Il valzer del moscerino a gravità zero

Riprodotte in laboratorio, grazie alla levitazione diamagnetica, le condizioni di microgravità presenti sulla Stazione spaziale. La tecnica, sperimentata sulla Drosophila melanogaster, permetterà di studiare gli effetti biologici dell’assenza di gravità.

Le traiettorie percorse dai moscerini della frutta, nell’arco di tre periodi consecutivi di 33 secondi ciascuno, sottoposti a condizioni di microgravità (0g), gravità normale (1g) e ipergravità (2g).

Un telecomando per la gravità? Ora esiste. L’hanno messo a punto in un laboratorio di Abingdon, una cittadina inglese vicina a Oxford. Può essere regolato da 2g a quasi zero: ovvero, dal doppio della gravità terrestre alla microgravità di ambienti come la Stazione spaziale. Il principio su cui si basa è quello del diamagnetismo. E a farne esperienza sono stati alcuni esemplari di Drosophila melanogaster, i moscerini della frutta.

Organismo modello per eccellenza, il moscerino della frutta è un po’ il punching ball di chiunque voglia fare ricerca di punta sugli esseri viventi, dalla biologia alla genetica. Nel caso dell’esperimento appena pubblicato su Journal of the Royal Society Interface, una rivista scientifica dedicata agli studi interdisciplinari al confine tra fisica e biologia, i moscerini sono stati fatti levitare grazie a un solenoide superconduttore in grado d’indurre un campo magnetico di 16 Tesla, dunque circa 350mila volte più intenso del campo magnetico terrestre.

Scopo dell’esperimento, studiare le variazioni comportamentali legate alla microgravità, in particolare quelle relative al movimento. «Siamo così riusciti a dimostrare che i moscerini si comportano nel magnete esattamente come nello spazio: camminano più rapidamente», dice il primo autore dello studio, Richard Hill, ricercatore presso la School of Physics and Astronomy dell’Università di Nottingham. «Perché ciò avvenga, ancora non lo sappiamo. È probabile che, a livello di muscoli e articolazioni, il movimento risulti facilitato dall’assenza di peso. Ma potrebbe anche essere un qualche tipo di risposta alla confusione che si crea, in assenza di gravità, fra dov’è il sopra e dove il sotto».

Ed è proprio per studiare queste e altre conseguenze sugli organismi viventi che gli scienziati sono interessati a riprodurre, in laboratori sulla Terra, le condizioni presenti nello spazio. «Certo non possiamo applicare questa tecnica direttamente sugli esseri umani: non esiste un magnete in grado di farlo. Tuttavia», spiega Hill, «studiandone gli effetti su organismi modello come il moscerino della frutta, possiamo sperare di ottenere informazioni circa gli effetti dell’assenza di peso su determinati meccanismi biologici. Senza contare che, pensando alle sfide che ci attendono nell’esplorazione dello spazio – la creazione di basi permanenti sulla Luna o su Marte, per esempio, o anche su altri pianeti – sarà fondamentale comprendere gli effetti dell’assenza di peso anche su altri organismi viventi: la nostra sopravvivenza a lungo termine richiederà, infatti, di portarne con noi molte specie differenti».

E a questo proposito vale la pena ricordare che i moscerini della frutta non sono l’unica specie, e nemmeno la più grande, ad aver già sperimentato l’ebbrezza della passeggiata terrestre a gravità (quasi) zero: già nel 1997, in Olanda, gli scienziati erano riusciti sfruttare la forza repulsiva diamagnetica per far levitare addirittura una rana.

Fonte
di Marco Malaspina