LAZZARO SPALLANZANI «…un San Tommaso: non ci credeva finchè non ci metteva il naso …» …ovvero colui che ha inventato la biologia sperimentale Corso di.

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1 LAZZARO SPALLANZANI «…un San Tommaso: non ci credeva finchè non ci metteva il naso …» …ovvero colui che ha inventato la biologia sperimentale Corso di Formazione SU18 Pavia 23 Novembre Liceo Scientifico «Niccolò Copernico»

2 CHI E’ LAZZARO SPALLANZANI?
Uno che all’inizio, come molti nostri studenti, sbaglia corso di studi! Lazzaro Spallanzani nasce a Scandiano, nel ducato estense, il 12 gennaio 1729, primo di una numerosa figliolanza del giureconsulto Giovanni Nicola (Giannicola). All’età di otto anni veste l’abito clericale e a dodici diviene chierico e matiene il titolo fino al trentatreesimo anno d’età. Contemporaneamente inizia gli studi, dapprima col padre e con don Ippolito Morsiani, ludimagister communitatis; poi seguendo il corso di grammatica a Scandiano, che termina attorno ai quindici anni, e infine nel Collegio dei Gesuiti di Reggio Emilia. Spinto dal genitore che voleva avviarlo alla sua stessa professione, si iscrive al corso di diritto dell’Università di Bologna, che abbandonò per coltivare interessi scientifici stimolato dalla frequentazione della casa bolognese di Laura Bassi, celebre naturalista che, con il marito Giuseppe Veratti, animava un salotto scientifico frequentato dagli studiosi più in vista dell’Università di Bologna. Anche se manca la documentazione, è quasi certo che Spallanzani si laurea in filosofia a Bologna, probabilmente attorno al 1755.

3 Uno che con le giuste raccomandazioni trova facilmente occupazione!
Il vescovo Giovanni Maria Castelvetri lo raccomanda al posto di insegnante di greco al Seminario-Collegio di Reggio Emilia Subito dopo ottiene anche la cattedra di fisica e matematica nella locale Università, istituita da poco da Francesco III d’Este. In questo periodo reggino inizia a dividere il suo tempo fra l’insegnamento e lo studio della natura, perfezionando le conoscenze di storia naturale, fisiologia e anatomia, anche con la collaborazione di un medico che lo aiutava nella dissezione degli animali. Nel 1760 pubblica un lavoro di critica letteraria sulla traduzione dell’Iliade di Antonio Maria Salvini. Due anni dopo con speciale dispensa papale abbandona l’ordine monacale e viene consacrato sacerdote. L’anno dopo entra nel Collegio San Carlo di Modena come professore di greco e matematica e riceve l’incarico di lettore di filosofia nell’Università locale.

4 Uno bravo che applica il metodo galileiano alla biologia ed entra a buon diritto nel gotha degli scienziati dell’epoca A Modena prosegue i suoi personali studi sulla fisiologia e sull’origine della vita. Pubblica diverse dissertazioni, inizia un ampio carteggio con molti scienziati dell’epoca e partecipa al dibattito scientifico. Inizia a farsi rapidamente un nome fra i naturalisti italiani e stranieri, soprattutto per gli studi che confutavano la generazione spontanea, i lavori che descrivevano la riproduzione delle parti amputate degli animali e le indagini sull’azione del cuore e dei vasi sanguigni. Così nel 1768 entra a far parte della Royal Society di Londra nel 1768. L’anno dopo su chiamata dall’imperatrice Maria Teresa d’Austria, si trasferisce a Pavia dove occupa la cattedra di Scienze Naturali fino alla morte avvenuta in data 11 febbraio 1799 a causa di una neoplasia al collo della vescica.

5 BEGHE PAVESI E SCHERZI DA PRETE!
A Pavia furono suoi colleghi universitari scienziati di indubbia fama fra cui: Alessandro Volta Antonio Scarpa Gregorio Fontana Antonio Scopoli ma non certo amici a causa del carattere superbo e spocchioso dello Spallanzani. A costoro non parve vero di poterlo denigrare accusandolo presso le autorità asburgiche del furto di alcuni reperti del Museo di Scienze Naturali dell’Università. Lo Spallanzani riuscì a dimostrare l’infondatezza dei fatti ma decise di vendicarsi almeno del relatore della circolare d’accusa a lui diretta ovvero del povero Scopoli.

6 Un giorno infatti fu consegnato a Scopoli un reperto da esaminare che così descrive: «questo meravigliosissimo, né mai più veduto, né descritto animale […] fu vomitato il 25 febbraio del 1784 nel Piemonte dalla moglie del sig. Vincenzo Domenico Grandi […] sei ore prima del parto». Dall’analisi che Scopoli ne fece, il verdetto fu chiaro: era un verme intestinale, ma di un tipo singolarissimo e mai visto prima. Lo battezzò subito Physis intestinalis e fu collocato nel museo di scienze naturali dell’ateneo pavese. Galvanizzato da questa importante scoperta, Scopoli dedicò il “suo” verme nientemeno che al presidente della Royal Society di Londra, sir Joseph Banks. A breve però cominciò a circolare a Pavia un libercolo in forma di missive che Spallanzani firmò sotto lo pseudonimo di Dott. Lombardini e in cui, non solo si denigrava la professionalità dello Scopoli ma addirittura lo si derideva a proposito del suo verme come riportato di seguito: «Sapete voi dunque, rispettabili miei lettori, cosa è cotesto non più veduto, né più immaginato verme, che è d’inestimabile prezzo, e che fa epoca nelle più grandi scoperte della Storia naturale? Di grazia prendete cura de’ vostri polmoni per non iscoppiare nel ridere. Egli è la trachea e l’esofago con buona parte del gozzo di una gallina»! Il libercolo divenne di dominio pubblico fra gli scienziati dell’epoca e si dice che Scopoli si chiuse in casa dove entro l’anno morì di crepacuore probabilmente a causa dello «scherzo da prete» di Spallanzani che Volta non esitò a definire «persecuzioni».

7 QUALI I CONTRIBUTI SCIENTIFICI DELLO SPALLANZANI?
COLLEZIONI NATURALISTICHE Collezione del Museo di storia naturale di Pavia Già nel 1780, il museo contava oltre esemplari giunti a Pavia da ogni dove. Del periodo spallanzaniano si conservano tra gli altri: la collezione di vermi viscerali acquistata nel 1781 dal pastore Giovanni Goeze di Quedlimburgo; esemplari di rettili, anfibi e pesci della collezione Van Hoey del 1784; un enorme coccodrillo del Nilo regalato dal conte Giacomo Sannazzari nel 1782; un delfino del 1790 proveniente dai mari siciliani; un ippopotamo giunto da Mantova nel 1783; un urangutan del 1786. Collezione personale di Scandiano acquisita (insieme agli arredi) dal municipio di Reggio Emilia

8 SCOPERTE E OSSERVAZIONI SCIENTIFICHE
Dimostrazioni sull’infondatezza della teoria della generazione spontanea per i microrganismi Dimostrazione della rigenerazione spontanea di parti anatomiche amputate in modelli animali Osservazione dei globuli bianchi e della circolazione capillare Osservazione degli spermatozoi e descrizione della loro motilità in funzione della temperatura

9 Scoperta del metodo dell’inseminazione artificiale «in vitro» e «in vivo»
Scoperta dell’azione digestiva svolta dai succhi gastrici Scoperta di un «sesto senso» nei pipistrelli localizzato nell’orecchio (ecolocalizzazione) Dimostrazione delle prorietà elettriche nelle torpedini Dimostrazione della presenza della respirazione in animali privi di polmoni e nei tessuti … molto altro!

10 PROPOSTE DIDATTICHE PER APPROFONDIRE
Sulle tracce di Spallanzani - uscita didattica e/o viaggio d’istruzione nei luoghi dove visse e lavorò Da brodo «nasce» brodo! esperimento a confutazione della teoria della generazione spontanea dei microrganismi Succo gastrico: studiamolo con i succhi di frutta! verifica sperimentale del ruolo che hanno le componenti del succo gastrico nella digestione delle proteine L’aria «buona» e la «mala»aria! metodo empirico di misurazione dell’ossigeno nell’aria usato da Spallanzani

11 SULLE TRACCE DI SPALLANZANI
Uscita didattica a Pavia: visita a ex convento di S. Epifanio dove Spallanzani soggiornò appena arrivato a Pavia e a Palazzo Bianconi (via s. Martino) dove visse fino alla morte passaggio per Via Lazzaro Spallanzani dove ci si può riposare nella Piazzetta della Rosa visita all’Università Centrale dove nei cortili è posta una lapide a ricordo e nel museo della Storia dell’Università di Pavia (sezione medicina) sono conservati alcuni suoi organi (vescica ed uretra) e alcuni cimeli del suo laboratorio. visita Palazzo Botta dove Spallanzani si recava per frequentare il salotto dei Marchesi; qui nel cortile si trova la statua a lui dedicata (originariamente posta in uno dei cortili dell’Università Centrale) Il palazzo ospita inoltre una sezione del museo di storia Naturale e un’ aula a lui dedicata. visita ai laboratori del Dip. di Biologia e Biotecnologie

12 Uscita didattica a Scandiano e Reggio Emilia:
visita alla casa natale di Scandiano, alla piazza con il monumento a lui dedicato e alla chiesa Grande dove è presente il cenotafio in cui si trova il suo cuore visita alla Collezione Spallanzani custodita presso i Musei civici di Reggio Emilia situati in Palazzo S. Francesco

13 DA BRODO… «NASCE» BRODO!
Spallanzani partecipò al dibattito scientifico sulla generazione spontanea dei microrganismi: a riguardo esiste un ampio carteggio con il contemporaneo Needman sostenitore della generazione spontanea con cui dapprima si dichiarò d’accordo per poi porsi su posizioni radicalmente opposte. Supportò la sua posizione di negazionista dimostrando sperimentalmente l’impossibilità della generazione spontanea ed evidenziando le «falle» delle procedure sperimentali adottate da Needman Il dibattito si risolve quasi un secolo dopo quando Pasteur attraverso un altro esperimento dimostrò che Spallanzani aveva Ragione!!!

14 MATERIALI Tre vasetti di vetro di cui almeno uno con tappo
Estratto di carne naturale Piastra riscaldante Garze sterili Elastico Spatola Acqua di rubinetto Pentola ampia in cui «sterilizzare» i vasetti e preparare/bollire il brodo PROCEDIMENTO «Sterilizzare» i tre vasetti mettendoli a bollire per almeno 10 minuti con il tappo leggermente svitato Porre mezzo cucchiaino di estratto di carne in mezzo litro d’acqua e portare ad ebollizione lasciando bollire per almeno ½ ora Travasare il bordo ottenuto ancora bollente e sterile nei tre vasetti; uno andrà tappato immediatamente, un altro andrà chiuso con due garze incrociate fermate con elastico mentre il terzo rimarrà stappato. Riporre i vasetti su un tavolo o un ripiano di mobile e osservare ogni giorno.

15 Cosa sarà accaduto ai tre brodi dopo 2 settimane?
Il brodo stappato è torbido e presenta del materiale galleggiante Il brodo con garza è torbido ma non presenta del materiale galleggiante Il brodo tappato è rimasto inalterato Anche l’odore è cambiato e nei primi due è sgradevole! Ma perché in due casi il brodo è torbido? Se si osserva al microscopio ottico una goccia di questo brodo si vedono tanti puntini ravvicinati che si agitano nel brodo: sono i MICRORGANISMI!! Cosa ne deduciamo? I microrganismi sono assenti nel brodo tappato quindi il brodo «sterilizzato» rimane brodo e non genera alcun VIVENTE!!! Proprio come aveva sostenuto Spallanzani!!! I microrganismi sono invece presenti nel bordo aperto e in quello parzialmente chiuso (con garza) a conferma che essi provengono dall’esterno!

16 SUCCO GASTRICO: STUDIAMOLO CON I SUCCHI DI FRUTTA!
Spallanzani studiò la digestione (ovvero la demolizione degli alimenti che avviene nell’apparato digerente) e cercò di capire come avvenisse. Gli esiti degli esperimenti che svolse sui volatili e su se stesso, esclusero che la digestione dipendesse da una triturazione meccanica e si convinse che fosse opera del liquido contenuto nello stomaco: il SUCCO GASTRICO Grazie ad una serie di esperimenti che condusse sul succo gastrico dei volatili e su quello che si auto-prelevava, concluse che la digestione della carne era dovuta al succo gastrico e che il calore ne aumentava le potenzialità digestive Ma quale componente del succo gastrico è responsabile della digestione della carne ovvero delle proteine che ne sono il principale costituente? Da veri followers di Spallanzani, andiamo a scoprirlo con un esperimento!

17 MATERIALI PROCEDIMENTO Arancia Ananas Acqua di fonte
Fogli di colla di pesce (gelatina in fogli) Coltello Frullatore Vaschetta 3 beute (o tre vasetti) + 3 piccoli imbuti 2 contagocce e 1 cucchiaino PROCEDIMENTO Porre i fogli di colla di pesce (costituiti da puro collagene = proteina) ad ammorbidirsi nella vaschetta con l’acqua Spremere l’arancia e raccoglierne il succo Frullare l’ananas e raccoglierne la poltiglia Porre su ogni beuta un imbuto ed adagiare sopra quest’ ultimo un foglietto di colla di pesce ammollata formando una piccola conca (vedi immagine a lato) Si procede aggiungendo col contagocce o col cucchiaino: nella conca del primo imbuto: acqua = il solvente del succo gastrico nella conca del secondo imbuto: succo di arancia che ha l’acidità del succo gastrico nella conca del terzo imbuto: polpa d’ananas né liquida né acida come il succo gastrico Si osservano le beute con i relativi imbuti ogni 15 minuti (per max 3 ore e ½) allo scopo di verificare se le sostanze nelle conche abbiano digerito il collagene e «bucato» il foglio di colla precipitando nella beuta sottostante.

18 Cosa sarà accaduto durante le 3 ore e ½ di osservazione?
Nessuna delle beute evidenzia nulla sul fondo ad eccezione di quella nel cui imbuto era stata posta la poltiglia di ananas Se si osservano i fogli di colla di pesce negli imbuti, si evidenzia che mentre nei primi due casi sono INTEGRI nel caso della poltiglia d’ananas il foglio è stato DANNEGGIATO!! Cosa concludiamo? I dati ci dicono che la digestione delle proteine non è causata né dall’acidità né tanto meno dall’acqua ma da qualcosa di diverso che si trova nella polpa dell’ananas: è la BROMELINA = un enzima che demolisce, anzi DIGERISCE LE PROTEINE quindi anche nel succo gastrico ci sarà un enzima simile alla bromelina… e si chiama PEPSINA!

19 L’ARIA «BUONA» E LA «MALA»ARIA!
Spallanzani negli ultimi anni di attività studiò il processo della respirazione confermando che esso consisteva nella sottrazione dall’aria di una sua componente che oggi sappiamo essere l’ossigeno. Pertanto nei suoi quaderni definì aria «buona» quella che conteneva ossigeno e aria «cattiva» quella a cui è stato sottratto ossigeno. All’epoca si riteneva che l’ossigeno derivato dall’aria fosse utilizzato per un processo di combustione che avveniva nei polmoni degli animali vertebrati ma lui non ne era convinto e dimostrò infatti che sia gli animali privi di polmoni sia i tessuti diversi dal polmone sono in grado di respirare e consumare ossigeno. Per suffragare queste sue affermazioni, si avvalse dell’uso di un particolare strumento detto EUDIOMETRO che opportunamente modificato gli consentiva di misurare e dimostrare il consumo di ossigeno. Proviamo adesso a costruire un eudiometro «artigianale» per comprenderne la funzionalità e l’utilità

20 MATERIALI PROCEDIMENTO Colorante alimentare Acqua
Una vaschetta o un piatto o un essicatore Un bicchiere o un becker Una candela Un accendino PROCEDIMENTO Porre nella vaschetta un dito di acqua e aggiungervi il colorante alimentare Porre nella vaschetta la candela immergendola parzialmente alla sua base Accendere la candela Coprire rapidamente la candela con il becker Osservare cosa accade Cosa accadrà? La candela si spegne, le pareti del becker si rivestono di condensa e il liquido alla base risale all’interno del becker Perché? La candela svolgendo la combustione consuma l’ossigeno sotto il becker creando una depressione che richiama all’interno del becher il liquido colorato originariamente sul fondo L’aria rimasta nel becher sarà la «mala»aria… del nostro geniale Spallanzani!!!

21 Nella speranza di non avervi troppo annoiato …
…ringrazio per l’attenzione Mariagrazia Gobbi Corso di Formazione SU18 Pavia 23 Novembre Liceo Scientifico «Niccolò Copernico»