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Umani e microbi: ecco come si adattano di fronte alle difficoltà e come possono cooperare

Quando l’ambiente in cui viviamo subisce cambiamenti l’istinto di natura ci impone di adattarci. Dai microbi fino a noi tutti hanno un modo di reagire.

Geyser Sulfureo (fonte: Pexels)

La pandemia da CoViD-19 sta mettendo in ginocchio il mondo intero: economia, sistema sanitario e scolastico stanno subendo continui colpi bassi da parte di questo virus, ma più di tutto ne sta risentendo la nostra quotidianità.

Vita, temperatura e pH

Il nostro pianeta ci offre gli habitat più disparati: dalle calde spiagge delle Maldive al pungente freddo di Aspen, dalle scogliere rocciose della Normandia fino allo sterminato deserto del Sahara. Certo se potessimo scegliere vorremmo vivere costantemente in villeggiatura o ad un passo dalle nostre piste da sci preferite, ma non tutte le forme di vita presenti sul nostro pianeta hanno gusti così “semplici”. Mentre state leggendo questo articolo avete, diciamo così approssimativamente, almeno qualche migliaia di microbi che vi volteggiano attorno o camminano su di voi, così come sono presenti nella vostra casa, nella vostra scuola o nel posto di lavoro, all’aria aperta e sott’acqua mentre vi state godendo una deliziosa nuotata estiva. In ultima analisi ovunque ci siamo noi ci sono anche loro: il viceversa invece è lungi dall’essere vero. Prima di continuare però, è il caso di fare un po’ di chimica. Tutti sappiamo cosa sia la temperatura, forse non vale lo stesso per il pH: si tratta di una scala (logaritmica, per l’esattezza) che ci indica quanto sia acida una sostanza, ha 14 scalini, e ragiona per acidità decrescente (il valore 1 si associa a composti molto acidi, il valore 14 a composti per nulla acidi, detti anche basici o alcalini). Giusto per fare qualche esempio: il succo del mandarino, quello che tanto fastidiosamente ci finisce negli occhi se lo sbucciamo con poca attenzione, è più vicino a pH bassi, quindi acido; il detersivo che invece usiamo una volta buttata in lavatrice la nostra tuta preferita irrimediabilmente macchiata di mandarino per tentare di toglierle quell’alone, ha un pH più alto, quindi basico. Generalmente tutti i prodotti di pulizia, dai detergenti che sono molto vicini al valore 7, detto anche punto neutro, fino ai più aggressivi quali la soda caustica (chimici non me ne vogliate, so che preferite chiamarla correttamente idrossido di sodio o NaOH) che sfiora il valore 13, ossia estremamente alcalino e quindi, al pari degli acidi forti, molto pericoloso. Fatta queste breve introduzione possiamo tornare a parlare dei più piccoli inquilini del nostro pianeta. Come avrete intuito tutto ciò che circonda noi, che crea la nostra comfort zone, e con cui possiamo entrare a contatto senza rischiare ustioni chimiche o lesioni di genere alcuno, si aggira intorno al pH 7. D’altronde non c’è da stupirsi che l’acqua, senza ombra di dubbio la sostanza più importante per la vita sulla terra, si aggiri proprio intorno a quel valore, con un ventaglio di varianza di circa 1 punto dipendentemente dalla sua composizione specifica (sali minerali disciolti, ioni e tutto ciò che c’è scritto sulle etichette delle bottiglie insomma). Per i microbi però non valgono le stesse regole: oltre ad una grande varietà di esseri microscopici che vivono intorno e dentro di noi, mi riferisco in particolare all’E. Coli che abita, aggiungo fortunatamente, i nostri intestini, ne esistono altrettanti che si sono adattati o che addirittura preferiscono vivere in ambienti estremi, i cosiddetti “estremofili”. Per lo studio di queste specie microbiche e non solo, vengono riprodotti in laboratorio e industrialmente i cosiddetti “terreni di coltura”, vale a dire degli ambienti che rispecchino le abitudini e le preferenze di quel batterio. Lontano dai laboratori invece i microbi trovano terreno fertile nei luoghi più strani. Prendiamo, ad esempio, l’immagine qui sopra: è un geyser (per chi non lo sapesse si tratta di enormi pentole d’acqua bollente che di tanto in tanto zampillano fino a un centinaio di metri di altezza a causa dell’attività vulcanica che li alimenta) le cui temperature sfiorano gli 80° di gradi e il cui pH può variare, in base alla loro origine, da mediamente acido a mediamente alcalino. Com’è facile intuire non è di certo uno dei luoghi migliori in cui immergersi a fare un bagno; invece, a dispetto di ciò che potremmo pensare, pullula di vita. Che siano luoghi a temperature vicino all’ebollizione dell’acqua, microscopiche sacche di ossigeno nei nevai, laghi estremamente salati, come il mar morto, o con un pH eccezionalmente alcalino, lago Natron in Tanzania, i microbi hanno sempre trovato i modi più disparati per adattarsi. E noi invece? Come ci comportiamo di fronte a un radicale cambiamento?

Una piastra Petri, utilizzata per la crescita microbica (fonte: Pexels)

CoViD e la sua brusca entrata nella nostra quotidianità 

Cambiando completamente punto di vista, e anche ordine di grandezza, passiamo dalle colonie microbiche alla nostra società. Tutti noi, chi più chi meno, siamo stati travolti da questa pandemia, che oltre a sconvolgere mercati e sistema sanitario, ha colpito pesantemente la nostra quotidianità. Il nostro modo di affrontare la vita di ogni giorno deve ora rispettare ferree regole quali indossare la mascherina, rispettare il coprifuoco, apprendere tramite DaD e non poter frequentare scuole e università, adeguarci allo smart working. Questo porta inevitabilmente le persone a reagire, in modi diversi, all’imposizione di questo stile di vita da parte della pandemia. Dalla Germania agli USA all’Italia, una miriade di paesi sono stati teatro di proteste, sia da parte di chi non accetta di doversi adeguare a regole che non comprende, sia da parte di coloro che considerano il virus nulla di più che una trovata mediatica ideata da chissà quale organizzazione segreta. Dall’altra parte invece ci sono i catastrofisti, che invadono i supermercati in vista di un possibile esaurimento delle scorte mondiali di cibo. Poi troviamo coloro che, ligi alle regole, non aprono nemmeno al corriere e si fanno lasciare la spesa alla porta; e quelli che cercano di compensare questo periodo di travagliato sfruttando al massimo le poche libertà ancora non toccate dal diffondersi del virus. Insomma, chi più ne ha più ne metta. In tutto questo il mondo deve ancora fronteggiare i conflitti, le crisi economiche e tutte le problematiche presenti prima dello scoppio della pandemia, creando un panorama geopolitico ancora più complesso ed eterogeneo di quanto già non fosse in precedenza. Prendiamo ad esempio il sistema scolastico italiano. Scuole e università sono state le prime ad essere chiuse e a distanza di nemmeno un anno già i dati mostrano una notevole inflessione nelle percentuali di promozione e bocciatura (che sembra essere nel nostro sistema scolastico un’importante indicatore della validità del sistema) e da mesi corrono le voci secondo cui gli esami e le lauree portati a termine durante questo periodo siano state facilitate o addirittura “rubate”. Questo è, ancora una volta, conseguenza diretta del diverso modo di adattarsi degli studenti. Non è difficile pensare che uno studente nativo digitale possa aggirare facilmente le barriere poste dalla didattica a distanza. D’altro canto però ci sono quelli che sfruttano il grande vuoto di tempo lasciato ad esempio dal non dover prendere i mezzi pubblici o non poter uscire la sera con gli amici, per ottimizzare il tempo dello studio e magari ritagliarsi tempo per un hobby “casalingo”. Non è corretto fare di tutta l’erba un fascio e di attribuire meriti o demeriti a chi non ne ha. Al tempo stesso bisogna rassegnarsi all’idea che uno stile d’insegnamento come quello italiano non era pronto alla DaD ed è quindi comprensibile l’esasperazione di studenti e insegnanti. Non c’è quindi un modo totalmente giusto per affrontare questa situazione. Il monito che tutti dovremmo avere è di comportarci nell’interesse della sicurezza nostra e degli altri. Se invece non ci adattassimo e facessimo finta di nulla, continuando la nostra vita normalmente? Questa è una domanda che ha sfiorato tutti noi almeno una volta. Riesumando la sempre attuale frase di M.T. Cicerone “Historia magistra vitae”, rivolgo la vostra attenzione verso un secolo fa, quando misure blande e mal rispettate hanno consentito alla Spagnola di sfiorare il vertiginoso numero di 50 milioni di morti.

Un esempio di come il mondo del design abbia “contagiato” le mascherine (fonte: Pixabay)

Ingegneria e microbi

In accordo con la teoria secondo cui l’evoluzione di un individuo segue quella della specie a cui appartiene, abbiamo appurato che come i batteri abbiano dovuto faticare per adattarsi ad ambienti estremi, anche noi stiamo cercando di adattare il nostro stile di vita. L’ingegneria biochimica e biotecnologica è ad oggi il legame più forte che noi abbiamo con i microbi, ad eccezione forse delle similitudini fatte qui sopra. Ma cosa fanno i microbi per noi? Cos’hanno di speciale oltre alla straordinaria capacità di adattamento? Gli esempi sono innumerevoli. La loro capacità di vivere in ambienti estremi, innanzitutto, li rende in grado di utilizzare elementi chimici che il nostro organismo non è in grado di processare. Dall’antichità è noto il processo di produzione di vino e birra, che coinvolge dei lieviti del genere Saccharomyces, i quali sono in grado di vivere e produrre sostanze in ambienti totalmente privi di ossigeno. Se invece preferiamo qualcosa di più moderno possiamo prendere in considerazione le creme idratanti, le cui proprietà hanno origine nello studio dei microbi in grado di trattenere l’acqua in condizioni di elevata salinità, come ad esempio il ben noto paramecio. Per quanto riguarda invece l’industria alimentare basta pensare al Bacillus T. largamente utilizzato per proteggere i tuberi e altri ortaggi dagli insetti. In secondo luogo abbiamo il vasto ambito del farmaceutico, dove la produzione di medicinali quali il prednisone e alcuni antidolorifici su vasta scala, è stata facilitata incredibilmente dall’aiuto di queste forme di vita, oltre anche all’insulina e certi antitumorali. Anche i virus, nonostante non siano forme di vita, hanno degli ambienti preferenziali. Questo ci aiuta ad esempio nel capire a quale temperatura si possa disinfettare una mascherina una volta usata, così come a sapere che il Sars-CoV-2 è vulnerabile a sostanze alcoliche. Negli ultimi anni inoltre i virus stessi sono stati studiati per la terapia genica, anche se ancora siamo anni luce dal conoscere i virus quanto conosciamo i batteri. Tornando a loro, è doveroso dire l’aiuto che ci forniscono nella pulizia delle acque e degli scarti. Sempre grazie alla loro adattabilità alcuni si sono evoluti cibandosi esclusivamente di scarti e vengono utilizzati industrialmente per la pulizia di pelli di animali e la loro lavorazione, oltre che nella produzione della carta. D’altro canto la conoscenza dei batteri ci porta anche a scoprire l’altra faccia della medaglia. Ironia della sorte al genere Clostriudium, largamente utilizzato, appartengono tre dei microbi più pericolosi in assoluto: il C. perfrigens, C. tetani e C. botulinum, tristemente noti per le patologie da loro causate. L’antrace stesso è causato dal Bacillus Anthracis, usato come arma biologica. Infine è d’obbligo ricordare lo studio dell’astrobiologia, le cui basi si fondano sull’idea che dei batteri possano essersi adattati a vivere lassù, tra le stelle. Sono loro, quindi, le forme di vita più incredibili che conosciamo, dal fondale marino, ai vulcani, fino alle nostre case;  e se pensiamo che ai microbi servano generazioni di evoluzione per vivere comodamente in un geyser, forse a noi bastano sei mesi per indossare una mascherina.

E. Coli, uno dei primi batteri di cui è stato studiato il DNA, di larghissimo interesse industriale e presente nella nostra flora intestinale (fonte: Pixabay)

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