Molecole di ammoniaca nella fase liquida (sinistra) che vengono ordinate in una nuova fase solida cristallina dall'applicazione di campi elettrici intensi (destra) in istantanee raccolte da simulazioni di dinamica molecolare ab initio.

Un gruppo di ricerca dell’Istituto per i processi chimico-fisici del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ipcf), usando metodi avanzati di simulazione al supercalcolatore, ha dimostrato per la prima volta che si possono ottenere fasi solide di ammoniaca tramite l’applicazione di campi elettrici intensi, con implicazioni che spaziano dalle scienze planetarie alla produzione dell’idrogeno. Lo studio è pubblicato su The Journal of Physical Chemistry Letters.

L’ammoniaca è una delle sostanze più abbondanti del nostro sistema solare. In molti laboratori all’avanguardia è possibile produrre campi elettrici molto intensi che consentono di indagare diversi fenomeni tramite varie tecniche chimico-fisiche. Tuttavia, finora non erano mai stati studiati gli effetti prodotti dai campi elettrici sull’ammoniaca liquida. In uno studio pubblicato su The Journal of Physical Chemistry Letters, rivista della American Chemical SocietyACS, un gruppo di ricerca dell’Istituto per i processi chimico-fisici del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ipcf) di Messina, in collaborazione con l’Accademia delle scienze della Repubblica Ceca di Brno, usando metodi avanzati di simulazione al supercalcolatore, ha dimostrato per la prima volta che campi elettrici intensi sono capaci di indurre una transizione strutturale dal liquido verso una nuova fase solida dell’ammoniaca.

Messo a punto un nuovo processo per prevenire il deterioramento della pasta fresca, modificando i protocolli di confezionamento e aggiungendo probiotici antimicrobici all'impasto: in questo modo si prolunga di 30 giorni la vita sullo scaffale (shelf-life) della pasta fresca e si contribuisce a ridurre gli sprechi alimentari. Il nuovo metodo, illustrato sulla rivista Frontiers in Microbiology, è a cura di ricercatori dell’Istituto di biomembrane, bioenergetica e biotecnologie molecolari del Consiglio nazionale delle ricerche e del Dipartimento di bioscienze, biotecnologie e ambiente e del Dipartimento di scienze del Suolo, della pianta e degli alimenti dell’Università degli Studi di Bari Aldo Moro insieme a Food Safety Lab s.r.l.

Un lavoro di ricerca pubblicato su Nature Catalysis indaga alcuni aspetti fondamentali di una tecnologia per immagazzinare in combustibili l’energia ricavata da fonti rinnovabili, permettendone lo stoccaggio e il successivo utilizzo: la prima applicazione riguarda l'uso dell’energia solare per produrre idrogeno dall'acqua. Lo studio è svolto dall’Istituto officina dei materiali del Consiglio nazionale delle ricerche in collaborazione con il Fritz Haber Institute della Max Planck Society.

Le fonti rinnovabili come il solare non sono costanti nel tempo: serve una tecnologia per immagazzinare ciò che non si utilizza durante il giorno per poterlo avere a disposizione quando il sole non splende. Ma come si può usare un processo chimico come metodo di stoccaggio dell’energia?

E’ quanto indaga un lavoro di ricerca pubblicato su Nature Catalysis, svolto da ricercatori dell’Istituto officina dei materiali del Consiglio nazionale delle ricerche di Trieste (Cnr-Iom) in collaborazione con i ricercatori del Fritz Haber Insitute della Max Planck Society di Berlino: in esso vengono indagati alcuni aspetti fondamentali di una tecnologia per immagazzinare in combustibili l’energia ricavata da fonti rinnovabili, permettendone lo stoccaggio e il successivo utilizzo. La prima applicazione riguarda l'uso dell’energia solare per produrre idrogeno dall'acqua.

La ricerca ha a che fare con lo studio dettagliato di alcune fasi del processo di elettrolisi fotocatalitica: si tratta di un processo elettrochimico nel il quale si usa la luce del sole per scindere l’acqua nei suoi costituenti: ossigeno e idrogeno.

È uno dei primi interventi di tale complessità eseguiti in Italia in una struttura privata, il Paideia International Hospital di Roma. A guidare l'équipe il dottor Christian Brogna, esperto internazionale di chirurgia dei tumori complessi e "awake surgery"

 Straordinario intervento chirurgico, al Paideia International Hospital di Roma, dove un paziente ha subito una operazione al cervello da sveglio mentre suonava il sassofono, da mancino, complicando ulteriormente una sfida già davvero eccezionale. L'équipe guidata dal dottor Christian Brogna, neurochirurgo Paideia International Hospital, esperto internazionale di chirurgia dei tumori complessi e "awake surgey", ha rimosso completamente il tumore cerebrale senza compromettere le funzioni neurologiche del paziente. Si tratta di uno dei primi interventi di tale complessità eseguiti in una struttura privata. G.Z, 35 anni, straniero ma romano d'adozione, appassionato di musica, sta bene e parla dell'intervento raccontando la tranquillità provata in quelle ore.

Researchers from the UPC, the University of Udine (Italy) and the ALBA Synchrotron have discovered a palladium and platinum catalyst, the first to eliminate methane emissions from transport and other human activities to reduce global warming. The study has been recently published in Nature Communications.

Methane is a primary component of natural gas, which has been promoted as a cleaner alternative to coal and petroleum-based fuels and whose use has skyrocketed in recent years. As a result, methane concentrations in the atmosphere have more than doubled since pre-industrial times.

Methane has 34 times the warming power of CO2 over 100 years and 86 times over 20 years. It is the second largest contributor to global warming. Holding global warming below 2°C as set under the Paris Agreement requires cutting not only CO2 emissions but also methane emissions. Human activities account for two thirds of methane emissions. The rest comes from natural sources. According to a United Nations report, most human-caused methane emissions come from fossil fuels, waste and livestock. Curbing methane emissions can limit global warming in the short term, buying us time to end CO2-induced warming for good.

We need to stop thinking of insects as creepy crawlies and focus on the huge benefits they bring to people and the natural environment, scientists say.

The widespread and deeply engrained cultural perception of insects as creepy crawlies is a key factor holding back the public’s appreciation of the role they play within ecosystems. This perception is in part reflected in government biodiversity policy inaction across the globe, they argue. This point is among a range of actions highlighted as part of a new paper published in Ecology and Evolution produced by an international team of entomologists which outlines a ‘battle plan’ including steps needed to prevent further insect losses across the globe.

Led by Dr Philip Donkersley of Lancaster University and co-authored by scientists from the University of Hong Kong, the Czech Academy of Sciences and Harper Adams University, the paper is a call to action targeted at other entomologists to step up advocacy for insects.

A scientific breakthrough in the treatment of autism:
Pressure chamber therapy has been found to be effective in the functional improvement of autism
The study, conducted using animal models, shows that pressure chamber treatment may significantly improve social abilities and the condition of the autistic brain.
The researchers identified neurological changes from the treatment, including a reduction in inflammation and an improvement in functionality.
Given the study’s success, the researchers believe that it will have positive implications for clinical treatment.

Un gruppo internazionale di ricerca è riuscito per la prima volta a sequenziare il genoma di 13 neandertaliani vissuti negli stessi luoghi e nello stesso periodo, più di 50.000 anni fa, tra cui anche un padre e la sua figlia adolescente. I risultati – pubblicati su Nature – ci offrono uno sguardo inedito sull'organizzazione sociale di questi gruppi umani e suggeriscono come le diverse comunità fossero collegate tra loro attraverso la migrazione femminile.
Per la prima volta, un gruppo internazionale di studiosi è riuscito a gettare uno sguardo sull'organizzazione sociale di una comunità neandertaliana: 13 individui vissuti in Siberia più di 50.000 anni fa, tra cui un padre con una figlia adolescente e un giovane ragazzo con una parente adulta, forse una cugina, una zia o una nonna. L’analisi dei loro genomi ha mostrato che questi Neandertal erano parte un piccolo gruppo di parenti stretti, composto da 10-20 membri, e che comunità di questo tipo erano collegate tra loro principalmente attraverso la migrazione femminile.
Lo studio – pubblicato su Nature – è stato guidato da ricercatori dell'Istituto Max Planck per l'Antropologia Evolutiva, a cui fa capo il neo premio Nobel per la Medicina Svante Pääbo. Unica autrice italiana è Sahra Talamo, professoressa dell’Università di Bologna e direttrice del laboratorio di radiocarbonio BRAVHO (Bologna Radiocarbon Laboratory Devoted to Human Evolution).

LA PRIMA COMUNITÀ NEANDERTALIANA

Le analisi genetiche realizzate negli ultimi anni su resti di neandertaliani hanno permesso di ottenere importanti indicazioni sulla storia di questa popolazione umana e sulle loro relazioni con gli umani moderni. Fino ad oggi, però, sapevamo molto poco sull’organizzazione sociale delle loro comunità. Per esplorare questo aspetto ancora nebuloso dei nostri lontani cugini, gli studiosi hanno quindi rivolto la loro attenzione sulla Siberia meridionale: una regione che in passato si è dimostrata molto fruttuosa per la ricerca sul DNA antico. In particolare, le indagini si
sono concentrate in due grotte nella regione dei monti Altai: Chagyrskaya e Okladnikov.

In questi due siti, che sono stati abitati brevemente circa 54.000 anni fa, gli studiosi sono riusciti a recuperare e sequenziare con successo il DNA di 17 resti neandertaliani: l’insieme più alto di resti di questo tipo mai sequenziato per un singolo studio. I risultati mostrano che i resti appartengono a 13 individui neandertaliani: 7 uomini e 6 donne, di cui 8 adulti e 5 tra bambini e giovani adolescenti. L’analisi del DNA ha rivelato che nel gruppo di individui c’erano anche un padre neandertaliano e sua figlia adolescente e una coppia di parenti di secondo grado composta da un ragazzo e una donna adulta, forse una cugina, una zia o una nonna.
Nel DNA mitocondriale dei resti analizzati sono state trovate inoltre diverse eteroplasmie condivise: un tipo particolare di variante genetica che persiste solo per un piccolo numero di generazioni. Secondo gli studiosi, la presenza di eteroplasmie in combinazione con evidenze di individui imparentati tra loro suggerisce fortemente che questi Neandertal siano vissuti - e morti - più o meno nello stesso periodo. “È un risultato davvero sorprendente ed emozionante: il fatto che questi individui siano vissuti nello stesso periodo significa che probabilmente provenivano dalla stessa comunità sociale”, afferma Laurits Skov, dell'Istituto Max Planck per l'Antropologia Evolutiva e primo autore dello studio. “Per la prima volta, quindi, è stato possibile utilizzare gli strumenti della genetica per studiare l'organizzazione sociale di una comunità di Neandertal".

INTRECCI DI COMUNITÀ E MIGRAZIONE FEMMINILE
Un'altra scoperta sorprendente emersa dallo studio è che all’interno di questa comunità neandertaliana la diversità genetica era estremamente bassa: un dato che suggerisce si trattasse di un gruppo composto da 10-20 individui. Si tratta di dimensioni molto inferiori a quelle registrate per qualsiasi comunità umana antica o attuale, e più simili alle dimensioni dei gruppi di specie in via di estinzione. Tuttavia, i Neandertal non vivevano in comunità completamente isolate. Confrontando la diversità genetica del cromosoma Y (ereditato da padre a figlio) con quella del DNA mitocondriale (ereditato dalle madri), infatti, è stato possibile stabilire che queste comunità neandertaliane erano collegate principalmente dalla migrazione femminile. “Questi risultati sorprendenti sull’evoluzione delle migrazioni devono farci riflettere sul ruolo della donna sin dall’inizio della nostra affascinante storia evolutiva: una donna che è sempre stata dotata della capacità di innovare, di trovare risorse, soluzioni, e di ‘fare rete’”, commenta la professoressa dell’Università di Bologna Sahra Talamo, che ha realizzato datazioni al radiocarbonio di alcuni dei neandertaliani della grotta di Chagyrskaya.

I NEANDERTAL PIÙ ORIENTALI

Situata ai piedi dei monti Altai, in Siberia, la grotta Chagyrskaya è stata scavata negli ultimi 14 anni dai ricercatori dell'Istituto di archeologia ed etnografia dell'Accademia delle scienze russa. Oltre a diverse centinaia di migliaia di utensili in pietra e ossa di animali, gli studiosi hanno recuperato più di 80 frammenti di ossa e denti di Neandertal: uno dei più grandi assemblaggi fossili di questi esseri umani rinvenuti a livello mondiale.
I Neandertal di Chagyrskaya e della vicina grotta di Okladnikov cacciavano stambecchi, cavalli, bisonti e altri animali che migravano attraverso le valli fluviali della regione. Le materie prime utilizzate per costruire i loro utensili di pietra venivano raccolte anche a decine di chilometri di distanza: proprio la presenza di queste materie prime sia nella grotta di Chagyrskaya che in quella di Okladnikov supporta i dati genetici che indicano come i gruppi che abitavano queste località fossero strettamente collegati.
"I risultati che abbiamo ottenuto ci permettono di tracciare un quadro concreto di come poteva essere una comunità neandertaliana", afferma Benjamin Peter, dell'Istituto Max Planck per l'Antropologia Evolutiva, tra i coordinatori dello studio. "Mettendo insieme tutti questi elementi abbiamo un’immagine molto più umana dei Neandertal". Studi precedenti su un alluce fossile proveniente dalla famosa grotta di Denisova (che si trova a meno di 100 chilometri di distanza) avevano dimostrato che i Neandertal hanno abitato i monti Altai anche in epoche molto precedenti, circa 120.000 anni fa. Si tratta della regione più orientale in cui siano mai stati rinvenuti resti neandertaliani. I Neandertal rinvenuti nelle grotte Chagyrskaya e Okladnikov non sono però discendenti di questi gruppi precedenti. I dati genetici mostrano infatti una maggiore vicinanza con i Neandertal europei. Un dato supportato anche dal materiale archeologico: gli utensili in pietra della grotta Chagyrskaya sono infatti più simili alla cosiddetta cultura micocchiana, conosciuta anche in Germania e nell'Europa orientale.

I PROTAGONISTI DELLO STUDIO

Lo studio – pubblicato su Nature con il titolo “Genetic insights into the social organization of Neanderthals” – è stato realizzato da un ampio gruppo internazionale di ricerca guidato da dal Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology (Germania), diretto dal premio Nobel per la Medicina Svante Pääbo.

Unica italiana del gruppo di ricerca è Sahra Talamo, professoressa al Dipartimento di Chimica "Giacomo Ciamician" dell’Università di Bologna e direttrice del nuovo laboratorio di radiocarbonio BRAVHO (Bologna Radiocarbon laboratory devoted to Human Evolution). Attiva anche presso il Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology, la professoressa Talamo è Principal Investigator di vari progetti, tra cui il progetto ERC RESOLUTION (Radiocarbon, tree rings, and solar variability provide the accurate time scale for human evolution and geoscience - ERC Starting Grant n. 803147) e due progetti nazionali: il PRIN DYNASTY (Neanderthals dynamic pathway and resilience in central Europe through the chronometric sustainability), e il progetto FARE ricerca in Italia EURHOPE (Evaluate the precision of time in Human Evolution adopting spectrometric methods for archaeological bones). Tutti progetti di ricerca che portano ad evidenziare l’importanza delle datazioni al radiocarbonio per fare luce sui periodi chiave della preistoria europea.

Resistenza alla siccità, maggiore efficienza nell’uso dei concimi azotati, ma anche tecniche avanzate per dare vita a nuove varietà di frumento: a Bologna, un appuntamento internazionale per trovare soluzioni ai pericoli che incombono sulla produzione primaria del grano duro, tra sostenibilità, qualità e prezzi accessibili.

I crescenti e devastanti effetti della crisi ambientale insieme alle conseguenze della guerra in Ucraina stanno dando vita a una "tempesta perfetta" che rischia di investire la produzione di grano e tutta la filiera del frumento duro. Fino a coinvolgere la produzione della pasta, vessillo del Made in Italy agroalimentare, dichiarata dall'Unesco patrimonio culturale immateriale dell'umanità, di cui proprio il 25 ottobre si celebra la giornata mondiale.

I ricercatori e le ricercatrici dell’Università degli Studi di Milano e dell’Istituto Italiano di Tecnologia- IIT hanno dimostrato per la prima volta che la causa dell’essere egoisti o altruisti
dipende da una commistione tra fattori sociali e comportamentali, insieme a meccanismi cerebrali che interessano una specifica area del cervello, l’amigdala. La pubblicazione su Nature Neuroscience.

Un team di ricercatori e ricercatrici dell’Istituto Italiano di Tecnologia – IIT e dell’Università Statale di Milano hanno scoperto le cause che regolano lo sviluppo di atteggiamenti di altruismo e di egoismo nel mondo animale.

Lo studio, pubblicato sulla rivista Nature Neuroscience, porta alla luce il ruolo dei fattori comportamentali e socio-ambientali uniti a specifici fattori cerebrali. In particolare, il gruppo del Dr. Diego Scheggia, coordinato dalla professoressa Monica Di Luca e dal professor Fabrizio Gardoni, e il laboratorio Genetics of Cognition di IIT coordinato da Francesco Papaleo hanno dimostrato per la prima volta il coinvolgimento delle connessioni fra l’amigdala baso laterale e la corteccia prefrontale del cervello. L’attivazione fisiologica o meno di questi collegamenti, infatti, influenza il manifestarsi di comportamenti
egoistici o altruistici e questo potrebbe spiegare la variabilità degli atteggiamenti tra diversi soggetti. Lo studio ha evidenziato infatti che nei soggetti più altruistici, i neuroni dell’amigdala, già noto come il nostro centro emotivo, si attivano maggiormente rispetto a quelli dei soggetti egoisti.