Un team di ricercatori ha sviluppato un nuovo modello che prevede come la temperatura influenza la vita su un’ampia gamma di scale, da quella quantistica a quella classica. Il modello, pubblicato sulla rivista Nature Physics, potrebbe aiutare gli scienziati a comprendere meglio come gli organismi si adattano ai cambiamenti ambientali.

"La temperatura è uno dei fattori ambientali più importanti che influenza la vita", ha affermato il coautore dello studio John Toner, professore di fisica all'Università del Maryland. "Può influenzare qualsiasi cosa, dalla struttura e funzione delle proteine ​​al comportamento di interi organismi."

Il nuovo modello tiene conto degli effetti della temperatura sia sui processi quantistici che su quelli classici negli organismi viventi. I processi quantistici sono quelli che si verificano a livello di singoli atomi e molecole, mentre i processi classici sono quelli che si verificano su scale più ampie, come il comportamento di cellule e tessuti.

"Combinando l'approccio quantistico e quello classico, possiamo ottenere un quadro più completo di come la temperatura influisce sulla vita", ha affermato Toner.

Il modello è stato sviluppato da Toner e dai suoi colleghi dell’Università del Maryland e dell’Università della California, Berkeley. I ricercatori hanno utilizzato il modello per studiare come la temperatura influisce sulla crescita dei batteri. Hanno scoperto che il modello prevedeva accuratamente i tassi di crescita dei batteri a diverse temperature.

I ricercatori hanno utilizzato il modello anche per studiare come la temperatura influisce sull’attività degli enzimi. Gli enzimi sono proteine ​​che catalizzano le reazioni chimiche negli organismi viventi. I ricercatori hanno scoperto che il modello prevedeva con precisione l’attività degli enzimi a diverse temperature.

Il nuovo modello potrebbe essere utilizzato per studiare un’ampia gamma di processi biologici, compresi gli effetti della temperatura sulla crescita delle piante, sul comportamento degli animali e sulla salute umana. Il modello potrebbe anche essere utilizzato per progettare nuovi farmaci e trattamenti mirati alle proteine ​​sensibili alla temperatura.

"Il nostro modello fornisce un nuovo quadro per comprendere come la temperatura influisce sulla vita", ha affermato Toner. "Crediamo che questo quadro sarà utile per gli scienziati che stanno studiando una vasta gamma di processi biologici."