di Ferdinando Boero - Fondazione Dohrn della Stazione Zoologica Anton Dohrn, Napoli; Università di Napoli Federico II; CNR-IAS, Genova, Italia.
Cultura umanistica e cultura scientifica: la strana coppia
La nostra specie non è dotata di "cultura" trasmessa geneticamente; ogni individuo deve essere esposto a lunghi periodi di formazione, spesso erogati da un sistema educativo formalizzato: la scuola. L'accumulo di conoscenze, generazione dopo generazione, e il progresso impetuoso di ciò che collettivamente sappiamo richiedono un aggiornamento culturale continuo che prosegue anche dopo la scuola: non smettiamo mai di imparare.
La "cultura" è solitamente divisa in due rami principali: la cultura umanistica e la cultura scientifica. La cultura umanistica (ad esempio arte, letteratura, musica, storia, filosofia e religione), da un lato, caratterizza la cultura collettiva di ogni nazione, le cui scuole si concentrano di solito sui prodotti della cultura nazionale, con una rappresentazione distorta dei successi umani: la cultura umanistica degli altri paesi non è trattata con la stessa accuratezza, generando un pregiudizio verso altre nazioni, poiché "noi" abbiamo una cultura alta, che vale la pena studiare, "loro" no.
La cultura scientifica (dalla matematica alla biologia), d'altra parte, tende ad essere più universale. In ogni paese, infatti, i programmi scientifici trattano gli stessi argomenti, anche se le nazioni tendono ad esaltare i propri successi nella storia della scienza. La Francia, ad esempio, considera Jean-Baptiste Lamarck come il fondatore della teoria dell'evoluzione, mentre gli anglosassoni riservano questa gloria a Charles Darwin. Noi italiani possiamo essere fieri di aver scoperto l'elettricità, con Galvani, e di aver inventato come produrla, con Volta; abbiamo posto le basi per la fisica nucleare, con Fermi, e abbiamo inventato i personal computer con Olivetti, per non parlare delle telecomunicazioni, con Marconi, la plastica, con Natta, e molto altro ancora, inclusa la dimostrazione della rotondità della terra con Colombo.
Alcuni successi "stranieri" possono essere sminuiti: il mondo occidentale, ad esempio, ha usato i numeri romani per secoli, e il passaggio ai numeri indo-arabi ha segnato un cambiamento culturale che ha aperto una nuova era, ma che non viene adeguatamente riconosciuto. L'influenza pervasiva di altre culture nello sviluppo della cultura occidentale è spesso sottovalutata.
Con l'Illuminismo, l'occidente ha dato una posizione preminente alla scienza come mezzo per concepire e comprendere il mondo naturale e, attualmente, anche i paesi che riconoscono la preminenza della religione hanno abbracciato la scienza e la tecnologia occidentali, a volte anche solo per sviluppare armi.
Le democrazie si basano su un consenso pubblico fondato sulla conoscenza; quindi, anche se non c'è alternativa alla scienza per acquisire conoscenze, la comunicazione scientifica popolare, rivolta non solo ai giovani ma al grande pubblico, è cruciale per l'aggiornamento culturale dei cittadini informati, anche a causa del limitato spazio che le scienze naturali hanno nei curricula educativi.
Le varie branche della scienza, quindi, si impegnano nella divulgazione pubblica per convincere i cittadini che vale la pena investire denaro pubblico nelle imprese scientifiche. Tuttavia, le strategie di divulgazione producono effetti contrastanti.
Alcune persone non vogliono sapere
Un numero sempre più elevato di persone, infatti, nega l'importanza della scienza come strumento di conoscenza e contrappone le proprie credenze ai fatti scientifici. Nel suo ultimo editoriale per Nature, la celebre rivista scientifica che diresse per 25 anni, John Maddox si lamentò della diffusa sfiducia nella scienza (Maddox, 1995). Maddox elogiò diversi successi scientifici ed espresse sorpresa per l’atteggiamento di numerosi individui che non credono alle scoperte scientifiche.
Gli errori della scienza sono spesso usati per screditarla, dimenticando che solo la scienza può correggere i propri errori, procedendo per prove ed errori. La diffidenza popolare verso le prove scientifiche si accompagna alla credenza in proposte scientifiche ben lontane dall'essere dimostrate.
Se, da un lato, i negazionisti climatici rifiutano di accettare fatti dimostrati (Mendy et al., 2024), dall’altro, la credenza nell’esistenza di vita extraterrestre intelligente è molto forte, nonostante l’assenza di prove concrete a supporto di modelli matematici che considerano probabile l’emergere della vita su alcuni esopianeti. Paradossalmente, quindi, le persone (e anche molti decisori politici) tendono a credere in fatti non dimostrati e a negare fatti dimostrati.
Il progetto Flyeye per la sorveglianza dello spazio (Föhring et al., 2024), e altri progetti simili, rappresentano un ulteriore esempio di enormi investimenti pubblici basati su ipotesi altamente speculative, come: un asteroide colpì la Terra 66 milioni di anni fa portando all’estinzione dei dinosauri, quindi dobbiamo essere pronti per un’altra collisione che potrebbe minacciare la nostra stessa esistenza. Naturalmente, se l’asteroide "killer" verrà identificato, sarà possibile progettare un sistema di reazione, con ulteriori costi.
Le probabilità di eventi come la scoperta della vita extraterrestre intelligente o la nostra estinzione a causa di impatti di asteroidi sono molto basse e non dovrebbero giustificare spese così elevate, soprattutto perché risorse simili non vengono investite per affrontare minacce molto più concrete alla nostra sopravvivenza, come il cambiamento climatico, il deterioramento degli ecosistemi, l’erosione della biodiversità e altre emergenze molto più urgenti.
Come è possibile che le persone credano di più negli "omini grigi", come gli alieni di Roswell (Borzellieri, 2011), piuttosto che nei rapporti sul cambiamento climatico firmati da centinaia di scienziati, inclusi premi Nobel? Come è possibile che fatti dimostrati, come l’evoluzione biologica e la crisi climatica, vengano negati, mentre pure speculazioni vengano accettate come vere?
Questi atteggiamenti irrazionali sono probabilmente dovuti alla mancanza di alfabetizzazione scientifica nel grande pubblico, evidenziando gravi carenze sia nell’educazione formale sia nella comunicazione scientifica, ostacolando lo sviluppo del pensiero critico in ampie porzioni della popolazione.
L’analfabetismo scientifico sul nostro corpo
Due decenni fa mi resi conto che gli studenti del primo anno di scienze biologiche e ambientali non conoscevano la differenza tra escrezione ed eliminazione. Così, durante la prima lezione di ogni corso universitario del primo anno che insegnai da allora, condussi un esperimento. Spesso capitava che fossi il primo docente che gli studenti incontravano all’università, dopo tredici anni di istruzione pre-universitaria.
Senza dire nulla, scrivevo sulla lavagna "pipì" e "popò" e poi chiedevo: “Chi può spiegarmi come si formano pipì e popò?”. Mi astenevo dall’usare i termini tecnici escrezione (pipì) ed eliminazione (popò) perché ero sicuro che la maggior parte degli studenti non avesse familità con i due termini, quindi usavo volutamente un linguaggio infantile. Per spiegarmi meglio, aggiungevo: “Avete visto la pubblicità dell’acqua minerale che elogia quanto una certa marca faccia fare molta plin plin?" Tutti l’avevano vista. "Bene, quale percorso segue l’acqua nel nostro corpo per trasformarsi in pipì? Alzate la mano, se lo sapete”.
In più di vent’anni, nessuno ha mai alzato la mano. Sapere come si forma la pipì significa sapere come funziona l’intero nostro corpo. Tutti avevano le informazioni per rispondere, ma non erano in grado di trasformarle in conoscenza. La risposta, infatti, richiede la conoscenza degli apparati digerente, circolatorio, respiratorio ed escretore, insieme al metabolismo cellulare. Ogni argomento è trattato nei corsi pre-universitari, ma uno alla volta. Per rispondere alla domanda sulla pipì, è necessario sapere come collegarli tra loro, "unendo i puntini" rappresentati dai singoli pezzi di informazione, per trasformare le informazioni in conoscenza.
La parte più inquietante è che nessuno si era mai posto la domanda, vivendo nell’illusione di conoscere una risposta che non era alla portata della propria educazione.
Non sapere come funziona il nostro corpo è solo la punta dell’iceberg, come vedremo più avanti per il funzionamento degli ecosistemi planetari. Questi, e altri fatti scientifici, dovrebbero essere il fondamento su cui costruire il resto delle nostre conoscenze: ci mancano le basi. Interviste casuali con colleghi della facoltà di scienze mi fecero capire che, a parte i biologi, i miei colleghi non conoscevano le risposte. Quando mi veniva chiesto di valutare il livello di preparazione degli studenti dopo la prima lezione, potevo solo rispondere che il loro livello di conoscenza era sotto zero e che avremmo dovuto ricominciare da capo.
L'approccio scientifico
Una volta, una ragazza alzò la mano e spiegò il percorso dell’acqua nel nostro corpo in questo modo: "... abbiamo due sistemi digerenti, uno per i liquidi e uno per i solidi; ciò che beviamo va nel sistema liquido, e il prodotto di scarto è la pipì, mentre ciò che mangiamo va nel sistema solido, e da lì viene la popò; se qualcosa va per traverso, significa che ciò che abbiamo ingerito è finito nel canale sbagliato."
Tutti risero, ma nessuno conosceva la risposta corretta. La ragazza, ovviamente, era la più brillante dell’intera classe, la più incline alla scienza. Secondo Faber e Proops (1993), la scienza si basa su tre passaggi: il primo è l’identificazione dell’ignoranza, il secondo è la formulazione di ipotesi per ridurla, e il terzo è la verifica di queste ipotesi. La ragazza capì di non sapere, identificò la propria ignoranza e formulò un’ipotesi che, ovviamente, non avrebbe resistito a un esame più approfondito e avrebbe quindi dovuto essere riformulata.
Ma se non si realizza di non sapere, diventando consapevoli della propria ignoranza, non sarà mai possibile ridurre quell’ignoranza. La studentessa era convinta di essere l’unica a ignorare il funzionamento del proprio corpo ed era timorosa nel fare domande, poiché molti sistemi educativi addestrano gli studenti a rispondere alle domande piuttosto che a porle.
I sistemi educativi sono quasi invariabilmente noiosi. La ragione è semplice: si basano su astrazioni che gli studenti devono apprendere mentre sono seduti immobili ai loro banchi o chini sui loro libri, una sorta di alienazione dal mondo esterno che li circonda e che desiderano conoscere. Edward Wilson (1984) coniò il termine biofilia per indicare l’inclinazione naturale dei giovani umani verso il mondo vivente. A scuola, invece di essere incoraggiata, la biofilia viene ignorata e sostituita da astrazioni che hanno poco a che fare con il mondo reale.
Impariamo a parlare la nostra lingua madre attraverso un procedimento induttivo: prima parliamo, poi apprendiamo le regole di grammatica e sintassi. Imparare prima le regole, con un approccio deduttivo, con l’assunzione che "poi" le useremo nella pratica, è il problema principale dell’educazione formalizzata.
L’ontogenesi della cultura deve ripercorrere la sua filogenesi
Haeckel formulò la sua legge biogenetica (l’ontogenesi ricapitola la filogenesi) sostenendo che gli stadi di sviluppo di ogni individuo, dall’uovo fecondato all’adulto riproduttivo (cioè la sua ontogenesi), attraversano le tappe evolutive che ripercorrono la sua storia evolutiva, dagli antenati più antichi a quelli più recenti (cioè la sua filogenesi). Anche gli embrioni umani attraverserebbero queste tappe durante il loro sviluppo. Questo concetto è stato messo in discussione da molti autori (es. Gould, 1977), ma è utile per pianificare un insegnamento efficace.
L’ontogenesi della cultura avviene in ogni individuo umano: nasciamo ignoranti e acquisiamo conoscenze durante tutta la nostra esistenza, se lo vogliamo. La filogenesi della cultura comprende l’origine della cultura nei nostri antenati e tutti i passaggi che hanno portato alla cultura attuale: l’evoluzione della cultura.
Le pitture rupestri, che rappresentano principalmente animali e umani, sono i primi segni noti di cultura. Esse fondono una cultura scientifica e una artistica, poiché sono opere d’arte che rappresentano porzioni di realtà, dimostrando una piena comprensione della struttura e spesso del comportamento di oggetti naturali, prima di tutto gli animali. Solo successivamente abbiamo iniziato a sviluppare astrazioni, come la traduzione di fenomeni naturali in termini matematici, che ha portato alla fisica, o la comprensione delle proprietà di materiali diversi, che ha portato alla chimica e alla geologia. Le "storie" raccontate dalle pitture rupestri si sono evolute in poesia e letteratura.
La biofilia di Wilson è un segno di ricapitolazione: l’antico desiderio di conoscere la natura rimane nei nostri sentimenti ereditati. Quasi tutti i bambini sono attratti dagli oggetti naturali, specialmente da quelli viventi, e vogliono sapere di più su di essi. Un bambino in un bosco o su una spiaggia vuole conoscere il più possibile sugli elementi naturali, li porta agli adulti vicini e fa domande su cosa siano e quali siano i loro nomi. Una volta spiegato, il sapere trasmesso viene memorizzato e utilizzato in future esplorazioni naturali: la curiosità per la natura è innata nella maggior parte degli umani giovani.
Una volta portati a scuola, questa curiosità non viene coltivata, e la "cultura" proposta si concentra su astrazioni, su regole generali che devono essere apprese e che saranno utili... dopo. L’induzione è il nostro modo naturale di apprendere, ma le scuole si basano troppo spesso sulla deduzione. Questo cambiamento nella comunicazione del sapere e nei temi trattati (dalla grammatica alla sintassi fino ai teoremi e alle loro dimostrazioni) è astruso e solitamente non asseconda la curiosità dei bambini.
I bambini desiderano soddisfare le aspettative degli adulti e accettano di memorizzare porzioni di sapere che non sono attraenti per le loro giovani menti. "Dopo" comprendono l’importanza di ciò che è stato loro imposto, anche se, una volta cresciuti, ammettono spesso che quel "dopo" non arriva mai e che ciò che hanno ricevuto a scuola non ha avuto alcun impatto sulla loro vita futura.
Se la scuola nutrisse la natura umana coltivando la biofilia, l’apprendimento sarebbe un piacere affascinante. Solo più tardi diventerebbe naturale passare dall’osservazione dei fatti attorno a noi allo sviluppo di concetti astratti, proprio come è accaduto nel corso dell’evoluzione (filogenesi) della nostra conoscenza condivisa.
Poiché la biofilia non è incoraggiata nei programmi scolastici, la curiosità per la natura rimane anche in molti adulti, e la mancanza di natura a scuola viene compensata da libri, film, programmi televisivi ed esposizioni che trattano della natura, ma questo avviene di solito solo per suscitare meraviglia e sorpresa.
La Strategia "OHHH"
La comunicazione scientifica popolare sulla natura coinvolge le persone concentrandosi soprattutto sugli animali. I musei di storia naturale, un’evoluzione delle “stanze delle meraviglie” del XVI e XVII secolo, sono dedicati in gran parte agli animali, inizialmente esposti imbalsamati in armadi, e poi collocati in ricostruzioni dei loro habitat naturali.
I musei, tuttavia, tendono a stupire il pubblico, facendogli esclamare "ohhh". Lo stesso accade negli acquari e negli zoo. Anche la natura entra nelle nostre case attraverso documentari televisivi. Ma, anche in questo caso, lo scopo principale è l’intrattenimento legato alla meraviglia. Vengono mostrati animali carismatici, di solito grandi vertebrati, insieme a habitat esotici come le barriere coralline e le foreste tropicali. In tutti i casi, animali e habitat vengono mostrati con l’obiettivo di evocare la meraviglia di cui ho parlato: "ohhh".
Ma se si chiede quali siano le piante e gli animali più importanti per il funzionamento degli ecosistemi planetari… la risposta non arriva (proprio come nel caso del percorso dell’acqua nel nostro corpo, che porta alla formazione dell’urina). Qualcuno potrebbe dire le api, ma la porzione terrestre della biosfera è piccola rispetto agli oceani, dove non ci sono insetti.
Migliaia di ore di documentari e edifici imponenti dedicati alla natura, eppure nessuno sa quali piante e animali siano i più importanti per il funzionamento degli ecosistemi planetari. E, come con la domanda sulla pipì, il problema più grave è che nessuno è consapevole di non sapere cose di tale importanza pervasiva, sentendosi sicuri nella propria limitata conoscenza: una conoscenza che non include il funzionamento del proprio corpo o degli ecosistemi che sostengono la nostra vita. Ovviamente, queste sono considerate questioni banali, dettagli insignificanti. Come possono essere paragonate a teoremi con dimostrazioni e poesie da memorizzare?
Non fraintendetemi. Non sto dicendo che sia inutile conoscere teoremi e poesie; sto solo dicendo che forse è anche necessario conoscere il nostro corpo e gli ecosistemi.
Charles Darwin, con l’insieme delle sue opere, cambiò radicalmente la nostra visione della natura e di noi stessi, ma il suo contributo è ancora sottovalutato da ampie porzioni del pubblico e dal sistema educativo. La sua teoria dell’evoluzione è il quadro concettuale per tutte le discipline biologiche, anche se spesso viene trattata come un’ipotesi non provata.
Il Museo Darwin-Dohrn: da "Ohhh" a "Ahhh"
Charles Darwin, con la selezione naturale, spiegò l'origine delle specie in termini ecologici. La parola "evoluzione" è assente nella prima edizione de L'origine delle specie, anche se il testo termina con il termine "evolved" (evoluto). Darwin non era a conoscenza della genetica e la sua teoria ha richiesto integrazioni continue: prima il neo-darwinismo, poi la sintesi moderna e molti altri contributi più recenti, dagli equilibri punteggiati all'evo-devo. Il quadro teorico creato da Darwin con la selezione naturale, un processo eminentemente ecologico, continua a restare valido in tutti gli sviluppi successivi.
Nel 1872, Anton Dohrn, ispirato dalla teoria di Darwin, fondò la Stazione Zoologica, che oggi porta il suo nome, proprio per contribuire all'affermazione delle teorie evolutive attraverso lo studio della vita marina, promuovendo l'esplorazione della biodiversità e la ricerca sulla biologia degli organismi marini.
In questi 150 anni, il contributo decisivo della Stazione Zoologica alle scienze marine è stato riconosciuto dalla comunità scientifica internazionale, ma non è ampiamente noto al grande pubblico, che è più familiare con l'Acquario. Il Museo Darwin-Dohrn (DaDoM) è stato concepito proprio per "raccontare la storia" della Stazione Zoologica creata da Anton Dohrn, collegandola alla figura di Charles Darwin, che ne ispirò la fondazione.
Per rispondere alle domande sulla struttura, il funzionamento e l'evoluzione degli ecosistemi marini (e vale la pena ripeterlo: più del 90% dello spazio abitato dalla vita), ho progettato, insieme a tre giovani colleghi, un museo unico nel suo genere. Un museo in cui l' "Ohhh" dello stupore si trasforma nell'"Ahhh" della consapevolezza. Il museo si chiama Darwin-Dohrn e si trova a Napoli, accanto alla Stazione Zoologica Anton Dohrn e al suo Acquario, che nel 2024 celebra 150 anni.
Il museo, attraverso una sequenza espositiva, guida il visitatore a porsi domande e poi a trovare diverse risposte ("Ahhh") accompagnate da vari momenti di meraviglia ("Ohhh"). Non spiegherò come si forma la pipì, ma spiegherò come funziona il mondo biologico, utilizzando un diagramma grafico creato con la consueta abilità dell'artista Alberto Gennari.
La superficie del pianeta è coperta per il 71% dall’oceano che, però, non è una superficie: è un volume! Più del 90% dello spazio abitabile dagli esseri viventi è costituito dalla colonna d’acqua oceanica. La terra è un’eccezione, il volume oceanico è la regola. È l’oceano che mantiene in funzione il mondo biologico.