscritto) mentre altri sono dotati di strumenti maggiormente affinati. Ma non è l'introduzione che deve piacere bensì tutti i pezzi arrivati. Non sono moltissimi ma sono certamente speciali. Per dovere redazionale li ho letti tutti, e devo dire che ne è proprio valsa la pena.

Introduco una piccola novità nella presentazione dei vari articoli: riporto l'incipit di ogni pezzo che, meglio di qualsiasi presentazione, è in grado di stimolare la curiosità del lettore e introdurre nel migliore dei modi il pensiero dell'autore. In questo modo si avrà una visione d'insieme di ogni pezzo che precluderà a un sicuro approfondimento. Ancora una volta, non sia mai ripetuto abbastanza, va lodata la professionalità, dedizione e generosità di tutti coloro che hanno contribuito.

Annarita Ruberto, del blog Scientificando, è laureata in fisica e insegna scienze in una scuola in provincia di Ravenna. Scrive su numerose riviste e blog (oltre i suoi) ed è attivamente impegnata nella didattica e nella creazione di validi contenuti da utilizzarsi in classe. Presenta una serie  di notevolissimi lavori, dei quali dice subito che non sono a  tema  ma questo, oltre come ovvio a non intaccarne minimamente l'interesse,  lo si deve a un chiaro fattore contingente, cioè il servire da  preparazione per i suoi studenti.

Il primo, Le Leggi Fondamentali Delle Reazioni Chimiche,  tratta della legge di Lavoisier e della legge di Proust per i ragazzi di terza:

Ragazzi di 3°B, in questo post riassumerò le leggi fondamentali delle reazioni chimiche che stiamo studiando a scuola, anche per permettere a quanti non dispongono ancora del libro di avere un riferimento.

Nella seconda metà del Settecento, il chimico francese Antoine-Laurent de Lavoisier usò la bilancia analitica per pesare con grande precisione tutti i reagenti e poi  tutti i prodotti (inclusi gli eventuali gas) raccolti dopo le reazioni chimiche.

Il secondo, The World Of Chemistry: Serie Di 26 Video Educativi, presenta una serie di  filmati con argomento la chimica, della durata di mezz'ora ciascuno, che possono essere fruiti gratuitamente online o acquistati su DVD:

The World of Chemistry è una serie di 26 video didattico-educativi della durata di mezz'ora ciascuno, che possono essere fruiti gratuitamente online o acquistati su DVD.

Lo sviluppo degli argomenti, indicato per gli studenti della scuola superiore e universitari,  varia dal livello introduttivo a quello avanzato ed è facilmente applicabile a diversi approcci didattici. Le risorse sono utili anche agli insegnanti che vogliono rivedere gli argomenti. Per la realizzazione dei materiali sono stati presi in considerazione i diversi ambiti in cui viene applicata la Chimica: industria, ricerca e altro.

Il terzo Separiamo La Sabbia Dalla Limatura Di Ferro, è la presentazione di una serie di esperimenti  da eseguirsi in classe:

In questo periodo, stiamo affrontando, con i miei alunni di seconda, lo studio della Chimica inorganica. Reputo opportuno, al fine di far comprendere ai ragazzi la natura di questa disciplina, iniziare il percorso di apprendimento, proponendo loro l'esecuzione di alcuni semplici esperimenti per separare i componenti delle miscele omogenee ed eterogenee.

I ragazzi avranno modo di verificare che la materia è formata da tante sostanze diverse, ciascuna composta da un particolare tipo di atomi o molecole, e che in natura è difficile incontrare una sostanza isolata dalle altre. Più spesso le sostanze sono mescolate tra loro, in forma di miscele che possono trovarsi allo stato solido, liquido o aeriforme.

Il quarto,  La Distillazione Mediante I Passaggi Di Stato, è un filmato che rappresenta un'utile introduzione al processo della distillazione:

Continuando con i metodi di separazione delle miscele, vi propongo, ragazzi di 2°B, un filmato della Zanichelli, in cui viene illustrato il metodo della distillazione per separare  l'alcol etilico (CH3CH2OH)  dall'acqua (H2O) e dalle altre componenti del vino, mediante i passaggi di stato.

Noi non disponiamo dell'apparecchio presentato nel video, ma  distilleremo una soluzione di acqua e sale da cucina (NaCl), utilizzando una piastra elettrica, un pentolino, un gran coperchio e un contenitore di vetro, tutti oggetti di cui disponiamo nel nostro laboratorio scolastico. Come vedremo, i passaggi di stato, interessati nell'esperimento che faremo, sono: ebollizione e condensazione.

Il quinto, Formule Chimiche E Bilanciamento Di Reazioni,  articolo espressamente rivolto ai ragazzi della sua 3°B, parla appunto del bilanciamento delle reazioni chimiche, servendosi di un'applicazione Geogebra:

In questo articolo, tratteremo le formule chimiche ed il bilanciamento di reazioni.

LE FORMULE CHIMICHE

Come già sappiamo, ragazzi di 3°B, ciascun atomo di un elemento chimico è rappresentato da un simbolo consistente in una o due lettere: C per il Carbonio, N per l'azoto, He per l'Elio, Na per il Sodio, Ca per il Calcio ecc.

La molecola caratteristica di un composto chimico è rappresentata dalla sequenza dei simboli degli elementi che esso contiene. Se un elemento è presente nel composto con più atomi, il numero degli atomi si indica in basso a destra del simbolo dell'elemento.

Infine, dopo tanto studio, una pausa divertente: un video di una bambina di tre anni che canta la tavola periodicia: Bimba di 3 Anni Canta La Canzone Della Tavola Periodica.

I bambini sono veramente sorprendenti! Rose, una bimba di 3 anni canta la canzone della tavola periodica degli elementi, testo e musica di Tom Lehrer, matematico americano, pianista, cantautore satirico. Potete guardare il video originale in un post che ho pubblicato tre anni fa, qui.

Ragazzi di 2°B guardate e ascoltate come la piccola Rose riesce a snocciolare a memoria gli elementi della tavola periodica della canzone. In settimana, li studierete anche voi. Nel laboratorio di scienze, c'è un bel cartellone con la tavola di Mendeleev, realizzato alcuni anni fa da alcune alunne della vostra stessa età.

Bruna Vestri (aka laperfidanera) è co-ideatrice e co-conduttrice, insieme a Juhan, del blog collettivo Al Tamburo Riparato, che conta già 12 collaboratori, e del quale mi onoro di far parte. Oltre a capirne, scrive anche in maniera precisa e sempre stimolante  di scienza e botanica, nonchè di gatti. Il lavoro che presenta per il Carnevale, I feromoni e la patata, è interessante e utile  perchè, oltre chiarire il ruolo di queste sostanze, i feromoni, introduce e svela, con uno sguardo diverso da quello convenzionale, il tema dei profumi nell'amore e delle trappole biologiche per i parassiti:

Il Carnevale della Chimica di questo mese, presso Questione della decisione, ha per tema La chimica dell’amore .

In questo Carnevale si parlerà di tutti gli ormoni di tipo sessuale soprattutto umani: testosterone ed estrogeni (responsabili dello sviluppo e funzionamento degli organi sessuali e non ultimo il desiderio sessuale), neurotrasmettitori dalle funzioni varie (dalla dopamina, con effetto rilassante “di ricompensa” -ma curiosamente negli insetti ha invece una funzione di allerta- alle endorfine dall'azione euforizzante o rilassante -dicono che vengano secrete in gran quantità al momento del trapasso per rendere meno traumatica la morte: l'orgasmo non viene forse chiamato “la piccola morte”?) e ovviamente l' ossitocina (l'ormone dell'amore per antonomasia, potenzia il legame affettivo tra gli amanti creando il benessere che si prova in presenza dell'essere amato ed è anche il principale responsabile dell'amore materno), ma anche di feromoni, che sono di vari tipi e scopi e presenti in tutto o quasi il mondo animale e perfino vegetale -alcuni servono per segnalazioni varie a altri individui della stessa specie: avviso di pericolo, indicazione della via da seguire, richiamo per aggregarsi- ma che nella fattispecie interessano perché alcuni di essi sono potenti richiami sessuali.

Tania Tanfoglio, del blog Science for Passion, è laureata in scienze biologiche e insegnante. Recentemente ha inaugurato una rubrica chiedilo a Tania, indirizzata a studenti e curiosi di materie biologiche,  che ha avuto un sorprendente successo. Nel suo articolo introduce la chimica romantica, Il lato romantico della chimica,  parlando delle sostanze chimiche coinvolte nell'innamoramento:

Il tema del Carnevale della Chimica ospitato Paolo Pascucci su Questione della decisione  è la chimica dell'amore.

Davvero un bellissimo tema che può essere trattato sotto tantissimi punti di vista.

Io ho deciso di presentarvi le sostanze chimiche che si nascondono dietro i sospiri degli innamorati...

Quali misteriose sostanze chimiche si nascondono dietro i cuoricini scarabocchiati distrattamente sui banchi e sui diari di scuola?

Quindi: ecco a voi... Il lato romantico della chimica.

Prima di tutto, i ferormoni: prodotti naturalmente dall'organismo, scatenano l'attrazione fisica e ci fanno scegliere esattamente quella persona e non un'altra. I feromoni sono percepiti solo a livello inconscio e sono diffusi, ad esempio, attraverso la pelle, i capelli, la saliva o le ghiandole ascellari.

Leonardo Petrillo, del blog Scienza e Musica, è ormai famoso per i suoi post chilometrici, cosa di cui mena gran  vanto (giustamente). A tempo perso è studente di fisica e validissimo blogger. Per mantenere fede alla sua fama ha preparato un articolo chilometrico, nel quale si trova tutta, ma proprio tutta, la Chimica e storia degli ormoni.

Di ormoni abbiamo brevemente parlato nel post "Uno steroide importante: il cortisone".

Ora approfondiamo un po' il discorso!

Ognuno di noi può esser visto come il risultato dell'azione degli ormoni.

Tali sostanze chimiche determinano infatti numerose questioni come:

• la quantità di cibo che ingeriamo ogni giorno, ovvero il nostro peso corporeo;
• il ritmo della nostra crescita durante l'infanzia e l'adolescenza;
• il fatto di essere in uno stato di buono o cattivo umore;
• la concentrazione dei sali e del glucosio nel sangue e tantissime altre cose.

Nello specifico, gli ormoni rispondono a un mutamento nell'ambiente cellulare dando luogo ad una opportuna attività fisiologica.

Le molecole di un ormone vengono secrete da cellule regolatrici, cioè in grado di rilevare certe variazioni nel proprio ambiente e liberare conseguentemente l'ormone.

Quest'ultimo, poi, si diffonde attraverso un mezzo fluido (aria, acqua, sangue o liquido extracellulare), manifestando la sua azione su una o più cellule bersaglio, le quali recepiscono l'ormone designato e, come risposta, tendono a intraprendere un'attività cellulare atta ad aiutare l'organismo ad adattarsi al mutamento di partenza.

Paolo Alberto, del blog Chimica Sperimentale, scomodando niente meno che Il signore delle mosche, spiega come preparare un attrattivo letale per questi fastidiosi ditteri: Anche le mosche amano.

Avete presente quel libro estremamente inquietante di Golding (premio Nobel 1983) che è "Il signore delle mosche"?

La sua testa di maiale circondata da immondi insetti riproducentisi a raffica mi avvicina per associazione di idee ad un problema che ben conosco, e che c'entra... con l'amore delle mosche e la sua chimica!

Altrocchè se amano le mosche... non ditelo a me che ho appunto un contenzioso pluriennale con questi maledetti ditteri (Quarta piaga d'Egitto!) che costituiscono un fastidio per chi spesso vive in un contesto, per altri versi magnifico, ma che è anche sede di allevamenti agricoli.

Anche se oggi ne hai ammazzato un milione (di mosche, dico), moltiplica il rimanente per il centinaio di uova che una sola di esse domani produrrà, ed ecco che poco dopo ti ritrovi col milione di prima ancora vivo e svolazzante, come niente fosse successo... e permettetemi di esagerare un po', ma mica poi tanto.

Dove voglio arrivare, visto che qui per lo più si sporcano provette e non si discute di entomologia?

Ad un prodotto delizioso per le mosche (soprattutto se maschi!), il tricosene.

Lo Z-9-tricosene, che dal nome giureresti che è un prodotto contro la caduta dei capelli, è invece un idrocarburo a 23 atomi di carbonio, insaturo sul carbonio 9.

Palmiro P. Zavorka, del blog Knedliky, è un biologo che lavora al CNR, e ha sfruttato l'occasione di una review esterna di una tesi di dottorato, per condividere con noi questo interessante lavoro, la produzione di feromoni  di sintesi, e la sua puntuale recensione: Chimica, attrazione, feromoni e ormoni.

Questo mese il Carnevale della Chimica, in uscita il 23 ottobre,  sarà ospitato dall'amico Paolo Pascucci sul blog Questione della decisione, che per l'occasione ha scelto un tema particolare: 

La chimica dell'amore, o chimica della riproduzione sessuata. E' noto che gli organismi viventi si riproducono essenzialmente in due modi, in maniera sessuata o in maniera asessuata. Questa maggiore complessità della riproduzione sessuata rispetto a quella asessuata si manifesta in pieno anche nella serie di meccanismi chimici che interessano tutta la sequenza che parte dal corteggiamento e che finisce con la nascita dei piccoli. A noi interesseranno tutti questi fenomeni chimici, da quelli che inducono l'estro nelle femmine a quelli che trasmettono il segnale ai potenziali partner, da quelli che favoriscono la posizione per l'accoppiamento a quelli che fanno scontrare due maschi, da quelli che legano madre e figlio e consentono l'accudimento parentale a quelli che fanno cambiare sesso. 

Sintesi di feromoni

dall'università di Bharathiar, India, mi è arrivata una tesi di dottorato di cui sarò  reviewer esterno. 

V. BALASUBRAMANI : STUDIES ON THE SYNTHESIS AND APPLICATIONS OF NOVEL CHIRAL CATALYSTS FOR ASYMMETRIC SYNTHESIS

La tesi  dimostra la fattibilità della sintesi di nuove imine chirali, a partire da salicilaldeide, a cui segue l'idratazione della base di Schiff con sodio boro idruro (ammina chirale), e come step finale una reazione asimmetrica di Michael che fa reagire enoni ciclici con esteri malonici, (usando come catalizzatore LiAlH4 in  THF anidro) con produzione di un complesso metallico intermedio, e riduzione del chetone prochirale, ottenendo una serie di addotti di Michael (partendo da diversi composti intermedi).

Giuseppe Deliso, del blog Discover your sound, professionista dai molteplici interessi ed eccellente autore e chitarrista jazz porta, insieme a Carla Citarella, come si vedrà nella prossima segnalazione, una ventata artistica nel Carnevale. In Se la chimica dell'amore fosse una canzone... presenta una serie di dieci canzoni, con relativo brano integrale, che a suo parere riescono a tradurre al meglio, seppure ognuno a suo modo, la fusione di emozione e chimica che c'è in ogni rapporto affettivo: un articolo tutto da ascoltare. 

Sorprende come chimica ed emozione, razionalità ed irrazionalità siano parte di una stessa medaglia. Nell’amore sessuale per esempio c’è un aspetto fisico/chimico: grande irrorazione di sangue su per i vasi del corpo, muscoli e nervi attivi e reattivi al tempo stesso; i sensi: visivo, tattile, olfattivo, …, trasmettono stimoli che a loro volta attivano la produzione di sostanze alla base delle sensazioni di piacere. E vi è poi un secondo aspetto, emozionale, invisibile ma tangibile uguale. A “dirigere il concerto” ci sono gli ormoni, che costituiscono l’azione per definizione.

A me personalmente piace come l’arte musicale descrive questa fusione: sensazioni ed emozioni che coinvolgono in sé aspetti fisici e chimici. Ho così stilato una mia personale lista, non esaustiva ovviamente, di 10 canzoni che trattano l’argomento da un proprio punto di osservazione.

Carla Citarella, del blog Atelier delle Attività Espressive, operatore artistico e progettista, come già anticipato contribuisce a portare un afflato artistico nel Carnevale con questo L'Espressività Musicale nell'Arte e nella Scienza, nel quale si analizza l'intreccio sinestetico di arte, chimica ed emozione e si parla del ruolo di trasmettitore che ha, in tutto questo, la musica.

Siamo entrati ufficialmente nell'autunno: l'aria è più fresca, gli alberi si trasformano e le tonalità della terra si fanno più calde, in un gioco di sentori e sapori particolari. 

Autumn Leaves è una ballad dal sound intimo e nostalgico, composta da Joseph Kosma nel1945 sui versi del poeta Jacques Prèvert, un inno all'amore di una musicalità rarefatta.

Accenti che si ritrovano nei trascinanti fiati di due compositori della scena del jazz: Miles Davis, trombettista statunitense, e Cannonball Adderley, sassofonista, anch'egli statunitense. il suono caldo e morbido del sax contrapposto al suono penetrante e corposo della tromba, creano assieme particolari nuance cromatiche ed effetti di rara bellezza di altissimo virtuosismo strumentale.

In una composizione musicale ci sono infatti una serie di elementi costitutivi del suono, che combinati assieme in modo vario e complesso, conferiscono alla musica un determinato carattere espressivo, l'umore della composizione. Tra questi rientra anche la potenzialità espressiva dello strumento. 

Ritmo, armonia, melodia - nel linguaggio della musica - sono in fondo gli stessi elementi che danno spazialità e forma alla narrazione in relazione a ciò che percepiamo. Ogni suono riporta a un'immagine e un'immagine a un colore e un colore a un'emozione. In questo intreccio sinestetico il suono svolge un ruolo da trasmettitore.

Paolo Gifh, del blog Il chimico impertinente, topo di laboratorio e profondo conoscitore della chimica, affronta un tema che appassiona gli umani fin dai tempi dell'antico Egitto: gli anticoncezionali. Scoperto che i figli non arrivavano dal cielo ma erano il risultato di altre attività, l'uomo ha cominciato ad impegnarsi a garantirsi l'attività cercando di impedire il risultato. E' quello che ci racconta in La storia opportunistica degli anticoncezionali chimici:

Il controllo delle nascite è un problema che ha lasciato molte tracce nella storia fin dai tempi dell’antico Egitto e di Babilonia, segno che l’importanza di evitare gravidanze indesiderate è sempre stata un’esigenza dettata dalla volontà di controllare e pianificare la propria vita in maniera indipendente, nonostante tutte le implicazioni etico religiose che ciò comporta. Già nel Papiro Ginecologico di Kahun (1850 a.C) di cui ho già trattato in precedenza, si trovano descrizioni di pessari occlusivi intrisi di gomma arabica, una gomma naturale con proprietà  contraccettive. E pensare che questa tecnica venne ridicolizzata dallo scetticismo scientifico, almeno fino a quando non vennero appurate le proprietà spermicide dell’acido lattico, una sostanza che si forma quando la gomma di acacia si emulsiona e che oggi è comunemente inclusa tra gli ingredienti dei moderni lubrificanti per profilattici.

Dai papiri si apprende anche di metodi ”gommosi” per sbarrare l’accesso alla cervice, di viscosi preparati a base di miele e carbonato di sodio spalmato nella cavità pelvica e di antichi diaframmi cosparsi di una disgustosa pastina ricavata dallo sterco di coccodrillo (e qui meglio non approfondire), oltre alla primitiva consapevolezza che prolungare l’allattamento fino a tre anni poteva in qualche modo prevenire una gravidanza subito dopo averne portato a termine una.

Margherita Spanedda, del blog Unpodichimica, fa l'insegnante ed ha la passione per le scienze, chimica in testa. In questo interessante lavoro che presenta per il Carnevale, dal titolo Ah! l'amore, prende in esame l'innamoramento da due distinti punti di vista: quello chimico e quello poetico. Lo ha fatto, per sua stessa ammissione, affinchè il tema affrontato dal solo punto di vista chimico non fosse troppo riduttivo. 

Era il 1809 e Goethe, nelle sue affinità elettive si lanciava in un audace parallelo fra complicati e sottili meccanismi di rapporti amorosi e reazioni di doppio scambio. Allora la similitudine non piacque e nonostante l’autorevolezza di Goethe non fosse in discussione, le Affinità subirono una forte stroncatura.

La sottile analogia tra affinità e scelta tra gli elementi chimici e le leggi dei rapporti psicologici nella società non venne compresa nei suoi sottili significati e Goethe fu accusato di voler fare una sorta di chimica dei sentimenti e dell’amore tanto che il Journal de Paris nel 1810 stroncò l’opera ipotizzando che l’autore volesse inaugurare la voga dei romanzi scientifici al posto di quella, allora in auge, dei romanzi storici.

Facendo un balzo temporale di poco più di duecento anni , ecco che a parlar della strano legame chimica e amore non è più un erudito scrittore esperto in metafore, ma sono scienziati, che ci mostrano, mappe alla mano, il ruolo del cervello nella nascita di questo devastante sentimento rivelandone i responsabili chimici. Poche molecole ed ecco l’intera storia: dal colpo di fulmine fino al matrimonio ed … eventuale divorzio.

Il percorso che ha portato a queste interessanti (anche se poco romantiche) conclusioni è segnato da topi, malattie mentali e droghe psichedeliche; una conferma del fatto che l’amore è un po’ follia, un po’ estasi e un po’… ecco i topi non riesco a collocarli in questo quadro se non per le devastazioni, che possono compiere in qualità di roditori e l’amore, per certi versi, è anche rovina.

Franco Rosso, del sito Chimicare, arriva buon ultimo ma, dato che è il papà del Carnevale della Chimica, non ho potuto sgridarlo più di tanto. Franco è laureato in chimica ed è un instancabile promotore di iniziative, tra le quali questo Carnevale, l'edizione scorsa realizzata in collaborazione con il Convention & Visitors Bureau della Repubblica di San Marino in concomitanza con il 4° congresso della International Academy of Astronautics, l'associazione Chimicare e molte altre. Per questa edizione presenta un lavoro sull'ossitocina ma, più che presentare sarebbe giusto dire sviscera, praticamente effettua una dissezione anatomica di questo poliedrico ormone. Arrivati al termine dell'articolo praticamente nulla vi sarà più incognito di questa sostanza che, oltre il nome informale di ossitocina, ne possiede un altro, certamente più...esotico: 1-{[(4R,7S,10S,13S,16S,19R)-19-Amino-7-(2-amino-2-oxoethyl)-10-(3-amino-3-oxopropyl)-13-[(2S)-2-butanyl]-16-(4-hydroxybenzyl)-6,9,12,15,18-pentaoxo-1,2-dithia-5,8,11,14,17-pentaazacycloicosan-4-yl]car bonyl}-L-prolyl-L-leucylglycinamide.

Ed ora sotto con l'articolo: Il caso dell’ossitocina: la visione poliedrica come presupposto affinchè la chimica diventi cultura:

Il rischio di un riduzionismo chimico, quello per intenderci che riporta la sostanza stessa alla sua struttura molecolare, è per certi versi culturalmente rischioso almeno quanto la miopia involontaria del non-chimico, ad esempio di colui che descrive la sostanza in termini maroscopici, ad esempio come polverina bianca che può essere tenuta in un barattolo, dosata con un cucchiaio e pesata con una bilancia, ignari o indifferenti all’identità ed all’organizzazione reciproca degli atomi al suo interno.

Allo stesso modo un addetto commerciale ed uno alla logistica, acquistano e fanno transitare sulla superficie terrestre quattordici tonnellate di bario solfato con lo stesso spirito con il quale effettuano spostamenti virtuali di titoli economici.

Ed infine lo studente di chimica, talvolta anche i più bravi che ho avuto modo di seguire di persona, rischiano troppo spesso di identificare una sostanza chimica con la sua formula, per quanto di struttura, o nel migliore dei casi con il modellino tridimensionale fatto di palline e bastoncini che qualche volenteroso insegnante potrebbe nel frattempo avergli mostrato. Quando viene detto loro: va bene, ora che hai completato tutti i calcoli stechiometrici, procedi pure a pesare questa sostanza, ti guardano con la stessa espressione che se avessi detto loro “raccogli il blu del cielo e scioglilo in una canzone”. Che cosa mai significa questa espressione? Che senso ha? Quale legame ci potrà mai essere tra i calcoli stechiometrici ed il pesare qualcosa su una bilancia?

All’opposto, la condizione di tangibilità per mezzo della quale i più piccoli – o i meno edotti – si rapportano alla conoscenza della realtà, e quindi al rapporto con essa, proprio ad iniziare dalla sua materia, fa sì che la trasformazione reattiva delle sostanze chimiche, o anche semplicemente la loro solubilizzazione in un solvente appropriato, sia portata all’interno di un contesto magico.

Fuori tempo massimo, ma con un'adeguata giustificazione -si è appena laureato-  arriva anche un pezzo di Marco Capponi, del blog Marco Capponi's Blog. Affronta un tema delicato, da un punto di vista storico: a cavallo tra '600 e '700, ecco spuntare dei precursori delle odierne pillole blu, Un viagra d'altri tempi. 

A titolo di curiosità, Vi riporto la ricetta di un farmaco "per eccitar lo sperma", così come la trascriveva Nicholas Lemery (chimico e farmacista francese vissuto a cavallo tra Sei e Settecento) nel suo celeberrimo "Corso di chimica".

Il testo è in traduzione italiana, così come venne stampato a Venezia nel 1700.

Per eccitar lo sperma

Ambra grigia: dose da uno a grani quattro.

Essenza d'ambra grigia: dose da gocce sei fino a dodici.

Infine vi segnalo anche alcuni pezzi anticipatori che ho pubblicato in attesa del Carnevale:

• La scienza del bacio: un'infografica animata, in cui con la scusa dell'animazione parlo di questa cosa che è la scienza del bacio e di questa osservazione di un ricercatore tedesco, che nel baciare incliniamo più spesso la testa a destra. Chissà perchè.
• Il sesso nel cervello: un'infografica, in cui con la scusa del sesso si parla di cervello, grazie a un'infografica.

Elenco degli autori:

Annarita Ruberto

Bruna Vestri

Tania Tanfoglio

Leonardo Petrillo

Paolo Alberto

Palmiro P. Zavorka

Giuseppe Deliso

Carla Citarella

Paolo Gifh
Margherita Spanedda
Franco Rosso
Marco Capponi

Paolo Pascucci

In totale 13 autori e 19 articoli.

Sono aperte le candidature per la prossima edizione del Carnevale della Chimica del 23 novembre. Chi ha voglia di ospitarlo si faccia vivo.

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Bibliografia

Andrea Pilastro, Sesso ed evoluzione, Bompiani 2007

[1] Lucio Pesce, Determinazione del sesso.

[2] Alessandro Cellerino, Eros e cervello, TraccEdizioni 2000

[3] Lawrence D. Rosenblum, Lo straordinario potere dei nostri sensi, Bollati Boringhieri 2010

Rubin RT, Reinisch JM, Haskett RF., Postnatal gonadal steroid effects on human behavior, Science. 1981 Mar 20;211(4488):1318-24.

Wilson, Jean D.; George, Fredrick W.; Griffin, James E., The Hormonal Control of Sexual Development, Science, Volume 211, Issue 4488, pp. 1278-1284

Mark F. Dybdahl and Curtis M. Lively, Host-Parasite Interactions: Infection of Common Clones in Natural Populations of a Freshwater Snail (Potamopyrgus antipodarum), Proc. R. Soc. Lond. B April 22, 1995 260 1357 99-103; doi:10.1098/rspb.1995.0065 1471-2954


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