SISTEMA GOCCIA: IL VIAGGIO

 

Nel buio e nell’afa della stanza, tra una capsula di petri e una beuta codata, guardavo nella lente incurvata, e fuori, pioveva in abbondanza.

In un pomeriggio d’estate oscurato da un improvviso temporale, la lampada ad olio illuminava fiocamente il microscopio e la coltura di pneumococco coltivata la settimana precedente proliferava esponenzialmente. Non me lo sarei mai aspettato: immettendo la capsula isolata di una coltura di pneumococchi liscia e nociva in una di pneumococchi rugosa e innocua, ho ottenuto una coltura batterica anch’essa nociva. Prima che potessi trarre qualsiasi tipo di conclusione, il rombo di un fulmine ruppe la mia concentrazione. Così mi girai verso la finestra e, osservando le gocce cadenti dai neri cumulonembi,  un'intuizione balenò con la stessa irruenza del tuono: mi sopraggiunse il pensiero di come anche un’infima goccia d'acqua possa diventare biodiversamente ricca quanto una giungla una volta raggiunto il suolo. Non solo, effettivamente anche prima di toccarlo la straordinaria varietà di fenomeni fisici che la interessavano era certamente strabiliante, e fu allora che cominciò il mio viaggio…

Partendo dal presupposto che per soddisfare la prima intuizione la goccia sarebbe dovuta cadere necessariamente su una superficie impermeabile quale una foglia del mio melo, ne scelsi una. Staccatasi dal cumulonembo per effetto della forza di gravità e con la conseguente trasformazione di energia potenziale in energia cinetica, la goccia iniziava già a presentare fenomeni molto interessanti da analizzare.

Perché cade proprio a forma di goccia?

Beh, all’interno della nube è formata dall’aggregazione di molecole d’acqua; nel momento in cui questa raggiunge una grandezza tale che la forza di gravità prevalga sul resto, cade. Solo da qui in poi la piccola massa d’acqua inizia ad assumere la forma a goccia, ciò avviene a causa della somma della forza di gravità - che allunga - e della resistenza dell’aria - che schiaccia ai lati - sulla massa d’acqua che da “perfettamente sferica” è così divenuta goccia. 

Cadde un altro fulmine. Questa volta però fu il lampo a suggerire il dubbio successivo.

Cosa accadrebbe se la goccia fosse attraversata da un fascio di luce?

Siccome considerarla in moto è un suicidio espressivo dal punto di vista fisico, consideriamo l’istante infinitesimo in cui la goccia rallenta il suo moto tanto da essere ferma. Si entra così nell’universo dei fenomeni luminosi. È piuttosto noto che la luce bianca è un insieme di diversi colori e ora sono in grado di analizzare come effettivamente possa essere scomposta nel passaggio attraverso la goccia, che considero come un prisma. Il fascio penetra la goccia da un lato e dall’altro esce separato nelle sue componenti monocromatiche che noi percepiamo come colori. Questa “dispersione cromatica” che va a formare il cosiddetto spettro visibile è correlata alla rifrazione della stessa luce. Ogni colore, infatti, viene rifratto con un angolo minimamente differente dagli altri, ciò significa che, man mano che ci si allontana dalla superficie da cui escono, sarà sempre più evidente quello che realmente è la luce: un arcobaleno. Questo perché a grandi distanze dalla goccia-prisma, la minima differenza andrà a manifestarsi in modo più eclatante, rendendo più evidenti le diverse direzioni assunte dai colori.

Terminata la caduta e una volta adagiatasi sulla foglia del mio melo, il sistema che prima era prettamente fisico sfocia nella biologia: si crea l’ecosistema. Nella goccia d’acqua, infatti, si può scoprire un mondo di organismi molto differenti tra loro, quali i miei vecchi amici ciliati, diatomee, flagellati, alghe verdi e rotiferi che utilizzai come soggetti per la mia tesi sperimentale di laurea. Sono molti i motivi che mi spinsero e che tutt’ora mi spingono a conoscere questo microcosmo ed i suoi abitanti. Si può godere della bellezza e dell’abbondanza delle forme; oppure cercare di riconoscerle e classificarle o, ancora, osservare l’organizzazione e le relazioni esistenti fra individui così diversi, notare che essi si presentano sotto forma di associazioni in cui una specie è preda dell’altra e quindi ciascuna dipende dall’altra.

Ma cosa succede appena la goccia entra in contatto con la foglia?

Sostanzialmente, accadrebbe nel piccolo quello che è successo ai dinosauri: l’ambiente cambierebbe drasticamente a tal punto che solo alcuni organismi sopravviverebbero, ossia quelli che meglio si sapranno adattare alle nuove condizioni, con la conclusione che si avrà la formazione di un nuovo ecosistema. I batteri e piccoli organismi pluricellulari che formano l’ecosistema foglia tentano la sopravvivenza all’interno del nuovo ecosistema creatosi. E anche qui non tutti i livelli biotici e tutte le forme di vita riusciranno a sopravvivere o ad adattarsi. Avranno vita facile sicuramente tutti coloro che non necessitano di una respirazione cellulare, in quanto per loro una vita sottomarina non farebbe alcuna differenza. Certamente però, a lungo andare si avranno una flora e una fauna dotate di interazioni specifiche che garantiscano l’una la sopravvivenza dell’altra.

Ma quali interazioni?

Per esempio, i batteri decompongono i resti organici e, così facendo, mettono le risultanti sostanze nutritive a disposizione delle alghe; i ciliati fagocitano i batteri e le alghe e servono a loro volta da nutrimento a rotiferi. Per quanto riguarda residui organici e organismi morti, questi sono lasciati alla decomposizione batterica. In effetti, si può anche pensare a scambi tra sistema e ambiente, nel quale la goccia funge da nutrimento per gli insetti, ma questo tipo di interazione è troppo complessa per essere modellizzata.

E di nuovo cadde un fulmine. Mi resi conto di non poter continuare ulteriormente questo mio viaggio speculativo, tornai così a guardare i miei pneumococchi, potendo finalmente trarre le opportune conclusioni.

Nella sua piccolezza ella causò, nell’universo immenso della scienza , di forme di vita la coesistenza.

Federico Leoni, 4AL