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Ultimo aggiornamento: Giovedì 19 Luglio - ore 22.51

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La scoperta di una ricercatrice spezzina riscrive i libri di biologia

Originaria di Santo Stefano da otto anni Valentina Di Santo vive e fa ricerche di biologia marina a Boston. Nei giorni scorsi la prestigiosa rivista scientifica "PNAS" ha pubblicato un suo studio sul metabolismo dei pesci.

La scoperta di una ricercatrice spezzina riscrive i libri di biologia

La Spezia - C'è anche una firma italiana sull'importante studio pubblicato sull'ultimo numero di PNAS, una delle più importanti riviste al mondo dedicate alle discipline scientifiche. A ritagliarsi uno spazio prestigioso sulla pubblicazione della “National Academy of sciences” degli Stati Uniti è stata infatti Valentina Di Santo, ricercatrice di Santo Stefano Magra che da alcuni anni vive e svolge la sua attività a Boston. Qui nell'ultimo anno ha lavorato con Christopher Kenaley ed il professor George Lauder arrivando alla stesura di una ricerca incentrata sulle razze ma destinata a cambiare testi e protocolli relativi al metabolismo e performance natatorie dei pesci. Uno studio che PNAS ha ricevuto ad agosto e ha definitivamente approvato un mese fa, prima della pubblicazione di questi giorni. “Sono felicissima – sottolinea l'autrice – e immensamente grata a Lauder e a tutti coloro che mi hanno seguita in questo percorso. Ovviamente ringrazio anche le mie razze che mi hanno permesso di arrivare a questa importante risultato”. Dopo il diploma al Parentucelli di Sarzana Valentina Di Santo si è laureata in scienze naturali all'Università di Firenze prima di approdare negli Stati Uniti per un master in biologia alla University of West Florida e l'attuale dottorato di ricerca alla Boston University. A CdS racconta origine e sviluppo di questa importante scoperta.

Cosa è riuscita a dimostrare con la scoperta pubblicata da PNAS?
"Io e le persone che hanno lavorato con me in laboratorio abbiamo dimostrato che i pesci usano una combinazione di metabolismo aerobico e anaerobico mentre nuotano ad ogni velocità testata. Fino ad ora infatti i fisiologi credevano che a velocità basse e intermedie i pesci usassero solo il metabolismo aerobico. Un po’ come dire che quando si va a fare jogging o a camminare si fa esercizio aerobico e quando si smette il metabolismo ritorna quasi immediatamente ai livelli di riposo. Mentre se si fanno degli sprint si usa soprattutto il sistema anaerobico e quando si smette di correre il metabolismo rimane elevato perché si deve rinstaurare l’ATP perso e pagare il debito di ossigeno che accumulato. Abbiamo dimostrato che la relazione tra il metabolismo e la velocita’ segue una curva a “U” e non esponenziale come si credeva. Tutti gli studi precedenti non avevano mai misurato il metabolismo a velocità bassissime. Per arrivarci abbiamo anche dovuto realizzare una rampa con dei buchi che non deformassero il flusso d'acqua inducendole a nuotare. In pratica per i pesci e’ meglio nuotare a velocita’ intermedie che andare piano”.

Dal punto di vista scientifico e didattico che conseguenze avrà la sua scoperta?
“Credo sia destinata a cambiare i libri di testo e il modo di vedere la locomozione dei pesci, a velocità intermedie e basse. Siamo inoltre riusciti a dimostrare che usano anche la muscolatura bianca mentre tutta la letteratura ipotizza che sia utilizzata prevalente quella rossa per il nuoto a velocità basse. Qualsiasi studio di ingegneria legato ad essi – ad esempio per i sottomarini o pesci robotici – parte dal presupposto che una determinata morfologia dia una certa performance ma a questo punto i protocolli usati nel passato potrebbero essere non corretti. Inoltre, dopo la nostra pubblicazione verrà tenuto in considerazione un protocollo che analizza le singole velocità e cambierà il modo di calcolare le distanze che i pesci possono percorrere per migrazioni o spostamenti”.

Come è nata l'idea di utilizzare le razze?
“Mentre studiavo per il dottorato mi ero trovata a lavorare con alcuni esemplari locali ed avevo notato che le razze spendevano molte energie quando scappavano o si muovevano rapidamente. Ero incuriosita dal tempo che ci avrebbero messo a migrare verso Nord, obbligate dall'aumento del riscaldamento degli oceani. Ne ho parlato con il mio professore di Harvard, George Lauder ed è iniziato tutto. Fra l'altro alcuni dei nostri lavori sulle razze erano già diventati famosi con gli esemplari robotici fatti con cellule in vitro del miocardio e lo scheletro d'oro. È stata un'altra scoperta abbastanza rivoluzionaria visto che abbiamo dimostrato che le razze cyborg potevano nuotare liberamente grazie a stimoli luminosi”.

Da quanto tempo si trova a Boston e come vive questa sua attività?
“Sono arrivata nel 2009 per studiare biologia marina alla Boston University spinta dalla volontà di approfondire il tema del riscaldamento globale e le conseguenze dell'acidificazione degli oceani sui pesci. Da tre anni lavoro ad Harvard come ricercatrice. Qui mi trovo benissimo, tutti i giorni vado a lavorare con il sorriso e difficilmente potrei trovare un luogo migliore. Sono circondata da persone preparatissime, interessanti e a volte un po' bizzarre ma soprattutto ho la massima libertà di ricerca nel mio campo e la possibilità di lavorare in laboratori molto attrezzati. Da qualche tempo poi ho iniziato anche ad insegnare evoluzione, cambiamenti climatici, biologia dei pesci e biologia marina sia ad Harvard che in altre università. Ogni giorno sono a contatto con i miei pesci e sono felicissima di stare qui”.

Quando è iniziato il suo interesse per questa materia?
“Ovviamente amo il mare e da parecchio tempo ho la passione per la biologia marina. Ho sempre preferito guardare sott'acqua e non sopra essendo molto affascinata dai pesci. Inizialmente volevo studiarne la comunicazione e ora analizzo la relazione fra l'ambiente in cui vivono e la loro fisiologia. Oggi tutti i miei studi si basano su di loro”.

Su cosa lavorerà nei prossimi mesi?
“Per un po’ non studierò più le razze ma un particolare tipo di pesce gatto. Il progetto riguarderà la formazione dei banchi di pesci e più nello specifico come si comportano di fronte alla riduzione di ossigeno dell'acqua, una delle conseguenze del riscaldamento, e l’aumento dell’acidificazione dell’acqua. Ci aspettiamo che i pesci risparmino energie nuotando più vicini proprio perché con l’innalzamento del livello di anidride carbonica e l’abbassamento dell’ossigeno fanno una fatica maggiore a nuotare dovendo eliminare l'acidità dai tessuti. Analizzeremo i loro movimenti, il loro metabolismo, e il moto dei liquidi in regimi turbolenti”.

Al di là delle grandi soddisfazioni personali e lavorative cosa le ha lasciato questa esperienza?
“In questi anni ho capito ancora meglio come i pesci abbiano un comportamento sociale molto complesso, sono esseri che sentono il dolore e hanno personalità diverse. Anche per questo progetto ad esempio, solo cinque delle trenta razze che avevamo a disposizione si sono rivelate adatte ed “interessate” a nuotare per noi. Lavorare ogni giorno a contatto con i pesci poi è straordinario perché ti fa capire quanto siano diversi fra loro, alcune razze si facevano accarezzare e mangiavano solo dalle mie mani mentre altre erano più aggressive e schive. Anche per questo sono molto dispiaciuta che di recente il Regno Unito abbia stabilito che gli animali non siano senzienti, l'ho trovato un attacco alla scienza completamente sbagliato. Trascorro ore a guardarli e sono convinta che ci sia molto da imparare sia dai pesci che da tutti gli altri animali”.

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