Gary Greenberg: I meravigliosi dettagli microscopici del nostro pianeta

Quando fotografati al microscopio 3D, i granelli di sabbia appaiono come pezzi di caramella colorata e gli stami di un fiore sembrano fantastiche spirali di un parco dei divertimenti. Gary Greenberg svela gli affascinanti dettagli del micromondo. (Filmato a TEDxMaui.)

Voglio parlarvi un po' di come guardare il mondo

da una prospettiva completamente diversa,

e il mondo di cui voglio parlarvi è il micro mondo.

Ho scoperto, dopo anni e anni,

che cè un mondo magico dietro la realtà.

E che può essere osservato direttamente da un microscopio,

e oggi ve ne mostrerò una parte.

Bene, cominciamo con l'osservare qualcosa di non troppo piccolo,

qualcosa che potete vedere a occhio nudo: un'ape.

Dunque, quando guardate questa ape,

è più o meno grande così, è circa un centimetro.

Ma per vedere veramente i dettagli dell'ape e apprezzare

veramente come è fatta, dovete guardare un po' più da vicino.

Quello è l'occhio dell'ape visto con un microscopio,

e ora improvvisamente potete vedere che l'ape

ha migliaia di singoli occhi chiamati ommatidi,

e ci sono delle ciglia sensoriali negli occhi

così le api sanno quando si stanno avvicinando a qualcosa,

perché non riescono a vedere in stereo.

Andando verso cose più piccole, questo è un capello umano.

Un capello umano è la cosa più sottile che l'occhio riesce a vedere.

È circa un decimo di millimetro.

E se andiamo ancora più nel piccolo,

la cellula è circa dieci volte più piccola del capello.

Quindi potreste far stare 10 cellule

nel diametro di un capello umano.

Quando guardiamo le cellule, questo è il motivo

per cui mi sono appassionato alla biologia e alla scienza,

osservando cellule vive al microscopio.

Quando ho visto per la prima volta cellule vive al microscopio,

fui completamente affascinato e meravigliato dal loro aspetto.

Se guardate cellule come quelle del sistema immunitario,

si muovono in tutto lo spazio.

Questa cellula sta cercando corpi estranei,

batteri, cose che può trovare.

Si guarda intorno e quando trova

e riconosce un corpo estraneo,

lo fagociterà e se lo mangerà.

Così, se guardate qui, la cellula trova quel piccolo batterio

lo fagocita e lo mangia.

Se prendete delle cellule cardiache di un animale,

e le mettete su un vetrino, resteranno lì a pulsare.

È il loro lavoro. Ogni cellula ha una missione nella vita,

e per queste cellule, la loro missione è

trasportare il sangue in tutto il corpo.

Le prossime cellule sono quelle nervose, e proprio ora

mentre vediamo e comprendiamo cosa stiamo osservando,

il nostro cervello e le nostre cellule nervose stanno facendo

proprio questo ora. Non sono statiche. Si muovono

creando nuove connessioni ed è quello che accade quando impariamo.

E scendendo sempre di più in questa scala di valori,

al micron, o al micrometro, e scendiamo ancora

fino al nanometro qui e

all'angstrom. Ora, un angstrom ha la dimensione

del diametro di un atomo di idrogeno.

Ecco quanto è piccolo.

E i microscopi che abbiamo oggi riescono a vedere

i singoli atomi. Queste sono alcune immagini

di singoli atomi. Ogni sbalzo qui è un singolo atomo.

Questo è un anello di atomi di cobalto.

Tutto questo modo, il nano-mondo, quest'area qui

è chiamata nano-mondo e il nano-mondo --

l'intero micro mondo che vediamo,

contiene un nano-mondo al suo interno

ed è il mondo delle molecole e degli atomi.

Ma voglio parlarvi del mondo più grande,

il mondo del micro-mondo.

Se foste dei piccolissimi insetti che vivono su un fiore,

come apparirebbe il fiore, se fosse grande così?

Non apparirebbe assolutamente come quando

guardate un fiore. Infatti se guardate questo fiore

e voi siete un piccolo insetto, se siete sulla superficie

di quel fiore, ecco come vi sembrerebbe la superficie.

I petali del fiore appaiono così, e una formica

si muove più o meno a carponi su questi oggetti e se guardate

un po' più da vicino, questo stigma e questo stame,

questo è lo stilo del fiore, e notate

che ci sono queste piccole cose gelatinose

che sono le spore. Sono le ghiandole nettarine.

Così per questa piccola formica che striscia qui

è come se fosse nel mondo di Willy Wonka.

Per loro è come una piccola Disneyland. Non è come lo vediamo noi.

Questi sono piccoli frammenti di singoli grani di polllne

lì e lì, e quello che vedete qui

è un un singolo puntino giallo di polline,

quando lo osservate al microscopio, vedete che di fatto

è fatto di migliaia di piccoli granelli di polline.

Così, per esempio, quando vedete le api volare

attorno a queste piccole piante e raccolgono il polline,

trattengono il polline tra le zampe

e tornano all'alveare,

ed è così che si forma l'alveare,

la cera d'api nell'alveare. E raccolgono anche il nettare,

con cui si ottiene il miele che noi mangiamo.

Questa è un'immagine ravvicinata, in realtà un'immagine normale,

di un giglio d'acqua, e se aveste una buona vista

a occhio nudo, vedreste tutto chiaramente.

Qui c'è lo stame e il pistillo. Ma guardate come appaiono

al microscopio lo stame e il pistillo. Quello è lo stame.

Ci sono migliaia di piccoli grani di polline,

e qui c'è il pistillo, e ci sono tutte queste piccole cose

chiamate tricomi. Ed è ciò che dona al fiore

la sua fragranza e di fatto le piante comunicano

l'una con l'altra tramite il loro profumo.

Voglio ora parlarvi di qualcosa di molto comune,

la banalissima sabbia.

Ho iniziato a interessarmi alla sabbia circa 10 anni fa,

quando vidi per la prima volta la sabbia del Maui,

infatti questo è un po' di sabbia del Maui.

La sabbia è grande circa un decimo di millimetro.

Ogni singolo granello di sabbia è grande un decimo di millimetro.

Ma quando la guardate più da vicino, guardate come appare.

È piuttosto affascinante. Ci sono micro-conchiglie.

Ci sono cose come coralli.

Ci sono frammenti di altre conchiglie. C'è olivina.

Ci sono frammenti di vulcano. C'è un po' di vulcano lì.

Ci sono vermi tubo qui.

La sabbia è un miscuglio meraviglioso di cose incredibili.

E il motivo è che in un ambiente come questa isola

molta della sabbia è formata da materiale biologico

perché gli scogli forniscono l'ambiente ideale

lo sviluppo di tutti questi animali micro e macroscopici,

e quando muoiono, i loro gusci, i loro denti

e le loro ossa si sbriciolano e diventano granelli di sabbia,

cose come il corallo e così via.

Così, per esempio, questa è una foto della sabbia del Maui.

Questa è da Lahaina,

e quando camminate lungo la spiaggia, state di fatto

camminando su milioni di anni di storia biologica e geologica.

Non ne siamo consapevoli, ma questo è una documentazione

dell'intera ecologia.

Qui per esempio vedete una spicula di spugna,

questi sono due pezzi di corallo,

quella è una spina di riccio di mare. È tutto molto affascinante.

Così, la prima volta che ho visto tutto questo, ho pensato

che era come un piccolo tesoro.

Non potevo crederci, e sono andato avanti a dissezionare

i vari frammenti e a farne delle fotografie.

Questo è l'aspetto della maggior parte della sabbia del mondo.

Questi sono cristalli di quarzo e di feldspato,

quindi la maggior parte della sabbia del mondo sulla terra ferma

è fatta di cristalli di quarzo e di feldspato. È l'erosione della roccia granitica.

Le montagne emergono, vengono erose dall'acqua,

dalla pioggia e dal ghiaccio e così via,

e diventano granelli di sabbia.

C'è della sabbia che è molto più colorata.

Questa è sabbia proveniente dai Grandi Laghi,

e potete vedere che è ricca di minerali

come il granato rosa e l'epidoto verde, tutte cose affascinanti,

e se osservate la sabbia di luoghi diversi,

di ogni singola spiaggia, ogni singolo luogo che osservate

la sabbia è diversa. Questa è da Big Sur, sono come piccoli gioielli.

Ci sono luoghi in Africa dove estraggono pietre preziose,

e se andate là dove i fiumi hanno trasportato

la sabbia fino all'oceano, vi sembrerà di ossevare

piccoli gioielli al microscopio.

Così ogni singolo granello di sabbia è unico. Ogni spiaggia è diversa.

Ogni singolo granello è diverso. Al mondo non ci sono

due granelli di sabbia uguali.

Ogni singolo granello di sabbia proviene da qualche parte e se ne va da qualche parte.

Sono come un' istantanea.

Non c'è sabbia solo sulla terra, la sabbia

è in tutto l'universo. Infatti, lo spazio

è pieno di sabbia che si raggruppa

per formare i nostri pianeti e la Luna.

E vedete queste micrometeoriti.

Questa è una micrometeorite che mi è stata data dall'Esercito,

l'hanno presa dai pozzi per l'acqua nel Polo Sud.

Sono bellissime. E questi sono i minuscoli costituenti

che formano il mondo in cui viviamo,

i pianeti e la Luna.

La NASA mi ha chiesto di fotografare la sabbia lunare,

così mi hanno spedito della sabbia raccolta

nei vari allunaggi delle missioni Apollo di 40 anni fa.

Ho cominciato a fare foto con i miei microscopi tridimensionali.

Questa è la prima foto che ho scattato. Era qualcosa di meraviglioso.

Ho pensato che assomigliasse a un pezzetto di Luna,
cosa alquanto interessante.

I microscopi funzionano così: di solito

in un microscopio potete vedere molto poco,

perciò occorre rimettere a fuoco il microscopio,

continuare a fare foto, poi ho un programma

che mette insieme tutte le foto

in un'unica immagine, così che si possa vedere come appare veramente

e lo faccio in 3D. Qui potete vedere

la visione dell'occhio sinistro, Qui c'è quella dell'occhio destro.

Quindi, una specie di visione occhio sinistro, occhio destro.

Ora eccovi una cosa interessante. Questo sembra molto diverso

da qualsiasi sabbia che io abbia mai visto sulla terra

e ho visto un sacco di sabbia sulla terra, credetemi.
(Risate)

Guardate questo buco nel mezzo. Quel buco è stato causato

da una micrometeorite che ha colpito la luna.

Ora, la luna non ha atmosfera, quindi di micrometeoriti

ne arrivano in continuazione e tutta la superficie della luna

è coperta di polvere, perché per 4 miliardi di anni

è stato bombardata da micrometeoriti,

e quando arrivano delle micrometeoriti alla velocità

tra i 20 e i 60 000 km l'ora, si vaporizzano al contatto.

E si può vedere che è qualcosa

che si è vaporizzato, e che quel materiale sta tenendo insieme

questo piccolo agglomerato di granelli di sabbia.

Questo è un piccolissimo granello di sabbia.

E viene chiamato agglutinato ad anello.

E molti dei granelli di sabbia sulla Luna appaiono come quello

e non lo troverete mai sulla terra.

La maggior parte della sabbia sulla Luna,

soprattutto -- e sapete, quando si guarda la Luna,

ci sono aree scure e aree chiare. Le aree scure

sono colate di lava. Sono flussi di lava basaltica,

e questo è come appare questa sabbia, molto simile

alla sabbia che potereste vedere sull'Haleakala.

Altre sabbie, quando arrivano questi micrometeoriti,

si vaporizzano e formano queste fontane,

queste microscopiche fontane che salgono verso --

stavo per dire "su nell'aria," ma non non c'è aria --

salgono in qualche modo, e si formano immediatamente

queste microscopiche perle di vetro e poi si induriscono e quando

ricadono sulla superficie della Luna,

hanno queste magnifiche sferule di vetro colorato.

E sono in realtà microscopiche;

c'è bisogno di un microscopio per vederle.

Questo è un granello di sabbia dalla Luna,

e vedete che l'intera

struttura di cristallo è ancora lì.

Questo granello di sabbia ha probabilmente circa

3,5 o 4 miliardi di anni,

e non si è mai eroso come succede alla sabbia

sulla Terra, che viene erosa dall'acqua e dal rotolamento,

dall'aria e così via. Tutto quel che riuscite vedere è un po' di erosione qui

causata dal Sole, ci sono queste tempeste solari,

e questa è l'erosione della radiazione solare.

Quindi quello che sto provando a dire oggi è che

persino cose molto comuni come un granello di sabbia

possono essere veramente straordinarie se le si guarda attentamente

e se le si guarda da un punto di vista diverso, nuovo.

Penso che questo concetto sia stato perfettamente espresso da William Blake quando disse,

"Vedere un mondo in un granello di sabbia

e un cielo in un fiore selvatico,

tenere l'infinito nel palmo della mano,

e l'eternità in un'ora.

Grazie.
(Applausi)