Novità scientifico-tecnologiche '800-'900

Novità scientifico-tecnologiche a cavallo tra 1800 e 1900…… di Scalas Simone

Percorso per la maturità scientifica tecnologica Assemini, 2008/2009

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Sommario

• 3 Quadro del periodo storico
• 3 Morgan, le nuove combinazioni di alleli
• 4 Il petrolio come fonte di idrocarburi

Approfondimento:

• 5 Il futurismo

Approfondimento:

• 6 Il cubismo 2

Quadro del periodo storico

Fra la fine dell’Ottocento e i primi anni del nuovo secolo si compirono progressi eclatanti nel campo delle scoperte scientifiche e nuove teorie filosofiche. Fu rilevante soprattutto la veloce applicazione pratica delle innovazioni teoriche: il binomio scienza-tecnologia ebbe influssi benefici nella vita di tutti i giorni.

Le case borghesi furono dotate di acqua corrente e servizi igienici; nei palazzi più lussuosi furono installati ascensori; le strade delle grandi città furono illuminate con lampioni elettrici e l’invenzione della lampadina favorì la diffusione dell’elettricità per uso domestico.

Le comunicazioni divennero più facili grazie ai telefoni e ai nuovi mezzi di trasporto: metropolitane, automobili e aerei.

L’invenzione dell’aereo fu l’ultima grande rivoluzione nel mondo dei trasporti e si dovette al genio di due americani, Orville e Wilbur Wright, i quali nel 1903 fecero per la prima volta volare un apparecchio per qualche centinaio di metri.

Veri e propri aerei si costruirono, però, solo dal 1908, e divennero progressivamente mezzi di comunicazione sempre più utilizzati e diffusi.

Lo sviluppo della rete ferroviaria si incrementò, e anche per via marittima si accrebbe la velocità dei trasporti con l’impiego del nuovo motore a turbina e di scafi metallici.

Una vera e propria rivoluzione energetica era inoltre iniziata con l’utilizzo del petrolio, che finì per soppiantare completamente il carbone.

L’uso dei motori a scoppio nella neonata industria automobilistica e in quella navale ne accelerarono lo sfruttamento. Derivati del petrolio, come il cherosene, furono inoltre utilizzati sempre più significativamente per il riscaldamento domestico.

Chimica

Anche l’industria ebbe un grande incremento all’inizio del secolo. Grazie alle scoperte più recenti, in particolare le ricerche condotte sull’acido solforico e sul carbonato di sodio, fu possibile l’applicazione di composti chimici per la concimazione dei terreni, sostituendo i fertilizzanti organici.

Le nuove leghe metalliche, quali alluminio e acciaio, utilizzate fin dalla metà dell’Ottocento, vennero felicemente impiegate in vari settori.

Di tutti questi progressi scientifici che hanno caratterizzato questo periodo ho voluto analizzare nel dettaglio, nell’ambito della biologia, le scoperte di Morgan e, nell’ambito della chimica, il petrolio.

Morgan, le nuove combinazioni di alleli

Esperimenti chiave, che per primi hanno dimostrato gli effetti del crossing-over, sono stati condotti dall’americano Thomas Hunt Morgan agli inizi del 1900.

Morgan, insieme ai suoi collaboratori, utilizzò per molti esperimenti il moscerino della frutta, Drosophila melanogaster.

Questo insetto, che è comune intorno alla frutta, è ideale per gli studi sull’ereditarietà: può essere allevato in piccoli contenitori, si nutre di una miscela di farina di mais, zucchero e lievito, e produce centinaia di discendenti in poche settimane.

Morgan conosceva il genotipo di questi moscerini grazie a studi eseguiti in precedenza.

Prima di spiegare l’esperimento bisogna precisare che il corpo grigio è espresso dall’allele dominante, il corpo nero dall’allele recessivo, ali lunghe dall’allele dominante e ali corte dall’allele recessivo.

Morgan eseguì un test cross facendo accoppiare moscerini con corpo grigio e ali lunghe con moscerini neri e ali corte.

Se i geni non fossero stati associati, l’assortimento indipendente avrebbe prodotto una prole con ¼ corpo grigio e ali lunghe, ¼ corpo nero e ali corte, ¼ corpo grigio e ali corte, ¼ corpo nero e ali lunghe.

Ma poiché questi geni sono associati, Morgan ottenne i seguenti risultati: la maggior parte della prole aveva i fenotipi parentali, ma il 17% era ricombinante.

La percentuale di ricombinanti è detta frequenza di ricombinazione.

Quando Morgan ottenne questi risultati, non era assolutamente a conoscenza di cosa fosse il crossing-over.

Per spiegare il risultato ottenuto egli ipotizzò quindi che i geni fossero associati e che alcuni meccanismi occasionali potessero in qualche modo “rompere” questa associazione.

La verifica sperimentale confermò poi che egli aveva ragione e stabilì che il meccanismo di “rottura” era il crossing-over.

Esattamente i risultati ottenuti da Morgan furono: un crossing-over tra cromatidi di cromosomi omologhi del genitore con corpo grigio e ali lunghe ha rotto le associazioni tra gli alleli dominanti corpo grigio e ali lunghe, e tra gli alleli recessivi corpo nero e ali corte, formando i cromosomi ricombinanti formati da corpo grigio, dominante, e ali corte, recessivo, e corpo nero, recessivo, e ali lunghe, dominante.