Un profumo felino

Ovvero se al micio piace Calvin Klein

Leggevo di un’osservazione curiosa, ancora della fine degli anni Novanta, in uno zoo del Texas: il gattopardo americano va di matto per Obsession for men di Calvin Klein. Sì il profumo. Ora ve la racconto.

Credit: Wikipedia

Il gattopardo americano (Leopardus pardalis), o ocelot, è un felino del Centro e Sud America, ma il suo areale si spinge fino al Texas meridionale. È un bel micione del peso di circa 15-18 chili e di esemplari allo stato selvatico purtroppo non ne rimangono molti; di alcune sottospecie ancora presenti nel Texas meridionale se ne contavano a fine anni Novanta circa 100-150 esemplari. I ricercatori dello zoo di Dallas cercavano perciò una strategia efficace e non invasiva per spingere questi animali in corridoi di territorio protetti tra il Texas e il Messico, dove potessero avere un habitat più favorevole e adatto a riprodursi. Per poter censire e monitorare la popolazione sarebbe stato poi utile avere dei campioni del pelo, in modo da poter estrarre dai bulbi piliferi il DNA e quindi identificare i singoli individui. Come convincere gli animali a spostarsi? Usando piste odorose. Come tutti i felini, anche questo gattopardo segna il territorio con spruzzi di pipì e strofinandosi contro alberi e cespugli. Così facendo sul terreno e sui tronchi rimangono sempre dei peli, i ricercatori li raccolgono e possono così analizzarli. Ora si trattava di scegliere l’odore da usare per attirarli. Dopo diverse prove andate male fatte nello zoo, i ricercatori fecero alcuni tentativi usando dei profumi – quando si dice provarle tutte 😀 – e tra questi Obsession for men diede i risultati migliori. Spargendo su alberi, cespugli e angoli di terreno questo profumo, i ricercatori osservarono che gli animali ne erano attratti e, soprattutto le femmine, ci si fiondavano e iniziavano a strofinarcisi.

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Queste osservazioni sono state negli anni replicate in diversi zoo (zoologi in ascolto se ne sapete o avete precisazioni da fare manifestatevi che di sicuro ne sapete più di me, ne sarò felice), tra i quali quello del Bronx di New York e il Taronga Zoo di Sydney. In uno studio della Wildlife Conservation Society del Bronx Zoo, per esempio, sono stati testati diversi profumi e colonie su felini in cattività, e dalle loro osservazioni pare che Obsession fosse effettivamente il più gettonato. Bisogna ovviamente notare una certa variabilità nel comportamento degli animali, non erano proprio tutti tutti interessati al profumo. La possibilità che l’effetto fosse poi amplificato o comunque infleunzato dallo stato di cattività non è da escludere. Inoltre, potrebbe essere che invece gli animali selvatici, esposti già naturalmente a molti più odori, risultino mediamente più indifferenti al profumo. Anche per questo motivo diversi ricercatori hanno provato a fare dei test simili con gli animali selvatici. I biologi del Natural History Museum di Los Angeles hanno condotto alcune osservazioni sul giaguaro in Nicaragua.

Per l’osservazione e il monitoraggio di animali sfuggenti come i felini un metodo ideale è quello delle fotocamere nascoste. Queste camere hanno dei sensori all’infrarosso, visto che questi animali sono attivi soprattutto di notte, e si attivano quando l’animale è vicinissimo. In questo modo gli studiosi possono riprendere gli animali e successivamente raccogliere i campioni del pelo lasciato dal felino strofinandosi sul posto. Per attirarli alle fotocamere i ricercatori hanno provato diversi odori e, di nuovo, pare che Obsession funzioni molto meglio di altri odori.

Come mai sto profumo? Tra i suoi componenti c’è un composto, usato storicamente in profumeria, che ha appunto una nota “animale”. In profumeria se ne usano diverse, questa in particolare si chiamata civetta, perché ricavata appunto dalla ghiandola anale dello zibetto (civet in inglese). Gli animali usano questi odori per comunicare e, come dicevamo, segnare il territorio. L’uomo ha scoperto che a piccole dosi e ben miscelati ad altri odori, permettono di creare profumi voluttuosi. Oggi questi composti – per ragioni di costi e di preservazione delle specie animali – sono di solito riprodotti in laboratorio (di questo parleremo meglio un’altra volta). Ad ogni modo, è possibile siano queste note animali presenti nel profumo ad attirare i felini.

C’è poi da dire che in alcuni zoo, come parte del programma di arricchimento sensoriale dell’ambiente per gli animali, insomma per stimolarli e tenerli attivi, vengono usati diversi odori e oli essenziali. Al Taronga Zoo di Sydney hanno osservato che tigri e giaguari apprezzano le note speziate, soprattutto cannella e zenzero, ma anche cardamomo, finocchio, chiodi di garofano. E note forti come la menta piperita. Al solito c’è da osservare che ogni animale mostra poi delle preferenze più per una o per l’altra.

A parte report e osservazioni degli zoo non sono riuscita a trovare pubblicazioni scientifiche sulla questione, per cui rimango ancora un po’ scettica e proseguirò le ricerche. Vi tengo aggiornati.

Intanto mi servirebbero un paio di gatti e un goccetto di Calvin Klein…

Bonus

Salvador Dalí aveva come animale domestico un ocelot, Babou. Ecco noi però lasciamoli dove sono, miraccomando.

Credit: Wikipedia

Un aroma divino – terza parte

Posted by annaderrico

O sugli effetti del cioccolato

Consumandone una decina di kg pro capite, chilo più chilo meno, testa più testa meno, all’anno (dato del 2011), gli svizzeri sono in cima alla lista internazionale di chi mangia più cioccolato. Subito seguiti da tedeschi e inglesi. Correlazione curiosa, gli svizzeri hanno anche il più alto numero di premi Nobel.

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Questa correlazione è venuta fuori da uno studio pubblicato (sì succede anche nelle migliori famiglie) sul New England Journal of Medicine nel 2012 e di cui si è un po’ parlato in rete e su diverse riviste vista la faccenda piuttosto esotica. Intanto specifichiamo subito una cosa fondamentale: una correlazione tra due eventi o due fenomeni NON implica necessariamente un rapporto di causa-effetto tra i due; è come osservare che durante il corso dell’anno i picchi del consumo dei gelati e degli annegamenti si registrano entrambi ad agosto, e da questo dedurre che il consumo di gelati causi l’aumento degli annegamenti (ma a quel punto uno potrebbe fare anche la deduzione inversa e pensare sia l’aumento del numero di annegamenti a far aumentare il consumo di gelati, sai te, a scopo consolatorio :D). Eppure in fallacie logiche di sto tipo ci si casca in continuazione. Ad ogni modo, gli svizzeri il cioccolato e i premi Nobel dicevamo.

In questo studio gli autori si sono messi a cercare i fattori che aumentano la probabilità di prendere un premio Nobel – come se ci fosse una ricetta per ingegno e creatività, vabbé. Al cioccolato viene spesso attribuito un ruolo benefico per una serie di funzioni dell’organismo, tra le quali vedi un po’, quelle cognitive perché contiene flavonoli. Da questa osservazione – pure lei non proprio dimostrata – il volo pindarico degli autori a vedere se quindi c’è una relazione tra il consumo di cioccolato e appunto i premi Nobel. Qui arriva il dato statistico sugli svizzeri: sono quelli con più premi Nobel e che mangiano più cioccolato di tutti; deduzione: deve essere il cioccolato che fa vincere i premi Nobel (a me intanto date una dose di Xanax per favore). Che uno in un primo momento quasi quasi dice perché no? Perché, intanto il concorso di eventi e fattori che portano a un premio Nobel sono molti di più e non sempre ovvi e, quindi, semplificazioni così grossolane proprio non si possono fare; e poi il metodo con cui è stato fatto il confronto: una per tutte, per confrontare due gruppi – in questo caso i “vincitori di premi Nobel” e i “mangiatori di cioccolato” – bisogna quanto meno che i due gruppi siano confrontabili, mentre in questo caso i due gruppi non lo sono affatto: quello “premi Nobel” era composto da tutti i vincitori dal 1900 al 2011, mentre quello “consumatori di cioccolato” includeva solo quelli di quattro anni a partire dal 2002. E poi, come dicevamo, il fatto che tra i due eventi osservati ci sia una correlazione, non significa che uno sia causa dell’altro. Potremmo fare un gioco e vedere quante correlazioni simili a questa riusciamo a trovare. E potremmo considerare che di flavonoidi sono ricchi anche il the e il vino per esempio. Chissà quanti Nobel si nascondono dietro ai bevitori di un certo livello 😀

Del cioccolato si dicono davvero tante cose: aiuta a concentrarsi, è antidepressivo, è un po’ come una droga, è afrodisiaco, è tossico per alcuni animali. C’è qualcosa di vero in queste affermazioni?

Nel cioccolato ci sono più di quattrocento composti, molti dei quali contribuiscono a determinare il suo caratteristico aroma, e diversi nutrienti e sostanze che, in certe dosi, possono effettivamente avere degli effetti fisiologici. Importante: quali dosi? Dire, per esempio, che il cioccolato contiene ferro – affermazione vera – di per sé non è molto informativa. Quanto ne contiene? E qual è la quantità minima giornaliera necessaria al corpo umano? La Società Italiana di Nutrizione Umana (se ne parla anche qui a proposito di fantomatici nutrienti nel sale rosa) consiglia alle donne in gravidanza di assumerne circa 27 mg al giorno, 18 mg alle altre donne adulte, 10 mg al giorno agli uomini adulti. 100 g di cacao contengono circa 10,5 mg di ferro, per cui sì possiamo affermare che effettivamente il cacao ha, per noi, un ottimo contenuto di ferro. Ora fate voi i conti: se voleste avere un apporto giornaliero di ferro decente solo dal cacao, ne dovreste mangiare ogni giorno circa 100 g, che corrispondono su per giù al peso di una stecca di cioccolato. Ricordate però che il cioccolato in stecca non è cacao puro, quindi ne dovrete mangiarne un po’ di più. E tenete presente che ha un elevato contenuto calorico: il cacao è fatto per circa 55% di grassi, durante la preparazione, come vi avevo raccontato la scorsa volta, buona parte del burro di cacao viene separato, ma non tutto. Inoltre spesso nella produzione delle barrette di cioccolato si aggiunge altro burro di cacao. Valutate voi quanto mangiarne.

E gli antiossidanti invece? Anche di questi il cacao ne ha diversi, soprattutto polifenoli come catechine e loro derivati oligomerici. Di alcune di queste sostanze si è osservato effettivamente un aumento nel sangue in seguito ad assunzione di cioccolato nero, in animali di laboratorio. Per l’uomo come al solito non è da escludere un certo beneficio, ma di nuovo, quanto cioccolato devo mangiare per avere questo beneficio?

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Nel cioccolato ci sono anche teobromina (l’albero di cioccolato si chiama Theobroma cacao) e caffeina, alcaloidi con un effetto eccitante del sistema nervoso centrale. La teobromina soprattutto ha diversi effetti fisiologici e in alcuni esperimenti i ricercatori hanno osservato che l’assunzione ripetuta per 7 giorni di una dose di 500mg/Kg di peso corporeo, faceva diminuire la produzione di sperma, nei ratti. Gli umani possono permettersi di assumerne un po’ di più: un uomo per raggiungere la stessa dose dovrebbe consumare una cosa come circa 50 barrette di cioccolato al giorno. La dose letale di teobromina per l’uomo è invece stimata intorno ai 1000 mg/Kg di perso corporeo. In una stecca di 100 g di cioccolato al latte ci sono circa 200 mg di teobromina. Diciamo che un uomo del peso di 70 Kg se volesse suicidarsi mangiando cioccolato dovrebbe prepararsi una merenda con 35 kg di cioccolato al latte, magari qualcosina meno se ama il fondente.

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Diverso è il discorso per altri animali, come i cani di piccola taglia. Per loro, siccome la metabolizzano molto lentamente, la dose tossica di teobromina è di circa 100mg/kg di peso corporeo, cioè per un cagnetto di 10 kg una barretta di cioccolato può essere pericolosa e dare vomito, diarrea e tachicardia.

In passato era diffusa l’idea che il cioccolato potesse dare l’emicrania. L’indiziato principale era la feniletilamina, ma quella contenuta nel cacao pareva non essere sufficiente a dare alcun effetto fisiologico. Facendo degli esperimenti in doppio cieco, gli scienziati notarono un’altra cosa: l’assunzione di cioccolato era spesso associata a situazioni di stress e ciclo mestruale. E’ molto probabile quindi che la causa dei mal di testa fosse lo stato fisiologico e/o di stress dei soggetti, condizioni in cui però spesso si ha voglia di cioccolata e di altri cibi gratificanti. Infatti è dimostrato da numerosi studi sul craving a la compulsione a mangiare cioccolato, che il consumo di cioccolato ha un effetto psicologico e placebo nell’ alleviare lo stress.

Quando gli spagnoli portarono il cacao in Europa iniziò a circolare la voce che fosse un potente afrodisiaco, e questa nomea il cioccolato ce l’ha ancora, insieme all’idea possa avere altri effetti psicotropi. Nel 1983 lo psichiatra Michael Liebowitz, della Columbia University, pubblicò pure un libro, The chemistry of love. Nel libro sosteneva che triptofano e feniletilamina, di nuovo, fossero i responsabili di questo effetto. Il triptofano, è un aminoacido dal cui metabolismo si forma un neurotrasmettitore, la serotonina, coinvolto nella regolazione del tono dell’umore; e la feniletilamina, è un composto attivo con struttura simile alle anfetamine, e nel cervello agisce aumentando gli effetti della dopamina, coinvolta nelle sensazioni di piacere e benessere. La feniletilamina, in effetti, nel cioccolato è presente in concentrazioni di 0.4-6.6 microgrammi per grammo di cioccolato (1 microgrammo= 0.001 grammo), che potrebbero anche bastare a produrre degli effetti fisiologici. C’è pero un dettaglio da considerare. Il cioccolato, una volta mangiato, come tutti i cibi, viene digerito e durante questo processo alcuni enzimi specializzati, le monoamino ossidasi (MAO), metabolizzano le sostanze come appunto la feniletimanina. Di conseguenza, una volta digerito il cioccolato, di feniletilamina e triptofano, al cervello ne arrivano ben pochi. Non conosco le vostre abitudini, ma a meno che non assumiate il cioccolato in altri modi, se lo mangiate potete escludere eventuali effetti afrodisiaci, psicotropi e di altra natura. E poi il fatto che sia buono non è sufficiente? 😀

Bonus

A proposito di buono, poi non vi ho detto se alla fine a me il cioccolato di Modica è piaciuto oppure no.

L’ho provato in diverse varianti, tutte più o meno sul 75%, ‘liscio’ e aromatizzato al peperoncino, carruba, nero d’avola, gelsomino, nocciole, con sale. E sì l’ho rivalutato, mi è piaciuta la consistenza un po’ ruvida e il fatto che i sapori arrivino più “spezzati”. D’altra parte una delle differenze principali rispetto al fondente è proprio il fatto che non si sciolga immediatamente in bocca in modo omogeneo: le granulosità del cacao e dei grani di zucchero indugiano sulla lingua pungolandola un tantino mentre gli aromi si sprigionano in modo più scontroso, sembra quasi che ognuno, lo zucchero, il cacao, gli altri aromi, vogliano andarsene ognuno per fatti suoi, eppure restano insieme. Un po’ come una lotta feroce tra due che però si amano. Di tutti il mio preferito è stato quello al sale, figuriamoci. Lo provi, ti fa un effetto un po’ strano, sorpresa che non capisci bene, aspetta vah ne assaggio ancora un pezzettino, e poi, mah magari ancora un ciccinino, poi basta eh…

Per questo e i post precedenti sul cioccolato mi sono documentata qui:

The true history of chocolate, Sophie D. Coe and Michael D. Coe
Vetmedicine
Villa Michener and Paul Rozin, Pharmacological versus sensory factors in the satiation of chocolate craving, Physiology and Behavior, 1994
Stephan Beckett, The Science of Chocolate, 2000
Ginger tannenbaum, Chocolate: a mervelous product of chemistry, 2004

E qui le bellissime infografiche di Compound Interest

A lume di naso – prima parte

Posted by annaderrico

Ovvero letture e regali per piccoli grandi nasi

Questo periodo dell’anno per me rappresenta una festa d’inverno e, soprattutto, approfitto delle vacanze per spupazzarmi un po’ la nipotina, quindi sì questo post in parte è dedicato a lei, e a chi cerca letture sfiziose per i propri nani, o anche per se stessi: letture della buonanotte, ma magari anche del buongiorno, perché no, esplorazioni a lume di naso, puzze da scoprire, nasi strani, spezie e sapori di posti lontani; una piccola lista di chicche scovate qua e là, in italiano e in inglese:

Con la testa tra le spezie, illustrato da Anna Godeassi, editrice Sironi Ragazzi, collanna Semi di zucca.

Siamo in festa, ma questa è un po’ particolare perché ci prepariamo al capodanno indiano: come si celebra? E come si prepara il curry? Il libro racconta l’avventura profumata della piccola Lani e di sua zia Usha in un mercato colorato e odorosissimo di spezie e aromi.

Dal sito del libro è possibile scaricare le prime pagine per aver un assaggio del contenuto, e una scheda didattica per esperimenti odorosi.

Come diventare un esploratore del mondo – Museo d’arte di vita tascabile. Keri Smith, Corraini edizioni.

Questo libro è iniziato con una lista scritta una notte in cui non riuscivo a dormire… dice l’autrice. E questa lista raccoglie spunti e riflessioni per osservare il mondo che ci circonda e esplorarlo in modo originale. Usatelo, questo libro, pasticciatelo, scarabocchiateci sopra, annusatelo, attaccateci sopra le vostre idee e scoperte. Divertitevi.

Questi tre sono in inglese:

Who’s Making That Smell? Di Philip Hawthorn, Jenny Tyler, con le illustrazioni di Stephen Cartwright.

Chi ha fatto quella puzza? Le vicende di Ben a Annabel per scoprire da dove arrivano certi strani odori… Un librino per i più piccoli.

4. Who needs that nose? Di Karen Clemens Warrick e illustrazioni di Sherry Neidigh.

Di chi è quel naso? E a che gli serve? Animali con nasi assurdi e forme buffe, li conoscete tutti?

Why do feet smell? 20 questions about the human body. Di Gilda Berger e Melvin Berger.

Perché i piedi puzzano? Perché ci cola il naso? Lo sapete che una persona in media produce circa quattro tazze di muco al giorno? E che uno sbadiglio in media dura sei secondi? E perché facciamo i rutti? Queste e altre amenità per conoscere come funziona il nostro corpo.

Bonus

Candele di posti fantastici per gli amanti di maghi e storie fantastiche:

Cedro, castagno e… butterbeer

Gli odori della foresta di Narnia…

Tabacco da pipa e legno di cigliegio

Beh, questa non ve la devo spiegare, vero? 😀

Ratti stana-esplosivo

Posted by annaderrico

per bonificare i territori dalle mine antiuomo

C’è una specie di ratto africano, Cricetomys gambianus, dal fiuto sopraffino e impiegato già da diversi anni per sminare campi in numerose parti del mondo, dalla Tanzania alla Cambogia.

Il progetto è partito nel 1995 dal belga Bart Weetjens, appassionato di roditori, e impegnato nel problema dei territori contaminati da mine. È nata così Apodo, una organizzazione non governativa che addestra ratti a individuare le mine attraverso il fiuto. Questi animali sono lunghi circa 45 centimetri e pesano più o meno un chilo, hanno perciò una taglia adatta al compito: così leggeri, possono avvicinarsi alle mine senza far scattare il sensore che le farebbe esplodere, diversamente da cani e uomini – pure impegnati in queste attività. Sono inoltre facili da addestrare e poco costosi.

L’addestramento per riconoscere le mine procede a tappe: quando l’animale ha circa quattro settimane inizia “l’addomesticamento” durante il quale viene abituato a interagire con gli umani. Iniziano poi i test di riconoscimento.

L’esplosivo usato per le mine antiuomo è TNT, 2,4,6-trinitrotoluene, scoperto nel 1863 dal chimico tedesco Joseph Wilbrand, e subito impiegato come sostitutivo dell’acido picrico, 2,4,6- trinitrofenolo, molto meno stabile e più pericoloso da maneggiare.

Durante la fase di condizionamento positivo il ratto impara ad associare l’odore del TNT con il cibo e il suono di un “click” usato come stimolo di rinfornzo. Di solito il cibo-premio consiste in banane e burro di noccioline. Iniziano poi i test di riconoscimento veri e propri dove l’animale deve individuare tra tre diverse buche quella con l’odore di TNT. Superata anche questa fase, il ratto inizia a fare gli esercizi sul campo durante i quali impara a trovare mine già inattivate nascoste nel terreno. Gli addestratori insegnano loro anche a discriminare altri odori, come metalli e armi, che potrebbero confondere l’animale. In questo modo alla fine sono capaci di indicare correttamente solo la presenza di esplosivo. Al termine dell’addestramento c’è un esame in cieco con l’umano che lo dirige – cioè anche la persona che accompagna il ratto, non sa dove siano state posizionate le mine (inattivate) nel campo del test. Questo addestramento per un singolo ratto costa circa 6.000 euro, molto meno di altri sistemi, soprattutto considerando che, tipicamente, un ratto riesce a sminare un campo di 200 metri quadrati in una ventina di minuti. Questa operazione all’uomo dotato solo di metaldetector costerebbe dai tre ai cinque gironi di lavoro, e con un rischio ben maggiore.

Il centro di addestramento di Apodo si trova in Tanzania, presso la Sokoine University of Agricolture, da lì i ratti addestrati vengono mandati nei centri per lo sminamento. Attualmente ce ne sono in Tanzania appunto, Mozambico, Tailandia, Cambogia, Angola e Vietnam.

Va detto che naturalmente anche in questo caso i ratti sono affiancati da sistemi con metaldetector, ma grazie al naso di questi animali è tutto molto più veloce e affidabile.

Bonus

Via Comitato Internazionale di Croce Rossa e Mezzaluna Rossa (CICR)

Il fiuto dei dinosauri

Posted by annaderrico

Di bestie col naso enorme e poco fiuto e un T.rex che non vi immaginate

Rhinorex, così l’hanno chiamato, e se gli date un’occhiata capite subito perché. Lungo su per giù 9 metri, peso di circa 3.800 Kg, vegetariano. Segni particolari: un naso che fa provincia, nel vero senso della parola.

Rhinorex condrupus fu rinvenuto nella formazione geologica di Neslen (Utah, Stati Uniti) negli anni Novanta dai paleontologi Rodney Sheetz e Terry Gates, della North Caroline State University e della Brigham University. Ci sono voluti due anni solo per estrarre il cranio dai sedimenti, ma alla fine una soddisfazione, anche perché era quasi intero e ha permesso ai ricercatori di fare una ricostruzione accurata dell’animale, un nuovo adrosauro, come hanno riportato sulla rivista scientifica Journal of Systematic Palaeontology lo scorso settembre.

Risale a circa 75 milioni di anni fa, epoca dell’alto Cretaceo, ed è stato ritrovato in una regione al tempo palustre, a 80 km dalla costa e circa 250 Km più a nord della formazione di Kaiparowitz, grosso sito di ritrovamento di altri adrosauri. Questi dinosauri sono caratterizzati da un muso a becco d’anatra, appartengono infatti alla famiglia dei dinosauri ornitisti. Molte specie inoltre avevano sulla testa creste di diversa forma: a ascia, a ventaglio, a elmetto.

Griposaurus monumentensis aveva poi un interessante rigonfiamento sul naso e gli scienziati pensano ci possa essere qualche vicinanza con Rhinorex ma la questione è ancora molto dibattuta. A distinguere Rhinorex dagli altri adrosauri ci sono due tratti caratteristici: una proiezione a uncino dei processi nasali (un po’ semplificato, ma per capirci) e della premascella (la parte superiore del muso diciamo) e altre differenziazioni delle ossa nasali e facciali (le postorbitali, le squamosali). Il risultato insomma è invece di una cresta appariscente o di un muso a becco, un naso enooooorme. E il fiuto? In realtà nonostante tutto questo armamentario l’olfatto di Rinorex non doveva essere granché e i ricercatori hanno fatto diverse ipotesi su cosa ci facesse con un naso così: poteva forse servire come richiamo sessuale, o per il riconoscimento dei membri della propria specie o per smaciullare le piante di cui si cibavano.

D’altra parte altri dinosauri con molta probabilità avevano un olfatto molto sviluppato, Tyrannosaurus rex e Velociraptor per esempio. La paleontologa Darla Zelenitsky della Univeristy of Calgary (Alberta, Canada) ha pubblicato, con i colleghi Francois Therrien e Youshitsugu Kobayashi, già nel 2008 un primo studio. I ricercatori hanno fatto un’analisi comparativa delle dimensioni e della forma del bulbo olfattivo in 21 diverse specie di teropodi (dinosauri bipedi come il T. rex). Prendendo come riferifermento il rapporto tra le dimensioni del bulbo olfattivo e il resto del cervello hanno trovato che in alcune specie il bulbo olfattivo era molto sviluppato, indizio di un olfatto fino. Dati simili sono stati trovati anche per Archeopterix, il primo volatile, e questo suggerisce che gli uccelli, ritenuti in genere dall’olfatto poco sviluppato, devono aver perso molto del loro fiuto più tardi nell’evoluzione, come i ricercatori hanno riportato in uno studio del 2011.

Bonus

Se avete ancora in mente l’immagine del dinosauro “alla Jurassik Park” è il caso che la rivediate: ci sono già da un po’ numerose indicazioni scientifiche che con molta probabilità Tyrannosaurus rex e Velociraptor fossero dotati di piume. Il nuovo Jurassik World sarà presto in uscita – e andrò a vederlo- e anche se loro non si sono aggiornati noi almeno sapremo immaginarci un dinosauro piumato 😀

Dal Museo di Storia naturale di Londra

Odore di… morte – The smell of death

Posted by annaderrico

Ovvero come avere un costume per Halloween davvero impeccabile

Michael Wolgemut, Danza macabra (1493) da Liber chronicarum di Hartmann Schedel.

Nel caso voleste vestirvi da morti viventi e celebrare degnamente Halloween c’è una cosa da fare assolutamente per essere credibili e davvero spaventosi: datevi una spruzzata di cadaverina e putrescina, l’odore di morto.

Qualunque zombie degno di questo nome infatti dovrebbe avere oltre all’andatura legnosa e la pelle verdognola con qualche vermetto attaccato, anche un bell’odore putrescente. Come si ottiene? In realtà, come spesso succede, quello definito come “odore di morte” è un bouquet di almeno 400 diverse molecole chimiche, ma tra queste alcune sono particolarmente degne di nota: cadaverina, putrescina, scatolo e indolo.

Perché i cadaveri in putrefazione puzzano? Intanto chiariamo una cosa: puzzano secondo noi, ma non tutti i nasi sono uguali. Prendete per esempio gli animali che si cibano di carcasse, o gli insetti che vi depositano le larve. Per molti esseri viventi riconoscere e essere attratti da questi odori pestiferi è vitale, nel vero senso della parola. Anche animali come i ratti e i pesci rossi sono moderatamente attratti da composti come cadaverina e putrescina, mentre altri usano questi odori per delimitare il territorio. Come si sviluppano? Il processo di decomposizione di un corpo attraversa diversi stadi: quando il cuore smette di battere si interrompe la circolazione sanguigna, perciò il sangue non irrora più i tessuti, e le cellule, non ricevendo più ossigeno e nutrimento, muoiono. L’azione di diversi tipi di batteri produce i primi odori. Le loro attività metaboliche producono infatti diversi tipi di gas che causano il classico gofiore del corpo e la sua puzza. Man mano che le molecole organiche del cadavere vengono digerite e altre quindi si formano, cambiano anche i batteri e gli insetti che usano in vario modo queste sostanze. Questa macabra staffetta è utile tra l’altro se si è sulla scena di un crimine: per stabilire l’ora del decesso gli investigatori si rifanno alle perizie dei patologi e degli entomologi che fanno un’analisi gli insetti infestanti.

Ad ogni modo, le molecole più puzzolenti sono ammine e composti solforati. Putrescina (Butano-1,4,diamina) e cadaverina (Pentano, 1,5, diamina), descritte nel 1885 dal medico Ludwig Brieger, hanno il caratteristico odore di carne putrefatta – sono reponsabili anche della classica fiatella che si ha appena svegli – e sono molecole organiche a catena corta con due gruppi aminici alle estremità. La differenza tra le due sta nell’origine da due diversi aminoacidi: argininia e lisina. Ci sarebbe poi da dire che l’arginina nel diventare putrescina subisce un passaggio intermedio nel quale viene trasformata in ornitina, la quale entra anche nel ciclo dell’urea e come risultato finale del processo contribuisce all’odore caratteristico dell’urina. Il metabolismo delle proteine, essendo fatte di aminoacidi, di solito porta a molecole piuttosto odorose per via del gruppo amminico –NH2 (azoto, idrogeno) – parente dell’ammoniaca (NH4) per capirci – in diverse declinazioni. Ecco anche perché per esempio la pupù degli animali carnivori di solito ha un odore più pungente rispetto a quella degli erbivori.

Lo scatolo (3-metilindolo), dall’ odore più fecale, e l’indolo, più muffoso, danno invece al cadavere delle declinazioni odorose più stantie, ma si tratta di molecole che a basse concentrazioni hanno un sentore floreale. Lo scatolo, oltre a essere attraente per molti insetti lo si trova anche negli olii essenziali dei fiori d’arancio e del gelsomino, infatti insieme all’indolo viene usato anche in profumeria.

The smell of death

How was your Halloween? Have you spotted any credible scary deadly monster around, or have you been yourself one of them? Did it worked out?

Well, one of the most important features of any respectable zombie is an awful, horrid, disgusting smell of putrescent flesh. How to get that?

First, we should notice that what we usually call “smell of death” is actually a mixture of more than 400 different compounds including putrescine, cadaverine, skatole (3-methylindole), and indole, which are released at a certain moment of the decaying process of a carcass or a corpse. Let’s have a look how it works.

When heart stops beating the blood stops flowing to the tissues and cells, without oxygen and nutrients, start to die. Bacteria take advantage from the situation, they start to eat and grow releasing gas as a by-product of digestion. Thus, the corpse body starts inflating and stinking.

As soon as all the organic compounds have been digested, the population of bacteria and insects able to eat the remains changes. This is how, for example, pathologist and forensic science can estimate the time of death during criminal investigations. Forensic entomology studies the succession pattern of insects and arthropods found on the decomposed cadavers. Therefore, depending on which kind of insect they found on the body, they can estimate the stage of decomposition and the time of death.

Among the most stinky molecules responsible for the smell of death we found sulfur and amine derivatives compounds. First discovered by the physician Ludwig Brieger in 1885, putrescine (1,4-diaminobutane) and cadaverine (1,5-pentanediamine) are both produced by the breakdown of amino acids arginine and lysine respectively, and they are the major responsible for the foul smell of putrefying flesh. By the way, they are also responsible, with other molecules, of bad breath, vaginosis odor and some of other body scents.

Usually protein metabolism produces smelly molecules because proteins are made out of amino acids, and the products of their metabolism usually are NH2 – compounds, similar to “ammonia” (NH4) derivatives to say it sample. This is why, for example, the poop of carnivores is smellier than that from vegetarian animals.

Skatole and indole are quite smelly as well. The fascinating thing about them is that they are also present in some essential oils from flowers like jasmine. Many insects are very attracted from them, which is the reason why many flowers evolved a way to produce such compounds. They have an odor which in small concentration can result flowery and pleasant, and they are used along with other compounds in perfumery as well.

Ready for being the scariest zombie ever?

Bonus

Come si fa la cadaverina?

How to make cadaverine.

Con quell’odore un po’ così

Posted by annaderrico

Feromoni, un mondo animale…

Immaginate un bel maschio in cerca di consorte, a un certo punto finalmente trova una femmina compiacente e fa ciò che tutti gli animali fanno dalla notte dei tempi. Ora pensate invece alla femmina: è l’inizio della gravidanza ma succede che il partner si è allontanato, nei paraggi capita un altro maschio che subito mostra interesse e però si sa come vanno queste cose se poi lui rimane e si trova i figli di un altro… Che fare? Taaack! Aborto spontaneo (sai mai che quello poi se li mangi i pargoli).

Sconcertati? Di fatto questo è un piccolo estratto della vita sessuale di un topo e un esempio di come agiscono i feromoni.

In numerose specie animali buona parte della vita sociale e riproduttiva avviene seguendo comportamenti stereotipati regolati da molecole che veicolano informazioni sullo status dell’animale o dell’ambiente circostante: presenza di un predatore-allarme; presenza di un partner disponibile-accoppiamento; cure parentali; ecc. Il termine feromone deriva dal greco pherein (trasferire, portare) e hormon (eccitare, stimolare) e fu coniato nel 1959 dai ricercatori P. Karlson e M.Luscher:

Pheromones are defined as substances which are secreted to the outside by an individual and received by a second individual of the same species, in which they release a specific reaction, for example, a definite behavior or a developmental process (P.Karlson & M.Luscher, Nature, 1959).

All’epoca Adolf Butenandt aveva appena isolato il primo feromone: il bombicolo, feromone sessuale del baco da seta Bombyx mori, da cui appunto il nome (per stare in tema gli studi invece sugli ormoni sessuali avevano già valso a Butenandt il Nobel per la chimica nel 1939). La scoperta provocò molto fermento perché era la prima prova diretta di una forma di comunicazione chimica fra gli animali. L’idea che esistesse c’era già, ma passare dalle ipotesi e alcune evidenze etologiche alle prove stringenti è un’altra cosa: si apriva così tutto un nuovo ambito di ricerca.

Molecola di bombicolo

Coppia di falene (Credit: wikipedia)

I feromoni fanno parte della famiglia dei semiocomposti (semiochemicals), composti chimici che mediano la comunicazione animale a diversi livelli e anche tra specie diverse. La caratteristica specifica dei feromoni è di essere molecole, anche inodori, rilasciate da un individuo e in grado di indurre in altri individui della stessa specie una risposta comportamentale innata, che cioè non deve essere appresa: reazioni di attacco o di fuga, di accoppiamento, di cure parentali fanno parte di un repertorio comportamentale che l’animale già possiede alla nascita e che viene “scatenato” da un messaggio chimico (il feromone appunto).

Come sono classificati i feromoni?

Classicamente i feromoni sono distinti in base alla loro funzione e all’effetto che provocano sull’animale “ricevente”:

– Releaser sono le sostanze che scatenano una risposta comportamentale immediata. Per esempio l’istinto di suzione nei piccoli conigli è scatenato dal 2-metilbut-2-enale presente nel latte di mamma coniglia.

– Primer sono invece molecole che agiscono sullo stato ormonale dell’animale ricevente o influenzano il suo sviluppo. Nell’urina dei topi maschio per esempio sono presenti diverse sostanze derivate dal testosterone che possono influenzare i livelli ormonali delle femmine: il α-farnesene, per citarne uno, agisce accelerando la pubertà delle femmine (Vanderbergh-effect, Vanderbergh 1969; Drickamer 1987; Mucinatt-Ceretta 1995).

A queste due categorie ne sono state aggiunte altre che includono sostanze in realtà attive anche in modo interspecifico, cioè tra specie diverse, e che hanno principalmente un ruolo di riconoscimento con innesco di reazioni di fuga o attacco: queste sostanze vengono infatti chiamate “di allarme e rintracciamento”. Un classico esempio è la feniletilamina presente nella pipì di puma e altri felini: provoca un’immediata risposta di panico nel topo.

Come dicevo un feromone è una molecola che induce una risposta stereotipata e innata nell’animale ricevente. Di fatto però la comunicazione tra gli animali è un po’ più complicata e di solito a determinare la specificità di un’azione è il contesto e il mix di sostanze che viene rilasciato. Questo bouquet di molecole caratterizza il singolo individuo e permette per esempio a ogni membro della specie di riconoscere i membri del proprio clan distinguendoli dagli estranei e agire di conseguenza. Poi, sostanze specifiche (che possiamo definire feromoni in senso stretto) agiscono in modo più mirato.
Le molecole del complesso di immunoistocompatibilità (MHC) contribuiscono a determinare l’impronta individuale facendo sì che ognuno (anche noi) abbia un proprio odore caratteristico e riconoscibile. In base a questo per esempio le femmine possono distinguere il proprio compagno dagli estranei (evitandosi aborti spontanei), e i propri cuccioli, viceversa, i piccoli imparano a riconoscere l’odore della madre e del nido. L’odore caratteristico è principalmente appreso, mentre la risposta metabolica e ormonale è innata.

Digressione sulla pipì di topo

L’urina in molte specie animali è uno dei mezzi prediletti per comunicare. In effetti se ci pensate è un sistema piuttosto pratico: la pipì tanto bisogna farla comunque e per giunta è facile da spargere in giro e vi si possono diluire diversi tipi di sostanze, quindi perché non ottimizzare: le molecole più volatili e odorose, per una comunicazione a distanza che segna subito la presenza dell’individuo; molecole meno volatili e che richiedono un contatto diretto per chi vuole diciamo approfondire la conoscenza…
Nell’urina sono presenti un complesso di proteine, chiamate major protein urins (MUPs), con diverse funzioni sociali. Queste sostanze rappresentano circa il 99% del contenuto proteico della pipì del topo e nei maschi sono presenti in concentrazione cinque volte maggiore che nelle femmine; difatti delimitano il territorio e rendono le femmine più disponibili. Queste proteine hanno numerose varianti individuali e contribuiscono a creare l’”impronta personale”, inoltre, molte di esse essendo derivate dal testosterone sono presenti solo nella pipì dei maschi.

I principali effetti dei feromoni urinari descritti nel topo (ma presenti anche in altri mammiferi) sono:

Effetto Vanderbergh: già accennato, l’urina dei topi maschi accelera la comparsa della pubertà nelle femmine. Molecole responsabili:

2-Sec-butyl-4,5-dihydrothiazole (BT)
2,3-Dehydro-exobrevicomin(DB)
α- and β-Farnesene
Major urinary proteins (MUPs)

Effetto Whitten: le femmine in cui c’è stata soppressione del ciclo estrale quando sono esposte all’urina del topo maschio riprendono la ciclicità sincronizzando i calori. Molecole responsabili:

2-Sec-butyl-4,5-dihydrothiazole (BT)
2,3-Dehydro-exobrevicomin(DB)

Effetto Lee-Boot: La coabitazione di sole femmine adulte provoca la soppressione del ciclo estrale. Molecole responsabili:

2,5-Dimethyl pyrazine
α- and β-Farnesene
n-pentyl acetate

Effetto Bruce: Se una femmina appena fecondata viene esposta all’urina di un maschio estraneo nelle prime ore dopo l’accoppiamento, l’impianto in utero non avviene (ricordate?). Molecole responsabili:

Peptidi della Classe I del MHC (complesso di immuno-istocompatibilità): SYFPEITHE e AAPDNRETF (ehm no queste non sono parolacce in cirillico, ma la loro sigla 😀 )

L’organo vomeronasale

Il sistema olfattivo della maggior parte degli animali presenta strutture distinte specializzate alla ricezione di odori e feromoni. L’epitelio olfattivo nel naso e il bulbo olfattivo nel cervello servono alla ricezione e elaborazione degli odori. La percezione dei feromoni avviene invece grazie ad alcuni organi olfattivi accessori:

– Ganglio di grueneberg (GG)

– Septal organ of Masera (SOM; abbiate pazienza ma la traduzione italiana “organo settale” non si può sentire)

– Organo vomeronasale o di Jacobson (VNO)

Schema degli organi olfattivi nei roditori (Brennan&Zufall, Nature, 2006)

Il principale di questi ultimi e il meglio studiato è l’organo vomeronasale, una struttura tubulare situata alla base della cavità nasale alla quale è collegata da un dotto. L’organo presenta una struttura muscolare che agisce come una pompa aspirando le sostanze dalla cavità nasale e portandole così in contatto con la sua parte sensoriale. Qui i neuroni vomeronasali vengono attivati dai feromoni in modo analogo a quanto fanno gli odori con i neuroni olfattivi nel naso. Dall’organo vomeronasale le terminazioni nervose vanno in una zona specializzata del bulbo olfattivo chiamata bulbo olfattivo accessorio (AOB).
L’organo vomeronasale, chiamato anche di Jacobson dal nome del suo scopritore (1813), si pensava inizialmente fosse l’unica struttura dedicata alla ricezione dei feromoni. In realtà si è scoperto che diverse molecole odorose possono essere riconosciute anche dai neuroni vomeronasali, mentre alcuni neuroni olfattivi esprimono recettori che sono in grado di riconoscere anche molecole che agiscono come feromoni questa loro funzione non è però del tutto chiara. Evolutivamente si pensa che l’organo vomeronasale si sia sviluppato successivamente, durante il passaggio alla vita terrestre, e quindi abbia raggiunto la sua specializzazione come adattamento successivo.

E l’uomo?

Nell’uomo l’organo vomeronasale è vestigiale, ossia se ne trova un residuo evolutivo durante le prime fasi dello sviluppo embrionale, poi basta. Ad oggi non ci sono evidenze anatomiche e funzionali della sua presenza e geni cruciali per la codifica dei feromoni (quelli che codificano per i canali TRPC2) nell’uomo sono pseudogeni, ossia non funzionano. Si pensa che la funzionalità dell’organo si sia persa circa 23 milioni di anni fa, quando gli ominidi si separarono dai cercopitechi (Old world monkeys).

Cercopiteco nasobianco (Cercopithecus ascanius)

Certo resta la possibilità che nell’uomo siano alcuni recettori nel naso a recepire anche i feromoni, e si è molto dibattuto del fatto che questi possano influenzare a qualche livello alcune interazioni umane. Al momento però non ci sono prove scientifiche sufficientemente solide e chiare da poter affermare che nell’uomo ci sia una qualche comunicazione “subliminale” mediata dai feromoni. Anche perché vi sarete fatti un po’ un’idea di come agiscono… Nell’uomo il sistema sociale e relazionale è molto più complesso e le componenti culturali e di apprendimento hanno sicuramente un ruolo più importante che negli altri animali.
Attualmente il candidato principale a “feromone” umano è l’androstadienone presente nel sudore ascellare degli uomini. È stata osservata anche una correlazione tra estratti di sudore ascellare maschile e alcune fluttuazioni dei livelli ormonali nelle donne (aumento del rilascio dell’ormone luteinizzante), ma appunto una correlazione non va confusa con un rapporto di causa-effetto. Esiste inoltre una serie di esperimenti (e diverse serie di magliette sudate) che indica come le preferenze “a naso” siano influenzate anche dal fattore di immunoistocompatibilità (MHC). Cioè annusando l’odore di due persone tenderò a preferire quello di chi ha un MHC più diverso rispetto al mio.

Insomma di studi in corso ce ne sono molti per cercare di chiarire la faccenda (e meriterà una trattazione a parte) e certo nel frattempo può avere un suo fascino crogiolarsi nell’idea che uno speed-date fatto annusando magliette usate (sì lo fanno davvero) possa far incontrare la persona “dall’odore giusto”, ma poi questa persona siccome non è un topo inizierà a parlare e… (in bocca al lupo).

Sniffate subacquee

Posted by annaderrico

Annusare facendo bolle col naso

C’è una talpa che ha un naso strano, ma strano sul serio. L’hanno chiamata talpa dal naso a stella (Condylura cristata) e, diciamolo, non è proprio una gran bellezza, ma nasconde qualità sorprendenti. Infatti sarà pure mezza cieca, ma è capace di annusare e seguire scie odorose anche sott’acqua, cosa che essendo un mammifero non è proprio scontata (avete mai provato a dare una bella tirata di naso stando sott’acqua? Ecco). “Naso a stella” è un animale originario della costa orientale del Nord America ed è un mammifero semiacquatico, cioè predilige habitat acquitrinosi, fa spesso tana vicino a piccoli corsi d’acqua, stagni e paludi nei quali ama sguazzare in cerca di cibo. Per poter stanare le proprie prede anche in immersione ha sviluppato una tecnica decisamente raffinata: fa bolle con il naso.
È chiaro che essendo un mammifero per respirare ha bisogno di aria e questo implica che gli odori, per essere percepiti, devono trovarsi nell’aria inspirata dal momento che i recettori olfattivi si trovano nel naso. Nell’acqua ciò non sarebbe possibile, ma Condylura cristata per ovviare al problema quando è immersa in cerca di cibo produce col naso delle bolle che poi inspira di nuovo. La bolla esposta nel’ambiente acquoso permette alle molecole odorose che vi sono disperse di diffondere facilmente al suo interno. In questo modo quando la bolla viene risucchiata nel naso, gli odori arrivano all’epitelio olfattivo e vengono percepiti dall’animale. Possiamo assimilare le bolle a un retino “cattura-molecole” che viene soffiato dal naso e poi risucchiato al ritmo del respiro.

Credit: Kenneth Catania

Questa scoperta risale a pochi anni fa, quando nel 2006 il biologo Kenneth Catania, della Vanderbilt University di Nashville, negli Stati Uniti studiando le capacità sensoriali del naso della Condylura cristata, notò che questa quando era sott’acqua appresso a una preda faceva bolle col naso. Questi studi all’inizio avevano come scopo quello di caratterizzare meglio le capacità di discriminazione tattile del naso della talpa. Questo organo rappresenta infatti per Condylura cristata prima di tutto un sensibilissimo apparato senso-motorio che la aiuta a orientarsi e a identificare rapidamente le prede. Dire rapidamente in realtà è solo un eufemismo perché questa talpa, che si ciba principalmente di vermiciattoli e altri piccoli invertebrati, mangia a una velocità sconcertante. Anche perché per saziarsi, di vermetti ne deve mangaire un bel po’ e non può permettersi di perdere tempo a sceglierli: il suo naso, “a stella” per l’appunto, è formato da 11 coppie di piccole escrescenze digitiformi con le quali esplora l’ambiente e che le consentono di individuare rapidamente il cibo. In questo modo riesce a setacciare circa 13 diverse zone contemporaneamente acciuffando e ingerendo 8 vermi insieme in meno di due secondi. Che animale affascinante. Il suo naso è uno degli organi di senso più sensibili conosciuti, è dotato di circa 25.000 meccanocettori (per un paragone, sulla nostra mano ce ne sono circa 17.000) e le informazioni tattili arrivano al cervello più velocemente di quanto impieghi a rielabolarle: difatti nel beccare la direzione giusta la talpa non è molto precisa, ma compensa con la velocità. I due piccoli tentacoli inferiori sono quelli maggiormente innervati, l’animale capisce in circa 25 millesimi di secondo se ha trovato qualcosa di commestibile, a quel punto lo aggancia con i due incisivi anteriori e lo ingerisce.

Credit: Kenneth Catania

Per le sue osservazioni Catania ha usato una camera ad alta velocità (500 frames al secondo), solo in questo modo è stato possibile osservare movimenti tanto rapidi, e accorgersi delle bolle. Il passo successivo quindi è stato capire a cosa effettivamente servissero: in uno degli esperimenti chiave Catania ha costruito un percorso sott’acqua posizionando le prede in zone protette da una grata metallica che impedisse al naso della talpa di entrare in contatto diretto con esse, ma con una maglia abbastanza larga da permettere alle bolle del naso di passare. In questo modo il ricercatore ha osservato che con il solo fiuto le talpe riuscivano a individuare il cibo con una percentuale di successo del 85%, considerevole.

Ai ricercatori è venuto poi il dubbio che anche altri mammiferi acquatici potessero aver sviluppato la stessa strategia. La scoperta? Anche il Sorex palustris, una specie di toporagno, fa le bolle sott’acqua.

Questa scoperta è stata importante per chiarire un passaggio-chiave dell’evoluzione sfatando la precedente idea che l’adattamento alla vita acquatica avesse portato i mammiferi a rinunciare definitivamente ai piaceri di una sana sniffata. Se questo è vero ad esempio per i cetacei, che per trovare le prede usano l’ecolocazione, e per i baffuti pinnipedi, che localizzano il cibo sott’acqua con le vibrisse e si accontentano di usare il naso solo una volta emersi, la talpa dal naso a stella e il toporagno acquatico dimostrano come si sia evoluta anche una stategia diversa.

Come dire c’è un’alternativa a tutto…

Per approfondire:

Sarah Marriott, Emily Cowan , Jacob Cohen and Robert M Hallock, Somatosensation, Echolocation, and Underwater Sniffing: Adaptations Allow Mammals Without Traditional Olfactory Capabilities to Forage for Food Underwater, Zoological Science 30(2):69-75. 2013.

Kenneth C. Catania, Olfaction: Underwater ‘sniffing’ by semi-aquatic mammals, Nature 444, 1024-1025, 2006.

Kenneth C. Catania, Star-nosed moles. Curr Biol 15: 863–864, 2005.

Kishida T, Kubota S, Shirayama Y, Fukami H, The olfactory receptor gene repertoires in secondary-adapted marine vertebrates: Evidence for reduction of the functional proportions in cetaceans, Biol Lett 3: 428–430, 2007.

Il senso perfetto

di odori improbabili e puzze (im)possibili

Animali

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Un aroma divino – terza parte

A lume di naso – prima parte

Ratti stana-esplosivo

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Odore di… morte – The smell of death

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