Come funzionano i vulcani e altre risposte di scienza

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Come funzionano i vulcani?

Lo strato più superficiale della Terra, la crosta terrestre, è composto da 20 placche, o zolle rigide. Queste si trovano su uno strato di roccia parzialmente fusa (con un 1% di liquido) che le conferisce plasticità. Di conseguenza, in questo strato, chiamato mantello, si generano dei moti convettivi che trascinano la placche rigide sovrastanti. Per questo le placche possono scorrere, allontanarsi o scontrarsi le une con le altre.

Nei margini delle placche, le tensioni che si generano provocano o la rottura delle zolle e il l'innescarsi dei terremoti. Inoltre, come fogli di carta spinti gli uni contro gli altri, i lembi delle placche possono allontanarsi o sovrapporsi. In quest'ultimo caso danno origine a catene montuose e vulcani.

Nelle zone dove le placche si allontanano si ha una diminuzione di pressione. In conseguenza di ciò, il magma, proveniente direttamente dal mantello sottostante, risale in superficie (prendendo il nome di lava), formando una dorsale costituita da vulcani. In tal modo contribuisce al raffreddamento della Terra. La dorsale può emergere in superficie, come in corrispondenza dell'Islanda, o sott'acqua, come tutte le dorsali atlantiche e pacifiche.

I vulcani esistono anche su altri pianeti: ad esempio, Saturno e Nettuno hanno vulcani attivi e Venere e Marte sono ricchi di vulcani ormai inattivi.

Fonti:
- NASA | Volcanoes



Come funziona l'autotomia?

Immagina: un mostro gigante ti sta inseguendo e improvvisamente ti afferra il braccio e ti mangia.
Ah, quanto sarebbe stato bello essere come le lucertole e potersi staccare l'arto! Magari ti saresti anche salvato!
... Ma come fanno le lucertole?

Le lucertole riescono a staccare la propria coda tramite una contrazione muscolare così rapida e violenta da permetterne il distacco. Questo avviene in punti specifici, più fragili e ricchi di cellule staminali (cellule non ancora differenziate e che possono specializzarsi per qualsiasi necessità). Così le lucertole si staccano gli arti e utilizzano questa strategia (definita autotomia) per sfuggire ai predatori e quindi poter sopravvivere. Ma non sono le uniche specie! Ad attuare l'autotomia vi sono anche alcuni ragni, altri rettili come iguane o orbettini, salamandre e anche piovre.

Cosa accade dopo che l'animale fugge?
Per un periodo di giorni o massimo settimane, la coda della lucertola ricresce. Questo, come accennato, è possibile grazie a una riserva di cellule staminali nell'area caudale del distacco. Le cellule, quindi, si moltiplicheranno, si specializzeranno e ricostruiranno l'arto perso.
I tessuti che si ricostruiscono sono diversi a seconda della specie (tessuto adiposo, cartilagineo, nervoso, linfatico e in alcune specie anche osseo).

Fonti:
ScienceDirect | Autotomy.


Come funziona il sapone?

L'acqua è fatta di molecole di H2O, ovvero composte da 2 atomi di idrogeno e una di ossigeno. Poiché l'ossigeno tende a "prendere" gli elettroni dell'idrogeno, la molecola d'acqua risulta polare. In chimica, il simile attrae il simile. Per questo motivo l'acqua è più "affine" ad altre molecole polari, con cui può formare deboli legami; ad esempio, lega bene con lo zucchero, e per questo lo scioglie. Al contrario, l'acqua non mostra reazioni con le sostanze apolari. Inoltre forma legami troppo forti tra le sue molecole per lasciar entrare quelle apolari: per questi motivi non si miscela con l'olio e altre sostanze grasse. Una conseguenza è che da sola non è sufficiente a rimuoverle: lavare mani grasse con la sola acqua è... un buco nell'acqua.

Il sapone è costituito da molecole anfipatiche, cioè che hanno due parti: una testa idrofilica, ovvero che lega l'acqua, e una coda idrofobica, che lega invece gli oli, i grassi e le altre sostanze apolari presenti sulla nostra pelle. In particolare, dato che l'acqua è polare, le molecole di sapone si dispongono a formare delle micelle, cioè delle sfere con le teste a contatto con l'acqua e le code rivolte verso l'interno. In tal modo il sapone "intrappola" lo sporco e i microrganismi, consentendo di lavarli via. Le code apolari del sapone, inoltre, sono in grado di penetrare le membrane apolari (come gli involucri dei virus), distruggendole: così uccidono alcuni microrganismi.

I gel igienizzanti sono costituiti prevalentemente da alcol, con cui neutralizzano i germi perché ne distruggono le membrane. L'importante differenza con il sapone è che non dividono i patogeni dalla pelle: questi restano lì. Bisogna inoltre porre attenzione perché l'effetto neutralizzante dell'alcol dipende dalla sua concentrazione (deve essere almeno il 60%) e viene a mancare nel momento in cui le mani sono molto sporche. Per queste ragioni è molto meglio lavarsi le mani con il sapone (strofinandole per almeno 20 secondi!).

Fonti:
Hackensack Meridian Health | How does soap work?
Chimica-online | Saponi.


Siamo Maria Chiara Nastasi e Jolanda Serena Pisano, laureate in Etologia. Ci chiamiamo Bionaute perché amiamo viaggiare tra le meraviglie della scienza; un viaggio in cui vogliamo coinvolgere quante più persone possibile. Collaboriamo anche con Missione Scienza! Jo scrive da anni, per siti e associazioni no profit. Attualmente lavora come divulgatrice scientifica per due aziende e collabora con BioPills. Chia ha lavorato come guida e divulgatrice scientifica in progetti per la valorizzazione ecoturistica e attraverso convegni scientifici. Coinvolta da anni nella ricerca, attualmente sta lavorando a due articoli scientifici.

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