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La bussola dei batteri SCOPERTE SUL MAGNETISMO La bussola dei batteri RITORNO al Centro Brasileiro de Pesquisa Fisicas dopo alcuni anni di assenza, in questi casi tutto si svolge secondo un copione abbastanza noto nelle linee generali: si comincia con le lamentele sul tempo di Rio (troppo freddo, è sceso sotto i venti centigradi) e si finisce con i pettegolezzi e le notizie sugli amici comuni davanti ad una tazza di cafezinho. In questi casi le buone maniere consigliano di astenersi da conversazioni troppo tecniche su questioni di fisica, al più ci si informa educatamente se l'amico ha finito quel certo lavoro sulle teorie di gauge, in cantiere da alcuni mesi, nessuno oserebbe trascinare un collega davanti ad una lavagna per farsi spiegare una formula. Questa volta i preliminari sono durati meno del solito ed ho ricevuto, in anticipo sulle previsioni, l'invito ad ascoltare una lezione per il giorno seguente. Tema trattato: i batteri magnetici. Normalmente i fisici non si occupano di batteri e preferiscono lasciarli in cura presso i biologi. Evidentemente questi batteri magnetici dovevano avere proprietà tali da interessare i fisici, proprietà legate alla qualifica di «magnetico». Non ho dovuto attendere molto per soddisfare la mia curiosità, al CBPF non si parlava di altro; ho appena il tempo di trovarmi un ufficio e già arriva un plotone di ricercatori ad informarmi che i famosi batteri magnetici sono già sotto il vetrino di un microscopio pronti per essere esibiti all'ennesimo fisico di passaggio. Finisco per sentire tutta la storia in anticipo sulla lezione; in fondo non è una cattiva idea perché questa si svolge poi in portoghese in una sala dotata di una pessima acustica. Inoltre si tratta di una scoperta molto interessante, per la prima volta si sono scoperti degli organismi che possiedono con sicurezza degli organi sensori magnetici. Da tempo si pensa che i piccioni viaggiatori si orientino seguendo il sole e le stelle. Non esistono prove sicure di questo fatto e recentemente qualcuno ha proposto un meccanismo di orientamento magnetico, una bussola organica nascosta chissà dove nel cervello del piccione, che agirebbe in parallelo con la navigazione stellare. Un articolo apparso sulle «Scienze» alcuni mesi or sono descrive appunto gli esperimenti fatti per evidenziare questi straordinari meccanismi di orientamento del piccione. Per quanto ne so nessuno ha individuato con sicurezza la bussola del piccione. I batteri brasiliani invece possiedono una minibussola perfettamente visibile e fotografale. A quanto pare si tratta di batteri noti da tempo. Alcuni ricercatori (non fisici) li hanno trovati sul fondo del mare, dove vivono lontani dall'ossigeno atmosferico che li ucciderebbe, sono quindi batteri «anaerobi», senza aria. Ci si può chiedere quale utilità possa avere per un batterio il possesso di una minibussola. Si tratta invece di un inusitato meccanismo di sopravvivenza. La bussola sente il campo magnetico terrestre ed orienta il batterio secondo le linee di forza di questo campo. Si tratta in essenza di un organismo unicellulare formato da una membrana piena di protoplasma che circonda un magnetino. Attaccato alla membrana, vicino ad uno dei poli del magnete, il batterio possiede un flagello, una minifrusta che agitandosi spinge il tutto nella direzione opposta. Secondo una definizione quanto mai appropriata si tratta a tutti gli effetti di una bussola motorizzata. Poiché il magnete si orienta lungo le linee di forza del campo magnetico il batterio nuota compulsivamente lungo la direzione del campo. Nell'emisfero Sud il campo magnetico terrestre risulta inclinato verso il basso, i batteri tendono a nuotare verso il fondo marino e quindi a sopravvivere. Nell'emisfero Nord è stata scoperta un'altra famiglia di batteri dello stesso tipo ma con il flagello attaccato dalla parte opposta. Questi batteri sopravvivono proprio perché nel Nord il campo magnetico esce dalle profondità del mare. Si tratta dunque di un meccanismo primitivo ma efficiente che permette ad organismi molto semplici di sfruttare il campo magnetico terrestre. L'amico Danon, che dirige la ricerca sui batteri magnetici, ma fa vedere una foto presa al microscopio elettronico. Il batterio possiede una specie di spina dorsale formata da una dozzina di calamite quadrate messe in fila. Si tratta di cristalli di magnetite, un minerale comune usato dagli antichi per i primi esperimenti di magnetismo. Mentre discutiamo qualcuno azzarda l'ipotesi che i depositi minerali di magnetite traggono origine dalla attività batterica, siano cioè fossili di batteri magnetici. Altri mi fanno notare che le dimensioni delle calamite sono ottimali, se fossero più grandi il batterio sarebbe troppo pesante e poco flessibile, se fossero più piccole non potrebbero sussistere come calamite stabili. Arriva il famoso microscopio. Su di un fondo scuro arriva un paramecio che nuota maestoso. Mi avvertono che si tratta di un provocatore che è riuscito ad entrare nella cultura batterica. Finalmente intravedo una folla di puntini luminosi che si agita incessantemente. Danon mi mette in mano un interruttore e la folla migra da destra verso sinistra. Ho cambiato la direzione del campo magnetico artificiale che orienta l'attività dei batteri. Mi diverto a farli correre un po' di volte poi mi stufo del gioco. Segue una discussione sulle caratteristiche ereditarie dei batteri. A quanto pare una certa percentuale nasce con la polarità sbagliata o con il flagello appiccicato male, poveri batteri handicappati senza futuro né speranze nella vita. Lascio il gruppo e vado a bermi il soli- to cafezinho. Tullio Regge