Dall'epoca delle grandi esplorazioni fino all'inizio del ventesimo secolo, i viaggiatori e i missionari che si recarono in regioni ancora relativamente sconosciute divulgarono una serie di racconti sulle straordinarie capacità di orientamento possedute da particolari individui, come le guide indiane dell'America settentrionale, i navigatori polinesiani e i conduttori di slitta siberiani1.
Comunemente si ritiene che questa dote sia dovuta ad una particolare bravura nell'utilizzare indicazioni "non strumentali", come l'osservazione dei punti in cui nascono e tramontano le stelle e la Luna, oppure l'allineamento delle dune di sabbia, o ancora l'osservazione degli accumuli di neve dovuti al vento. Secondo Harold Charles Gatty (1903-1957), un naturalista australiano pioniere delle esplorazioni aeree e autore di un libro sui metodi di orientamento in cielo e in mare, una persona abile nel trovare la giusta direzione non ha bisogno che "dell'uso dei cinque sensi - vista, udito, gusto, odorato e tatto: i sensi con cui è nato - sviluppati grazie all'esperienza e all'uso dell'intelligenza2".
Particolarmente sorprendente è l'abilità dei navigatori tradizionali polinesiani, abituati a percorrere distanze di alcune migliaia di miglia in pieno oceano senza strumentazione e senza perdere la rotta.
Ben Finney, un antropologo dell'Università delle Hawaii a Honolulu che ha accumulato una lunga esperienza nell'osservazione dei metodi di navigazione tradizionali polinesiani, ha avanzato la possibilità che questa bravura possa anche essere dovuta a un sesto senso inconscio, che si associa alle normali percezioni, e che permette all'uomo di captare l'orientamento del campo magnetico terrestre3. La sua ipotesi si basa sui risultati di una serie di studi (su volontari umani) pubblicati nel 1980 e negli anni immediatamente successivi dallo zoologo inglese Robin Baker, per verificare se questa sensibilità inconscia al magnetismo terrestre sia effettivamente presente. A distanza di oltre due decenni da quando questa ipotesi è stata avanzata, possiamo analizzare le principali indagini compiute in questo campo, incluse quello poco note, e cercare di ricavarne una valutazione complessiva.
Per quanto possa sorprendere in un primo momento, l'ipotesi di una capacità "magneto-ricettiva" nell'uomo nasce dalle osservazioni sulle risorse che gli animali hanno sviluppato nel corso della loro evoluzione, durante i processi di adattamento all'ambiente in cui vivono. Oggi sappiamo che i pipistrelli usano un senso che assomiglia al radar e che gli uccelli migratori sanno utilizzare una serie di informazioni sensoriali (di tipo tradizionale) per non perdere la rotta durante i loro lunghi viaggi. Forse meno noto è che, nel corso dei passati decenni, una serie di esperimenti hanno mostrato che gli uccelli migratori sono effettivamente in grado di captare e utilizzare anche il campo magnetico della Terra per riuscire a orientarsi.
Sarebbe molto affascinante poter estrapolare da queste osservazioni e ipotizzare che una sorta di "senso supplementare inconscio" esista anche per l'uomo, magari come residuo di capacità che erano più sviluppate nella preistoria, quando avrebbe potuto essere impiegato nella lotta per la sopravvivenza. Per confermare questa ipotesi è ovviamente necessario verificare con esperimenti la reale esistenza di capacità di questo tipo. Solo i manuali e i libri di testo possono dare l'impressione che una ricerca scientifica possa sempre essere svolta in modo lineare, semplice, veloce e privo di ambiguità. Nella realtà le cose possono andare in modo molto più lento e tortuoso come nel caso che stiamo per vedere.
Nel 1855, il biologo russo A. von Middendorf ipotizzò il coinvolgimento di un possibile senso magnetico basandosi su un suo studio sull'orientamento degli uccelli. Pochi anni dopo lo stesso Charles Darwin, interessato alle capacità di ritrovare la direzione di casa (homing) delle api, propose al noto entomologo e divulgatore francese Jean-Henri Fabre una serie di esperimenti che comprendevano il collocamento degli insetti all'interno di una bobina induttiva. Gli esperimenti portarono a "risultati curiosi", al termine dei quali lo scienziato dovette confessare che l'istinto di orientamento delle api rimaneva un mistero 4.
Nel 1947, H. L. Yeagley ipotizzò che i piccioni facessero uso del campo magnetico terrestre per orientarsi. La questione rimase controversa fino alla fine degli anni sessanta, quando furono presentati i primi chiari esperimenti a favore di questa ipotesi per gli uccelli migratori. Negli anni immediatamente successivi, W. T. Keeton mostrò come l'orientamento magnetico entrava in azione come "sistema di emergenza" solo quando gli uccelli non potevano utilizzare il loro metodo di orientamento principale che sfruttava il sole e l'angolo di polarizzazione della luce. Questo spiegava perché i piccoli magneti che erano attaccati alla testa dei piccioni per annullare la loro presunta sensibilità magnetica funzionavano quando il cielo era coperto ma non nelle giornate limpide. Altri studi sul pettirosso (Erithacus rubecula) mostrarono che nella stagione delle migrazioni primaverili gli uccelli tendevano ad ammassarsi nel lato nord delle loro gabbie. Se però si invertiva il campo magnetico ambientale con delle bobine elettriche essi tendevano ad ammassarsi nella direzione opposta. Oltre due decenni di indagini hanno ormai mostrato che le informazioni magnetiche sono usate dagli uccelli e da altri animali in combinazione con altri indizi orientativi, come il sole, la luce polarizzata, le stelle, gli infrasuoni e gli ultrasuoni5.
Una serie di studi hanno fatto ipotizzare l'esistenza di una capacità di orientamento attraverso la "magnetoricezione" in varie specie animali, inclusi i pesci, le farfalle, gli invertebrati, le tartarughe, i rettili, gli anfibi e i cetacei. In molti casi i risultati non sono conclusivi e dipendono anche dalla capacità di discriminare i possibili effetti magnetici da capacità di orientamento di tipo diverso6.
Indagini fisiologiche hanno anche individuato nell'organismo di molte specie, incluso l'uomo, la presenza di piccolissime quantità del minerale magnetite, la cui origine è biologica. È stata inoltre scoperta l'esistenza di "batteri magnetotattici" che si orientano seguendo il campo magnetico. Si ipotizza che la risposta biologica ai campi geomagnetici sia di due tipi: un allineamento simile a quello dell'ago di una bussola e una sensibilità a piccole variazioni del campo magnetico naturale.
Negli ultimi vent'anni gli sforzi dei ricercatori sono passati dalla scoperta iniziale della biomagnetite negli insetti e nei vertebrati sensibili ai campi magnetici, a una conoscenza rudimentale della neurofisiologia e del funzionamento di questi apparati sensoriali7.
Joseph L. Kirschvink, professore di geobiologia al California Institute of Technology e uno dei maggiori studiosi in questo campo, pensa che la sensibilità magnetica degli organismi viventi abbia una base genetica e sia stata uno dei primi apparati sensoriali ad evolversi8. Egli è arrivato a ipotizzare che questa capacità sia stata trasportata da Marte attraverso le meteoriti, come la famosa ALH 84001 che conteneva al suo interno dei presunti "microrganismi fossili" comprendenti delle strutture a catena di magnetite9.
Da quanto fin qui detto, risulta abbastanza chiaramente che il dibattito scientifico sulla sensibilità magnetica degli organismi e degli animali continua da anni con toni pacati e ha portato a un aumento delle conoscenze sul- l'argomento. Quando, però, si è cominciato a parlare di una possibile capacità di orientamento magnetico dell'uomo, i toni si sono accesi e la questione è diventata più controversa.
All'inizio degli scorsi anni ottanta, un articolo pubblicato sulla rivista Science da Robin Baker, biologo presso il Dipartimento di Zoologia dell'Università di Manchester, suscitò molto scalpore. In esso erano illustrati una serie di esperimenti da cui risultava che i volontari coinvolti, posti in condizione di deprivazione sensoriale e dopo essere stati opportunamente disorientati, riuscivano in realtà a "fare il punto". Il ricercatore ipotizzava che i suoi successi fossero dovuti al coinvolgimento di un possibile "senso magnetico".10
Questa ricerca, pubblicata su una delle maggiori riviste scientifiche e illustrata dall'autore anche sul noto settimanale divulgativo New Scientist11, non mancò di suscitare interessi soprattutto da parte dei media. Più fredde furono le reazioni degli scienziati. A sentir parlare di un senso sconosciuto che viene associato al magnetismo, diventa difficile non pensare a Franz Anton Mesmer, il medico austriaco che nel Settecento ipnotizzava - o suggestionava - i suoi pazienti, pretendendo di utilizzare una misteriosa forma di "magnetismo animale"12.
Nei suoi esperimenti, Baker aveva utilizzato gruppi di studenti universitari che, dopo essere stati bendati e dopo che era stato chiesto loro di non parlare, venivano trasportati in furgoni o pullman nell'area attorno a Manchester, seguendo un percorso tortuoso che variava da 6 a 52 chilometri. Arrivati a destinazione (o a tappe intermedie), e senza togliere la benda, i partecipanti dovevano indicare in che direzione cardinale (nord, nord-est, est, ecc.) si trovassero rispetto al punto di partenza oppure dovevano scrivere su un cartellino la direzione stimata del punto, sempre rispetto a quello di partenza. Baker trovò che gli studenti erano moderatamente capaci di orientarsi in questa situazione; con una possibilità inferiore all'uno percento che questo fosse dovuto al caso.
In alcuni casi gli studenti portavano dei magneti, oppure dei pezzi di ottone (un materiale non magnetico) di peso equivalente, collocati vicino alla testa. Baker comunicò che quando i magneti erano presenti le capacità di orientamento diminuivano. Alcuni partecipanti dichiararono di aver seguito una "mappa mentale" del percorso (ottenuta, ad esempio, memorizzando svolte, accelerazioni e cambiamenti di pendenza) durante i primi chilometri, ma di averla in seguito persa. Altri affermarono di aver usato il calore del sole sul proprio viso per orientarsi ma di essersi stupiti dell'esattezza della previsione una volta terminato l'esperimento. Altri ancora riconobbero il luogo cui erano giunti una volta tolta la benda. Una cosa sorprendente nei dati comunicati da Baker era che le valutazioni date nei punti intermedi non erano migliori di quelle date più lontano, come ci si sarebbe intuitivamente aspettati.
Il clamore di questi risultati portò James L. Gould e Kenneth P. Able, due biologi rispettivamente delle Università di Princeton e di New York ad Albany, a tentare di replicare gli esperimenti di Baker. I risultati furono comunicati l'anno successivo ancora una volta su Science13. Vennero effettuati nella zona di Princeton e di Albany otto diverse prove con studenti delle università del luogo. Furono adottate molte precauzioni per oscurare i finestrini dei furgoni e usare bende o cappucci adatti. Anche in questo caso si utilizzarono soggetti con magneti posti sul capo e "controlli" provvisti di barrette non magnetiche. Dopo le prime cinque prove non fu osservata nessuna differenza statisticamente rilevante nelle indicazioni date dagli studenti sulla direzione di partenza. Per riconciliare risultati così differenti, Baker si unì al gruppo degli americani per tre ulteriori serie di prove, due delle quali furono condotte da lui stesso insieme a un collaboratore. Agli sperimentatori inglesi si aggiunsero alcuni osservatori esterni, tra cui l'illusionista e investigatore del paranormale James Randi.
Le conclusioni finali furono che nessun gruppo era riuscito a orientarsi in modo statisticamente significativo e che quindi: "O gli studenti utilizzati negli esperimenti di Baker avevano potuto usare indizi sensoriali che non erano presenti negli esperimenti di Princeton e Albany oppure erano drammaticamente più bravi degli americani nell'usare qualsiasi indizio che entra in gioco nelle valutazioni dell'orientamento". Gli sperimentatori terminavano la loro esposizione facendo appello ai risultati che potevano venire da ulteriori prove di verifica.
Nel 1985, alcuni di questi tentativi di replica apparvero in un volume dedicato alla "biomagnetizzazione e alla magnetoricezione negli animali"; in esso era presente anche un aggiornamento di Baker sui suoi esperimenti sull'uomo e alcuni capitoli di critica metodologica scritti da altri ricercatori14. Agli esperimenti di orientamento già trattati, Baker aggiungeva una nuova serie di prove a cui avevano partecipato, a partire dal dicembre 1980, oltre 800 soggetti convocati presso l'Università di Manchester. I partecipanti, bendati e muniti di cuffie antirumore, sedevano in una sedia girevole che veniva orientata a caso. Gli esperimenti si erano svolti in doppio cieco e i soggetti erano stati muniti di magneti (o falsi magneti) oppure di un "casco elettrico" in cui poteva essere indotto un campo magnetico oppure no. Anche in questo caso Baker riferì di aver ottenuto risultati statisticamente significativi15.
Nello stesso volume, Kenneth Able, insieme a William Gergits anch'egli all'Università di New York ad Albany, presentò un aggiornamento dei test effettuati dopo la comparsa dell'articolo di Able su Science. Anche in questo caso, la distribuzione dei dati raccolti, esaminando le risposte sulle stime della direzione di partenza, fu casuale. Solo le indicazioni che erano state date per iscritto mostravano una debole coerenza, influenzata peraltro da un primo stop intermedio di un singolo test. Gli sperimentatori invitarono alla cautela prima di chiamare in causa il magnetismo, tenendo conto che non era stato possibile cancellare ogni possibile indizio non magnetico, come l'informazione inerziale ottenuta dal memorizzazione di curve, salite ecc16. I ricercatori fecero anche notare che, rispetto a quanto comunicato nell'articolo originale di Science, i risultati più recenti di Baker "mostravano complessivamente solo una debole abilità rilevata attraverso un'analisi statistica di alto livello". Inoltre, era stato comunicato che i magneti probabilmente aumentavano, invece di disturbare, le capacità magnetorecettive, come ipotizzato precedentemente. "Nella migliore delle ipotesi - continuavano gli studiosi - la situazione non è chiara".
Commentando le prove effettuate da Baker e i suoi tentativi di replicarne i risultati, Gould, ribadiva che gli esperimenti condotti ad Albany e Princeton erano meglio condotti e che, frequentemente, le tecniche statistiche usate da Baker non erano appropriate17.
Ipotizzando che, se un senso magnetico era presente nell'uomo, questo avrebbe potuto essere più accentuato in soggetti ciechi o con problemi visivi, Timothy Judge, un altro biologo di Albany, aveva compiuto una serie di prove di orientamento, effettuate utilizzando nove volontari provenienti da un'associazione di ciechi locali18. Il protocollo utilizzato era quello comunicato da Baker su Science. Un solo partecipante era vedente, due erano completamente ciechi e i restanti sei erano parzialmente vedenti. Per tutti furono prese le stesse precauzioni adottate per i soggetti vedenti (vetri del furgoncino oscurati, eccetera). Al termine delle prove, sia le indicazioni dirette sulla direzione di partenza sia quelle scritte non furono diverse da quello che ci si sarebbe aspettato dal caso.
Nel 1982, Joseph Kirschvink e un gruppo di collaboratori condusse, invece, una versione modificata dell'esperimento della sedia girevole di Baker, utilizzando dieci studenti presso uno scantinato del California Institute of Technology19. In questa serie di prove la componente orizzontale del campo geomagnetico poteva venire deflessa utilizzando due grosse bobine elettriche percorse da corrente. Si otteneva così una componente risultante del campo per ognuno dei quattro punti cardinali. Questa operazione era ottenuta intervenendo su interruttori comandati a caso (seguendo le indicazioni di una tabella di numeri casuali) da un operatore posto in un locale distante, il quale poteva ricevere solo un segnale di inizio prove, ma non poteva comunicare con gli sperimentatori. Al termine di ogni singolo test, una volta fermata la sedia, i volontari dovevano indicare dove si trovasse il nord e quale direzione geografica stesse loro di fronte rispetto alla posizione in cui si erano fermati. L'analisi dei dati non mostrò nessun raggruppamento delle risposte verso una qualsiasi direzione, sia quando confrontate con nord geografico sia con il nord magnetico ottenuto sperimentalmente. Pur ammettendo che alcune condizioni di prova, ritenute non importanti dagli sperimentatori, erano diverse da quelle di Baker (ad esempio gli esperimenti erano avvenuti in uno scantinato e non in un capanno isolato, e non si era tenuto conto se qualcuno portava indumenti sintetici) i ricercatori concludevano che: "Gli studenti del Caltech e forse tutti gli uomini mancano di un'abilità consistente o utilizzabile nel percepire magneticamente la direzione".
Successivamente alla pubblicazione dei suoi risultati su Science, Baker fu invitato alla Cornell University, negli Stati Uniti, per eseguire alcune dimostrazioni con un gruppo di ricercatori locali. Furono questi esperimenti che diedero i migliori risultati statistici mai comunicati dal ricercatore inglese.
Kraig Adler e Chris R. Pelike, due biologi americani che parteciparono anch'essi all'esperimento, riassunsero le prove condotte alla Cornell, presentandole insieme a una critica metodologica e a un'ipotesi alternativa che spiegava i risultati senza chiamare in causa nessun "senso dell'orientamento"20. Adler e Pelike ipotizzarono che i risultati di Baker fossero dovuti al raggruppamento improprio di dati non indipendenti tra loro e sospettarono che ciò fosse causato dalla particolare topografia di Ithaca, la città nello Stato di New York in cui furono compiuti gli esperimenti. La sede della Cornell University è situata in una stretta valle che costeggia un lago. Da essa non è possibile spostarsi verso alcune direzioni cardinali senza dover ridiscendere delle colline relativamente ripide, offrendo così un indizio per orientarsi. Anche le arterie principali, dove il traffico scorre veloce, sono poche e possono fornire agli studenti bendati una qualche indicazione su dove si trovano. Gli sperimentatori scoprirono, inoltre, che un'altra fonte di raggruppamento dei dati era dovuta al fatto che molti partecipanti tendevano a considerare la direzione verso cui si era fermato il furgoncino usato negli esperimenti come un "riferimento soggettivo" del nord geografico. Da ultimo, i ricercatori americani provarono a effettuare una simulazione statistica con il metodo di Montecarlo, usando un campione di dati "casuali" di dimensioni paragonabile a quello degli esperimenti inglesi di Baker, dimostrando che anche in questo caso si otteneva un "orientamento" statisticamente significativo. Alla luce di tutto questo, Adler e Pelkie sostennero che era prematuro trarre una conclusione sugli indizi sensoriali presenti negli esperimenti, chiamando in causa un possibile senso di orientamento magnetico che non era dimostrato in modo conclusivo.
Anche altri ricercatori hanno cercato di replicare infruttuosamente gli esperimenti sull'orientamento magnetico umano. Nel 1984, Brian Fildes, Bernard O'Loughlin e John Bradshaw, tre psicologi della Monash University in Australia, insieme a Warren Ewens, un matematico dello stesso ateneo, condussero una serie di prove di orientamento su 103 soggetti, utilizzando controlli molto stringenti per togliere gli indizi sensoriali che avrebbero potuto trapelare dall'ambiente21. Gli sperimentatori partirono dal presupposto che, se un individuo sapeva orientarsi magneticamente, doveva essere in grado di farlo da qualsiasi punto e quindi il viaggio in furgone non era necessario. Ogni studente partecipante all'esperimento venne vestito con un equipaggiamento che potesse eliminare completamente ogni indizio olfattivo, visuale, uditorio e cutaneo (direzione del vento e del sole). Questo comprendeva maschere facciali, un completo chirurgico, guanti, protezioni acustiche, un ampio cappello di paglia, filtri nasali profumati e l'utilizzo di un "rumore rosa" di fondo. I partecipanti furono portati individualmente attraverso un passaggio coperto, fino al campo sportivo del campus che era stato precedentemente controllato con un metal detector. Da qui, passarono attraverso un percorso tortuoso fino a raggiungere una piattaforma in legno precedentemente allineata con il nord magnetico. Qui furono chiamati a dare una serie di valutazioni su dove si trovasse il nord, la loro abitazione e la città di Melburne, facendoli ruotare su sé stessi per alcune volte in senso orario e antiorario tra una risposta e l'altra. L'analisi statistica dei dati, eseguita seguendo le modalità indicate da Baker e da altri, non diede risultati significativi. Le conclusioni degli sperimentatori australiani furono che: "Nei dati presentati non c'erano prove di un senso magnetico e poche indicazioni di una qualsiasi abilità orientativa quando non erano disponibili le normali capacità sensoriali".
Baker aveva indicato, tra le possibili ragioni della non riproducibilità dei suoi esperimenti di orientamento, l'influenza del campo geomagnetico terrestre. Nel 1986, Max Westby e Karen Partridge, due zoologi dell'Università di Sheffield in Inghilterra, comunicarono i risultati di una serie di prove di orientamento, effettuate su individui bendati, in cui venivano controllate le possibili variazioni nello spazio e nel tempo del campo magnetico della Terra22. Furono utilizzati i dati provenienti dai rilevamenti magnetici aerei per identificare alcuni luoghi in cui effettuare i test in modo che fossero posti lungo il medesimo contorno magnetico e quindi avessero la stessa intensità di campo. Anche in questo caso, però, al termine delle prove, gli sperimentatori non riuscirono a trovare nessuna indicazione statisticamente significativa di una capacità di orientamento. In quattro differenti esperimenti, dei gruppi di studenti furono allontanati dal "campo base" in furgoncini con i vetri oscurati. L'analisi dei risultati non riuscì neppure a trovare differenze tra i partecipanti di sesso maschili o femminile, come era stato precedentemente avanzato, e tra chi aveva potuto dare un'occhiata al paesaggio circostante dall'alto di un edificio prima di iniziare le prove e chi non lo aveva fatto.
Alle critiche metodologiche degli esperimenti di Baker, si aggiunsero delle contestazioni sui metodi statistici usati per valutare il successo dei risultati. Quando, per ogni prova, i partecipanti effettuavano diverse valutazioni lungo l'itinerario, invece che una soltanto, e quando i medesimi soggetti effettuavano più di una prova, sorgevano dei problemi dovuti alla non indipendenza dei dati.23, 24 Un'altra critica venne dal modo impiegato per calcolare le probabilità, il "V-test", indicato da alcuni come non adatto per dare un'indicazione statistica della direzione di partenza, in quanto: "Dal V-test sappiamo che la media del campione ha una componente non casuale ma non possiamo concludere che la media in se stessa è nella direzione predetta". 25, 26
Anche il ricercatore canadese Jacques Bovet criticò il metodo di meta-analisi utilizzato da Baker per sostenere che anche i risultati ottenuti dai suoi critici confermano in realtà la sua ipotesi originale a favore della magnetoricezione27. Bovet arrivava alla conclusione che l'insieme dei dati raccolti non provava che gli esseri umani non avessero capacità di orientamento magnetico - che escludano quello che è percepibile dai comuni sensi come vista, olfatto, sensazioni termiche cutanee eccetera - ma che queste affermazioni dovevano basarsi su prove diverse da quelle indicate28.
A conferma della possibile esistenza di una magnetoricettività umana, nel suo contributo al volume sulla magnetoricezione, Baker accennò anche che molti rabdomanti affermano di essere sensibili ai campi magnetici. In particolare indicò i successi comunicati da Zaboj Harvalik, un professore di fisica in pensione che era stato presidente dell'Associazione americana dei rabddomanti. Joseph Kirschvink, esperto in biomagnetismo, invitò alla cautela e comunicò che nel 1979 aveva cercato invano di riprodurre un esperimento di Harvalik in cui erano utilizzati due elettrodi di rame conficcati nel terreno a distanza di venti metri. Questi elettrodi potevano lasciar passare una corrente nel suolo e il sensitivo doveva essere in grado di percepirlo. Il tentativo di replica era stato condotto alla Princeton University utilizzando un rabdomante della zona ma aveva dato risultati negativi. Kirschvink avvertiva che l'efficacia dei rabdomanti era cosa tutt'altro che provata e citava a proposito il celebre test che James Randi, invitato da Piero Angela, aveva condotto su una serie di sensitivi italiani; esperimento che si risolse in un fallimento per i partecipanti39.
Kirschvink contestò anche alcune delle affermazioni teoriche che Harvalik aveva fatto sulla rivista dell'associazione dei rabdomanti americani. Qui si diceva che gli ipotetici sensori magnetici dei rabdomanti erano localizzati nelle ghiandole pineale e surrenale e percepivano campi magnetici talmente deboli, che - osservava Kirschvink - la loro sensibilità avrebbe dovuto essere superiore di sei ordini di grandezza rispetto a quella calcolata per i piccioni e le api. Questo avrebbe significato mille miliardi di magnetoricettori in più di quelli di un uccello, cosa che - nel caso della magnetite - avrebbe comportato la presenza di circa dieci chilogrammi di quella sostanza nel corpo del rabdomante. Inoltre, continuava Kirschvink, rilevare un campo così debole avrebbe posto a dura prova anche le apparecchiature più moderne in mancanza di pesanti schermature del "rumore" geomagnetico naturale di fondo; protezioni che chiaramente il rabdomante non aveva29.
Sempre in tema di poteri paranormali, sulla fine dei passati anni settanta, due ricercatori del King's College di Londra condussero, per la durata di tre anni, una lunga serie di esperimenti per misurare le emissioni elettromagnetiche nei pressi di sensitivi che dichiaravano di aver capacità paranormali, nonché la loro sensibilità per una vasta gamma di intensità e di frequenze del campo. Queste prove furono pubblicate nel 1978 sulla rivista Nature, con risultati negativi per ogni tipo di esperimento tentato.30, 31
In conclusione a questa lunga e inevitabilmente laboriosa esposizione di prove e controprove possiamo tranquillamente affermare che, fino ad ora, le uniche indicazioni a favore di una sensibilità umana ai campi magnetici nell'orientamento sono venute solamente dagli esperimenti di Baker. Commentando il contributo del ricercatore britannico al libro sulla magnetoricezione, che nel 1985 raccoglieva un'esposizione dei suoi esperimenti e di alcuni falliti tentativi di replica precedentemente non pubblicati nella letteratura scientifica, i curatori facevano notare che le indagini sulla magnetizzazione umana "dovrebbero essere condotte e interpretate con gli stessi stringenti criteri che sono usati in ogni altra specie [di indagine] (includendo, ad esempio, procedure in doppio o triplo cieco) e [con] un accordo sulle modalità di prova". I curatori continuavano dicendo di aver scoperto "molta confusione riguardo al protocollo usato in alcuni suoi esperimenti", ricordando che "alla lunga, la riproducibilità è il fattore più importante che deve essere giudicato nella valutazione di ogni esperimento"32.
La mancanza delle prove conclusive di una sensibilità umana all'orientamento magnetico non esclude, però, che in passato, nel corso della sua evoluzione, anche l'uomo possa avere sviluppato un apparato di cellule ricettive contenenti magnetite collegate ai neuroni del cervello. Con la recente scoperta nell'uomo di un organo vomeronasale funzionate, sembra che forse siamo ancora in possesso di una capacità che è sviluppata negli animali ma che si credeva persa nell'uomo: quella di riuscire a percepire i feromoni sessuali33.
Anche se la biologia umana non potesse sfruttare il magnetismo per impieghi pratici, come l'orientamento, non è ancora ben chiara l'interazione tra il magnetismo e quella macchina complessa, e per certi versi ancora sconosciuta, che sta rinchiusa nella nostra scatola cranica. Già da tempo sono state trovate nel cervello tracce di magnetite che non proviene da contaminazioni ma che è di origine biologica34. Questo potrebbe spiegare alcuni fenomeni di saturazione che si notano durante le visualizzazioni ottenute con la risonanza magnetica e una serie di effetti biologici osservati per i campi magnetici a bassa frequenza. In una ricerca condotta nel 1995, si è anche osservato che un debole campo magnetico continuo (tra 0.9 e 1.8 milliTesla) applicato ad alcuni pazienti epilettici durante una procedura diagnostica prechirurgica che prevedeva l'inserzione di elettrodi, è stato sufficiente a iniziare un'attività epilettiforme con susseguenti crisi35.
Se l'esistenza di una capacità magnetoricettiva umana continua ad essere controversa, a cosa è dovuta la straordinaria abilità che hanno i navigatori tradizionali polinesiani nell'orientarsi senza strumenti durante i loro lunghi viaggi in mare aperto?
Le interpretazioni standard tengono conto di innumerevoli fattori, come la memorizzazione dei punti in cui sorgono o tramontano le stelle durante la notte, oppure l'osservazione del Sole al tramonto contro il riferimento della debole luce delle stelle che stanno sorgendo. Quando il cielo è coperto l'osservazione si sposta sulla direzione dell'onda lunga in mare aperto36 che sarà confrontata con la posizione degli astri non appena possibile. Alcuni navigatori hanno inventato un ingegnoso sistema di determinazione del punto stimato, che prevede la visualizzazione mentale di una "isola di riferimento" e che è stata studiato dagli antropologi. In prossimità delle isole, gli indizi diventano più intuitivi, come l'osservazione di un'alterazione nel flusso dell'onda lunga, o l'avvistamento di nubi o di uccelli.
Che cosa ha dunque portato Ben Finney, un antropologo che ha accumulato una lunga esperienza di attraversate a bordo di canoe tradizionali, a ipotizzare che i navigatori polinesiani possano fare uso di un senso magnetico? Principalmente dalle testimonianze del pilota che lo ha accompagnato nella maggior parte dei suoi viaggi, che ha sviluppato un metodo di navigazione "semitradizionale", basato sugli insegnamenti del maestro navigatore che lo ha preceduto. Dopo essersi trovato nella zona delle calme equatoriali37 - un'area caratterizzata dall'alternanza di momenti di calma e venti capricciosi - in un momento in cui il cielo era coperto e senza apparentemente avere a disposizione alcun tipo di riferimento consueto, egli dichiarò: "[Provai] una sensazione di calore e improvvisamente capii dove era la Luna". Dopo aver diretto la rotta nella direzione intuita, il cielo si aprì ed egli scoprì che stava seguendo la direzione giusta38.
Considerando che le prove sperimentali sull'esistenza della magnetoricezione umana restano fortemente controverse, indicazioni aneddotiche di questo tipo restano puramente speculative. Il pilota avrebbe potuto avere degli indizi sensibili sulla posizione della Luna di cui non si è reso conto, oppure potrebbe semplicemente aver fatto confusione nel rievocare l'episodio. Nonostante queste incertezze, le straordinarie abilità degli ultimi navigatori tradizionali polinesiani continuano a suscitare la nostra ammirazione, anche se fossero unicamente dovute ai cinque sensi comuni e all'acutezza della loro percezione. n
1) Ben Finney. "A role of Magnetoreception in human navigation?!" Current Anthropology, vol. 36, n. 3, pp. 500-506 (1995).
2) Harold Gatty. Nature is your guide. How to find your way on land and sea. Collins, Londra, 1958. Cit. in Finney (1995) op. cit.
3) Finney (1995) cit.
4) Nature, vol. 92, p. 237 (1913) cit. in Walter Gratzer (curatore). A bedside Nature. Genius and eccentricity in science (1869-1953). p. 144, Freeman and Co., New York, 1998.
5) "Magnetic orientation in animals" (Zoophysiology Vol. 33). A cura di R.Wiltschko, W. Wiltschko, S. D. Bradshaw, D. J. Randall, H. Langer, S. Ishii, H. C. Heller, G. Neuweiler, W. Burggren. Springer-Verlag, New York, 1995.
6) "Magnetite biomineralisation and magnetoreception in organisms: a new biomagnetism" (Topics in geobiology Vol. 5). A cura di Joseph L. Kirschvink, Douglas S. Jones, Bruce J. MacFadden. Plenum Press, New York (1985).
7) Joseph L. Kirschvink, Michael M. Walker, Carol E. Diebel. "Magnetite-based magnetorecepiton". Current Opinion in Neurobiology, vol. 11, pp. 462-467 (2001).
8)Joseph L. Kirschvink, J. W. Hagadorn. "A grand unified theory of biomineralisation". in The biomineralisation of nano- and micro- structures. A cura di E. Bäuerlein. Wiley-VCH Verlag GmbH, Winheim, Germania, pp. 139-150 (2000).
9) Kirsch. et al. (2001) cit.
10) Robin R. Baker. "Goal orientation by blindfolded humans after long-distance displacement: possible involvement of a magnetic sense". Science, vol. 210, pp. 555-557 (1980).
11) Robin R. Baker. "A sense of magnetism". New Scientist, pp. 844-846, 18 settembre 1980.
12) Joseph L. Kirschvink. "Homing in vertebrates". Nature, vol. 390, pp. 339-340 (1997).
13) James L. Gould, Kenneth P. Able. "Human homing: an elusive phenomenon". Science, vol. 213, pp. 1061-1063 (1981).
14) "Magnetite biomineralisation and magnetoreception in organisms". Cit. Parte V: Human magnetoreception. pp. 535-622 (1985).
15) Robin R. Baker. "Magnetorecepiton by man and other primates". In Magnetite biomineralisation and magnetoreception in organisms. Cit. pp. 537-561 (1985).
16) Kennet P. Able, William F. Gergits. "Human navigation: attempts to replicate Baker's displacement experiment". In Magnetite biomineralisation and magnetoreception in organisms. Cit. pp. 569-572 (1985).
17) James L. Gould. "Absence of human homing ability as measured by displacement experiments". In Magnetite biomineralisation and magnetoreception in organisms. Cit. pp. 595-599 (1985).
18) Timothy K. Judge. "A study of the homeward orientation of visually handicapped humans". In Magnetite biomineralisation and magnetoreception in organisms. Cit. pp. 601-603 (1985).
19) Joseph L. Kirschvink, Karla A. Peterson, Michael Chwe, Paul Filmer, Brenda Roder. "An attempt to replicate the spinning chair experiment". In Magnetite biomineralisation and magnetoreception in organisms. Cit. pp. 605-608 (1985).
20) Kraig Adler, Chris R. Pelkie. "Human homing orientation: critique and alternative hypotheses". In Magnetite biomineralisation and magnetoreception in organisms. Cit. pp. 573-593 (1985).
21) B. N. Fildes, B. J. O'Loughlin, J. L. Bradshaw, W. J. Ewens. "Human orientation with restricted sensory information: non evidence for magnetic sensitivity". Perception, vol. 13, pp. 229-236 (1984).
22) G. W. Max Westby, Karen J. Partridge. "Human homing: still no evidence despite geomagnetic controls". Journal of Experimental Biology, vol. 120, pp. 325-331 (1986).
23) Adler e Pelkie (1985) cit.
24) Tom Dayton. "Statistical and methodological critique of Baker's chapter". In Magnetite biomineralisation and magnetoreception in organisms. Cit. pp. 563-568 (1985).
25) Daniel J. Aneshansley, T. S. Larkin. "V-test is not a statistical test of "homeward" direction" (lettera). Nature, vol. 293, p. 239 (1981).
26) Gould (1985) cit. p. 598.
27) Robin R. Baker. "Human navigation and magnetoreception: The Manchester experiments do replicate". Animal Behaviour, vol. 35, pp. 691-704 (1987).
28) Jacques Bovet. "Combinig V-test probabilities in orientation studies: a word of caution". Animal Behaviour, vol. 44, pp. 777-779 (1992).
29) Joseph L. Kirschvink. "A cautionary note on magnetoreception in dowsers". In Magnetite biomineralisation and magnetoreception in organisms. Cit. p. 609- 610 (1985).
30) E. Balanovski, J. G. Taylor. "Can electromagnetism account for extra-sensory phenomena?" Nature, vol.276, pp. 64-67 (2 novembre 1978).
31) J. G. Taylor, E. Balanovski. "Is there any scientific explanation of the paranormal?" Nature, vol. 279, pp. 631-633 (14 giugno 1979).
32) Magnetite biomineralisation and magnetoreception in organisms (1985) cit. p. 535.
33) Kirschvink (1997) cit.
34) Joseph L. Kirschvink, Atsuko Kobayashi-Kirschvink, Barbara J. Woodford. "Magnetite biomineralization in the human brain". Proceeding of the National Academy of Science, vol. 89, pp. 7683-7687 (1992).
35) M. Fuller, J. Dobson, H. G. Wieser, S. Moser. "On the sensitivity of the human brain to magnetic fields: evocation of epileptiform activity". Brain Reseach Bulletin, vol. 36, n. 2, pp. 155-159 (1995).
36) In inglese swell.
37) In inglese comunemente note come doldrums.
38) Finney (1995) cit.
39) J. Randi, Fandonie, Avverbi 1999.
Andrea Albini
Dipartimento di Ingegneria
Elettronica, Università di Pavia
Comunemente si ritiene che questa dote sia dovuta ad una particolare bravura nell'utilizzare indicazioni "non strumentali", come l'osservazione dei punti in cui nascono e tramontano le stelle e la Luna, oppure l'allineamento delle dune di sabbia, o ancora l'osservazione degli accumuli di neve dovuti al vento. Secondo Harold Charles Gatty (1903-1957), un naturalista australiano pioniere delle esplorazioni aeree e autore di un libro sui metodi di orientamento in cielo e in mare, una persona abile nel trovare la giusta direzione non ha bisogno che "dell'uso dei cinque sensi - vista, udito, gusto, odorato e tatto: i sensi con cui è nato - sviluppati grazie all'esperienza e all'uso dell'intelligenza2".
Particolarmente sorprendente è l'abilità dei navigatori tradizionali polinesiani, abituati a percorrere distanze di alcune migliaia di miglia in pieno oceano senza strumentazione e senza perdere la rotta.
Ben Finney, un antropologo dell'Università delle Hawaii a Honolulu che ha accumulato una lunga esperienza nell'osservazione dei metodi di navigazione tradizionali polinesiani, ha avanzato la possibilità che questa bravura possa anche essere dovuta a un sesto senso inconscio, che si associa alle normali percezioni, e che permette all'uomo di captare l'orientamento del campo magnetico terrestre3. La sua ipotesi si basa sui risultati di una serie di studi (su volontari umani) pubblicati nel 1980 e negli anni immediatamente successivi dallo zoologo inglese Robin Baker, per verificare se questa sensibilità inconscia al magnetismo terrestre sia effettivamente presente. A distanza di oltre due decenni da quando questa ipotesi è stata avanzata, possiamo analizzare le principali indagini compiute in questo campo, incluse quello poco note, e cercare di ricavarne una valutazione complessiva.
Per quanto possa sorprendere in un primo momento, l'ipotesi di una capacità "magneto-ricettiva" nell'uomo nasce dalle osservazioni sulle risorse che gli animali hanno sviluppato nel corso della loro evoluzione, durante i processi di adattamento all'ambiente in cui vivono. Oggi sappiamo che i pipistrelli usano un senso che assomiglia al radar e che gli uccelli migratori sanno utilizzare una serie di informazioni sensoriali (di tipo tradizionale) per non perdere la rotta durante i loro lunghi viaggi. Forse meno noto è che, nel corso dei passati decenni, una serie di esperimenti hanno mostrato che gli uccelli migratori sono effettivamente in grado di captare e utilizzare anche il campo magnetico della Terra per riuscire a orientarsi.
Sarebbe molto affascinante poter estrapolare da queste osservazioni e ipotizzare che una sorta di "senso supplementare inconscio" esista anche per l'uomo, magari come residuo di capacità che erano più sviluppate nella preistoria, quando avrebbe potuto essere impiegato nella lotta per la sopravvivenza. Per confermare questa ipotesi è ovviamente necessario verificare con esperimenti la reale esistenza di capacità di questo tipo. Solo i manuali e i libri di testo possono dare l'impressione che una ricerca scientifica possa sempre essere svolta in modo lineare, semplice, veloce e privo di ambiguità. Nella realtà le cose possono andare in modo molto più lento e tortuoso come nel caso che stiamo per vedere.
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La magnetoricezione negli animali
Nel 1855, il biologo russo A. von Middendorf ipotizzò il coinvolgimento di un possibile senso magnetico basandosi su un suo studio sull'orientamento degli uccelli. Pochi anni dopo lo stesso Charles Darwin, interessato alle capacità di ritrovare la direzione di casa (homing) delle api, propose al noto entomologo e divulgatore francese Jean-Henri Fabre una serie di esperimenti che comprendevano il collocamento degli insetti all'interno di una bobina induttiva. Gli esperimenti portarono a "risultati curiosi", al termine dei quali lo scienziato dovette confessare che l'istinto di orientamento delle api rimaneva un mistero 4.
Nel 1947, H. L. Yeagley ipotizzò che i piccioni facessero uso del campo magnetico terrestre per orientarsi. La questione rimase controversa fino alla fine degli anni sessanta, quando furono presentati i primi chiari esperimenti a favore di questa ipotesi per gli uccelli migratori. Negli anni immediatamente successivi, W. T. Keeton mostrò come l'orientamento magnetico entrava in azione come "sistema di emergenza" solo quando gli uccelli non potevano utilizzare il loro metodo di orientamento principale che sfruttava il sole e l'angolo di polarizzazione della luce. Questo spiegava perché i piccoli magneti che erano attaccati alla testa dei piccioni per annullare la loro presunta sensibilità magnetica funzionavano quando il cielo era coperto ma non nelle giornate limpide. Altri studi sul pettirosso (Erithacus rubecula) mostrarono che nella stagione delle migrazioni primaverili gli uccelli tendevano ad ammassarsi nel lato nord delle loro gabbie. Se però si invertiva il campo magnetico ambientale con delle bobine elettriche essi tendevano ad ammassarsi nella direzione opposta. Oltre due decenni di indagini hanno ormai mostrato che le informazioni magnetiche sono usate dagli uccelli e da altri animali in combinazione con altri indizi orientativi, come il sole, la luce polarizzata, le stelle, gli infrasuoni e gli ultrasuoni5.
Una serie di studi hanno fatto ipotizzare l'esistenza di una capacità di orientamento attraverso la "magnetoricezione" in varie specie animali, inclusi i pesci, le farfalle, gli invertebrati, le tartarughe, i rettili, gli anfibi e i cetacei. In molti casi i risultati non sono conclusivi e dipendono anche dalla capacità di discriminare i possibili effetti magnetici da capacità di orientamento di tipo diverso6.
Indagini fisiologiche hanno anche individuato nell'organismo di molte specie, incluso l'uomo, la presenza di piccolissime quantità del minerale magnetite, la cui origine è biologica. È stata inoltre scoperta l'esistenza di "batteri magnetotattici" che si orientano seguendo il campo magnetico. Si ipotizza che la risposta biologica ai campi geomagnetici sia di due tipi: un allineamento simile a quello dell'ago di una bussola e una sensibilità a piccole variazioni del campo magnetico naturale.
Negli ultimi vent'anni gli sforzi dei ricercatori sono passati dalla scoperta iniziale della biomagnetite negli insetti e nei vertebrati sensibili ai campi magnetici, a una conoscenza rudimentale della neurofisiologia e del funzionamento di questi apparati sensoriali7.
Joseph L. Kirschvink, professore di geobiologia al California Institute of Technology e uno dei maggiori studiosi in questo campo, pensa che la sensibilità magnetica degli organismi viventi abbia una base genetica e sia stata uno dei primi apparati sensoriali ad evolversi8. Egli è arrivato a ipotizzare che questa capacità sia stata trasportata da Marte attraverso le meteoriti, come la famosa ALH 84001 che conteneva al suo interno dei presunti "microrganismi fossili" comprendenti delle strutture a catena di magnetite9.
Da quanto fin qui detto, risulta abbastanza chiaramente che il dibattito scientifico sulla sensibilità magnetica degli organismi e degli animali continua da anni con toni pacati e ha portato a un aumento delle conoscenze sul- l'argomento. Quando, però, si è cominciato a parlare di una possibile capacità di orientamento magnetico dell'uomo, i toni si sono accesi e la questione è diventata più controversa.
Le ricerche sull'uomo pubblicate su Science
All'inizio degli scorsi anni ottanta, un articolo pubblicato sulla rivista Science da Robin Baker, biologo presso il Dipartimento di Zoologia dell'Università di Manchester, suscitò molto scalpore. In esso erano illustrati una serie di esperimenti da cui risultava che i volontari coinvolti, posti in condizione di deprivazione sensoriale e dopo essere stati opportunamente disorientati, riuscivano in realtà a "fare il punto". Il ricercatore ipotizzava che i suoi successi fossero dovuti al coinvolgimento di un possibile "senso magnetico".10
Questa ricerca, pubblicata su una delle maggiori riviste scientifiche e illustrata dall'autore anche sul noto settimanale divulgativo New Scientist11, non mancò di suscitare interessi soprattutto da parte dei media. Più fredde furono le reazioni degli scienziati. A sentir parlare di un senso sconosciuto che viene associato al magnetismo, diventa difficile non pensare a Franz Anton Mesmer, il medico austriaco che nel Settecento ipnotizzava - o suggestionava - i suoi pazienti, pretendendo di utilizzare una misteriosa forma di "magnetismo animale"12.
Nei suoi esperimenti, Baker aveva utilizzato gruppi di studenti universitari che, dopo essere stati bendati e dopo che era stato chiesto loro di non parlare, venivano trasportati in furgoni o pullman nell'area attorno a Manchester, seguendo un percorso tortuoso che variava da 6 a 52 chilometri. Arrivati a destinazione (o a tappe intermedie), e senza togliere la benda, i partecipanti dovevano indicare in che direzione cardinale (nord, nord-est, est, ecc.) si trovassero rispetto al punto di partenza oppure dovevano scrivere su un cartellino la direzione stimata del punto, sempre rispetto a quello di partenza. Baker trovò che gli studenti erano moderatamente capaci di orientarsi in questa situazione; con una possibilità inferiore all'uno percento che questo fosse dovuto al caso.
In alcuni casi gli studenti portavano dei magneti, oppure dei pezzi di ottone (un materiale non magnetico) di peso equivalente, collocati vicino alla testa. Baker comunicò che quando i magneti erano presenti le capacità di orientamento diminuivano. Alcuni partecipanti dichiararono di aver seguito una "mappa mentale" del percorso (ottenuta, ad esempio, memorizzando svolte, accelerazioni e cambiamenti di pendenza) durante i primi chilometri, ma di averla in seguito persa. Altri affermarono di aver usato il calore del sole sul proprio viso per orientarsi ma di essersi stupiti dell'esattezza della previsione una volta terminato l'esperimento. Altri ancora riconobbero il luogo cui erano giunti una volta tolta la benda. Una cosa sorprendente nei dati comunicati da Baker era che le valutazioni date nei punti intermedi non erano migliori di quelle date più lontano, come ci si sarebbe intuitivamente aspettati.
Il clamore di questi risultati portò James L. Gould e Kenneth P. Able, due biologi rispettivamente delle Università di Princeton e di New York ad Albany, a tentare di replicare gli esperimenti di Baker. I risultati furono comunicati l'anno successivo ancora una volta su Science13. Vennero effettuati nella zona di Princeton e di Albany otto diverse prove con studenti delle università del luogo. Furono adottate molte precauzioni per oscurare i finestrini dei furgoni e usare bende o cappucci adatti. Anche in questo caso si utilizzarono soggetti con magneti posti sul capo e "controlli" provvisti di barrette non magnetiche. Dopo le prime cinque prove non fu osservata nessuna differenza statisticamente rilevante nelle indicazioni date dagli studenti sulla direzione di partenza. Per riconciliare risultati così differenti, Baker si unì al gruppo degli americani per tre ulteriori serie di prove, due delle quali furono condotte da lui stesso insieme a un collaboratore. Agli sperimentatori inglesi si aggiunsero alcuni osservatori esterni, tra cui l'illusionista e investigatore del paranormale James Randi.
Le conclusioni finali furono che nessun gruppo era riuscito a orientarsi in modo statisticamente significativo e che quindi: "O gli studenti utilizzati negli esperimenti di Baker avevano potuto usare indizi sensoriali che non erano presenti negli esperimenti di Princeton e Albany oppure erano drammaticamente più bravi degli americani nell'usare qualsiasi indizio che entra in gioco nelle valutazioni dell'orientamento". Gli sperimentatori terminavano la loro esposizione facendo appello ai risultati che potevano venire da ulteriori prove di verifica.
Gli approfondimenti e le polemiche
Nel 1985, alcuni di questi tentativi di replica apparvero in un volume dedicato alla "biomagnetizzazione e alla magnetoricezione negli animali"; in esso era presente anche un aggiornamento di Baker sui suoi esperimenti sull'uomo e alcuni capitoli di critica metodologica scritti da altri ricercatori14. Agli esperimenti di orientamento già trattati, Baker aggiungeva una nuova serie di prove a cui avevano partecipato, a partire dal dicembre 1980, oltre 800 soggetti convocati presso l'Università di Manchester. I partecipanti, bendati e muniti di cuffie antirumore, sedevano in una sedia girevole che veniva orientata a caso. Gli esperimenti si erano svolti in doppio cieco e i soggetti erano stati muniti di magneti (o falsi magneti) oppure di un "casco elettrico" in cui poteva essere indotto un campo magnetico oppure no. Anche in questo caso Baker riferì di aver ottenuto risultati statisticamente significativi15.
Nello stesso volume, Kenneth Able, insieme a William Gergits anch'egli all'Università di New York ad Albany, presentò un aggiornamento dei test effettuati dopo la comparsa dell'articolo di Able su Science. Anche in questo caso, la distribuzione dei dati raccolti, esaminando le risposte sulle stime della direzione di partenza, fu casuale. Solo le indicazioni che erano state date per iscritto mostravano una debole coerenza, influenzata peraltro da un primo stop intermedio di un singolo test. Gli sperimentatori invitarono alla cautela prima di chiamare in causa il magnetismo, tenendo conto che non era stato possibile cancellare ogni possibile indizio non magnetico, come l'informazione inerziale ottenuta dal memorizzazione di curve, salite ecc16. I ricercatori fecero anche notare che, rispetto a quanto comunicato nell'articolo originale di Science, i risultati più recenti di Baker "mostravano complessivamente solo una debole abilità rilevata attraverso un'analisi statistica di alto livello". Inoltre, era stato comunicato che i magneti probabilmente aumentavano, invece di disturbare, le capacità magnetorecettive, come ipotizzato precedentemente. "Nella migliore delle ipotesi - continuavano gli studiosi - la situazione non è chiara".
Commentando le prove effettuate da Baker e i suoi tentativi di replicarne i risultati, Gould, ribadiva che gli esperimenti condotti ad Albany e Princeton erano meglio condotti e che, frequentemente, le tecniche statistiche usate da Baker non erano appropriate17.
Ipotizzando che, se un senso magnetico era presente nell'uomo, questo avrebbe potuto essere più accentuato in soggetti ciechi o con problemi visivi, Timothy Judge, un altro biologo di Albany, aveva compiuto una serie di prove di orientamento, effettuate utilizzando nove volontari provenienti da un'associazione di ciechi locali18. Il protocollo utilizzato era quello comunicato da Baker su Science. Un solo partecipante era vedente, due erano completamente ciechi e i restanti sei erano parzialmente vedenti. Per tutti furono prese le stesse precauzioni adottate per i soggetti vedenti (vetri del furgoncino oscurati, eccetera). Al termine delle prove, sia le indicazioni dirette sulla direzione di partenza sia quelle scritte non furono diverse da quello che ci si sarebbe aspettato dal caso.
Nel 1982, Joseph Kirschvink e un gruppo di collaboratori condusse, invece, una versione modificata dell'esperimento della sedia girevole di Baker, utilizzando dieci studenti presso uno scantinato del California Institute of Technology19. In questa serie di prove la componente orizzontale del campo geomagnetico poteva venire deflessa utilizzando due grosse bobine elettriche percorse da corrente. Si otteneva così una componente risultante del campo per ognuno dei quattro punti cardinali. Questa operazione era ottenuta intervenendo su interruttori comandati a caso (seguendo le indicazioni di una tabella di numeri casuali) da un operatore posto in un locale distante, il quale poteva ricevere solo un segnale di inizio prove, ma non poteva comunicare con gli sperimentatori. Al termine di ogni singolo test, una volta fermata la sedia, i volontari dovevano indicare dove si trovasse il nord e quale direzione geografica stesse loro di fronte rispetto alla posizione in cui si erano fermati. L'analisi dei dati non mostrò nessun raggruppamento delle risposte verso una qualsiasi direzione, sia quando confrontate con nord geografico sia con il nord magnetico ottenuto sperimentalmente. Pur ammettendo che alcune condizioni di prova, ritenute non importanti dagli sperimentatori, erano diverse da quelle di Baker (ad esempio gli esperimenti erano avvenuti in uno scantinato e non in un capanno isolato, e non si era tenuto conto se qualcuno portava indumenti sintetici) i ricercatori concludevano che: "Gli studenti del Caltech e forse tutti gli uomini mancano di un'abilità consistente o utilizzabile nel percepire magneticamente la direzione".
Successivamente alla pubblicazione dei suoi risultati su Science, Baker fu invitato alla Cornell University, negli Stati Uniti, per eseguire alcune dimostrazioni con un gruppo di ricercatori locali. Furono questi esperimenti che diedero i migliori risultati statistici mai comunicati dal ricercatore inglese.
Kraig Adler e Chris R. Pelike, due biologi americani che parteciparono anch'essi all'esperimento, riassunsero le prove condotte alla Cornell, presentandole insieme a una critica metodologica e a un'ipotesi alternativa che spiegava i risultati senza chiamare in causa nessun "senso dell'orientamento"20. Adler e Pelike ipotizzarono che i risultati di Baker fossero dovuti al raggruppamento improprio di dati non indipendenti tra loro e sospettarono che ciò fosse causato dalla particolare topografia di Ithaca, la città nello Stato di New York in cui furono compiuti gli esperimenti. La sede della Cornell University è situata in una stretta valle che costeggia un lago. Da essa non è possibile spostarsi verso alcune direzioni cardinali senza dover ridiscendere delle colline relativamente ripide, offrendo così un indizio per orientarsi. Anche le arterie principali, dove il traffico scorre veloce, sono poche e possono fornire agli studenti bendati una qualche indicazione su dove si trovano. Gli sperimentatori scoprirono, inoltre, che un'altra fonte di raggruppamento dei dati era dovuta al fatto che molti partecipanti tendevano a considerare la direzione verso cui si era fermato il furgoncino usato negli esperimenti come un "riferimento soggettivo" del nord geografico. Da ultimo, i ricercatori americani provarono a effettuare una simulazione statistica con il metodo di Montecarlo, usando un campione di dati "casuali" di dimensioni paragonabile a quello degli esperimenti inglesi di Baker, dimostrando che anche in questo caso si otteneva un "orientamento" statisticamente significativo. Alla luce di tutto questo, Adler e Pelkie sostennero che era prematuro trarre una conclusione sugli indizi sensoriali presenti negli esperimenti, chiamando in causa un possibile senso di orientamento magnetico che non era dimostrato in modo conclusivo.
I nuovi esperimenti
Anche altri ricercatori hanno cercato di replicare infruttuosamente gli esperimenti sull'orientamento magnetico umano. Nel 1984, Brian Fildes, Bernard O'Loughlin e John Bradshaw, tre psicologi della Monash University in Australia, insieme a Warren Ewens, un matematico dello stesso ateneo, condussero una serie di prove di orientamento su 103 soggetti, utilizzando controlli molto stringenti per togliere gli indizi sensoriali che avrebbero potuto trapelare dall'ambiente21. Gli sperimentatori partirono dal presupposto che, se un individuo sapeva orientarsi magneticamente, doveva essere in grado di farlo da qualsiasi punto e quindi il viaggio in furgone non era necessario. Ogni studente partecipante all'esperimento venne vestito con un equipaggiamento che potesse eliminare completamente ogni indizio olfattivo, visuale, uditorio e cutaneo (direzione del vento e del sole). Questo comprendeva maschere facciali, un completo chirurgico, guanti, protezioni acustiche, un ampio cappello di paglia, filtri nasali profumati e l'utilizzo di un "rumore rosa" di fondo. I partecipanti furono portati individualmente attraverso un passaggio coperto, fino al campo sportivo del campus che era stato precedentemente controllato con un metal detector. Da qui, passarono attraverso un percorso tortuoso fino a raggiungere una piattaforma in legno precedentemente allineata con il nord magnetico. Qui furono chiamati a dare una serie di valutazioni su dove si trovasse il nord, la loro abitazione e la città di Melburne, facendoli ruotare su sé stessi per alcune volte in senso orario e antiorario tra una risposta e l'altra. L'analisi statistica dei dati, eseguita seguendo le modalità indicate da Baker e da altri, non diede risultati significativi. Le conclusioni degli sperimentatori australiani furono che: "Nei dati presentati non c'erano prove di un senso magnetico e poche indicazioni di una qualsiasi abilità orientativa quando non erano disponibili le normali capacità sensoriali".
Baker aveva indicato, tra le possibili ragioni della non riproducibilità dei suoi esperimenti di orientamento, l'influenza del campo geomagnetico terrestre. Nel 1986, Max Westby e Karen Partridge, due zoologi dell'Università di Sheffield in Inghilterra, comunicarono i risultati di una serie di prove di orientamento, effettuate su individui bendati, in cui venivano controllate le possibili variazioni nello spazio e nel tempo del campo magnetico della Terra22. Furono utilizzati i dati provenienti dai rilevamenti magnetici aerei per identificare alcuni luoghi in cui effettuare i test in modo che fossero posti lungo il medesimo contorno magnetico e quindi avessero la stessa intensità di campo. Anche in questo caso, però, al termine delle prove, gli sperimentatori non riuscirono a trovare nessuna indicazione statisticamente significativa di una capacità di orientamento. In quattro differenti esperimenti, dei gruppi di studenti furono allontanati dal "campo base" in furgoncini con i vetri oscurati. L'analisi dei risultati non riuscì neppure a trovare differenze tra i partecipanti di sesso maschili o femminile, come era stato precedentemente avanzato, e tra chi aveva potuto dare un'occhiata al paesaggio circostante dall'alto di un edificio prima di iniziare le prove e chi non lo aveva fatto.
La significatività statistica
Alle critiche metodologiche degli esperimenti di Baker, si aggiunsero delle contestazioni sui metodi statistici usati per valutare il successo dei risultati. Quando, per ogni prova, i partecipanti effettuavano diverse valutazioni lungo l'itinerario, invece che una soltanto, e quando i medesimi soggetti effettuavano più di una prova, sorgevano dei problemi dovuti alla non indipendenza dei dati.23, 24 Un'altra critica venne dal modo impiegato per calcolare le probabilità, il "V-test", indicato da alcuni come non adatto per dare un'indicazione statistica della direzione di partenza, in quanto: "Dal V-test sappiamo che la media del campione ha una componente non casuale ma non possiamo concludere che la media in se stessa è nella direzione predetta". 25, 26
Anche il ricercatore canadese Jacques Bovet criticò il metodo di meta-analisi utilizzato da Baker per sostenere che anche i risultati ottenuti dai suoi critici confermano in realtà la sua ipotesi originale a favore della magnetoricezione27. Bovet arrivava alla conclusione che l'insieme dei dati raccolti non provava che gli esseri umani non avessero capacità di orientamento magnetico - che escludano quello che è percepibile dai comuni sensi come vista, olfatto, sensazioni termiche cutanee eccetera - ma che queste affermazioni dovevano basarsi su prove diverse da quelle indicate28.
Rabdomanzia e senso magnetico
A conferma della possibile esistenza di una magnetoricettività umana, nel suo contributo al volume sulla magnetoricezione, Baker accennò anche che molti rabdomanti affermano di essere sensibili ai campi magnetici. In particolare indicò i successi comunicati da Zaboj Harvalik, un professore di fisica in pensione che era stato presidente dell'Associazione americana dei rabddomanti. Joseph Kirschvink, esperto in biomagnetismo, invitò alla cautela e comunicò che nel 1979 aveva cercato invano di riprodurre un esperimento di Harvalik in cui erano utilizzati due elettrodi di rame conficcati nel terreno a distanza di venti metri. Questi elettrodi potevano lasciar passare una corrente nel suolo e il sensitivo doveva essere in grado di percepirlo. Il tentativo di replica era stato condotto alla Princeton University utilizzando un rabdomante della zona ma aveva dato risultati negativi. Kirschvink avvertiva che l'efficacia dei rabdomanti era cosa tutt'altro che provata e citava a proposito il celebre test che James Randi, invitato da Piero Angela, aveva condotto su una serie di sensitivi italiani; esperimento che si risolse in un fallimento per i partecipanti39.
Kirschvink contestò anche alcune delle affermazioni teoriche che Harvalik aveva fatto sulla rivista dell'associazione dei rabdomanti americani. Qui si diceva che gli ipotetici sensori magnetici dei rabdomanti erano localizzati nelle ghiandole pineale e surrenale e percepivano campi magnetici talmente deboli, che - osservava Kirschvink - la loro sensibilità avrebbe dovuto essere superiore di sei ordini di grandezza rispetto a quella calcolata per i piccioni e le api. Questo avrebbe significato mille miliardi di magnetoricettori in più di quelli di un uccello, cosa che - nel caso della magnetite - avrebbe comportato la presenza di circa dieci chilogrammi di quella sostanza nel corpo del rabdomante. Inoltre, continuava Kirschvink, rilevare un campo così debole avrebbe posto a dura prova anche le apparecchiature più moderne in mancanza di pesanti schermature del "rumore" geomagnetico naturale di fondo; protezioni che chiaramente il rabdomante non aveva29.
Sempre in tema di poteri paranormali, sulla fine dei passati anni settanta, due ricercatori del King's College di Londra condussero, per la durata di tre anni, una lunga serie di esperimenti per misurare le emissioni elettromagnetiche nei pressi di sensitivi che dichiaravano di aver capacità paranormali, nonché la loro sensibilità per una vasta gamma di intensità e di frequenze del campo. Queste prove furono pubblicate nel 1978 sulla rivista Nature, con risultati negativi per ogni tipo di esperimento tentato.30, 31
Magnetoricettività umana?
In conclusione a questa lunga e inevitabilmente laboriosa esposizione di prove e controprove possiamo tranquillamente affermare che, fino ad ora, le uniche indicazioni a favore di una sensibilità umana ai campi magnetici nell'orientamento sono venute solamente dagli esperimenti di Baker. Commentando il contributo del ricercatore britannico al libro sulla magnetoricezione, che nel 1985 raccoglieva un'esposizione dei suoi esperimenti e di alcuni falliti tentativi di replica precedentemente non pubblicati nella letteratura scientifica, i curatori facevano notare che le indagini sulla magnetizzazione umana "dovrebbero essere condotte e interpretate con gli stessi stringenti criteri che sono usati in ogni altra specie [di indagine] (includendo, ad esempio, procedure in doppio o triplo cieco) e [con] un accordo sulle modalità di prova". I curatori continuavano dicendo di aver scoperto "molta confusione riguardo al protocollo usato in alcuni suoi esperimenti", ricordando che "alla lunga, la riproducibilità è il fattore più importante che deve essere giudicato nella valutazione di ogni esperimento"32.
La mancanza delle prove conclusive di una sensibilità umana all'orientamento magnetico non esclude, però, che in passato, nel corso della sua evoluzione, anche l'uomo possa avere sviluppato un apparato di cellule ricettive contenenti magnetite collegate ai neuroni del cervello. Con la recente scoperta nell'uomo di un organo vomeronasale funzionate, sembra che forse siamo ancora in possesso di una capacità che è sviluppata negli animali ma che si credeva persa nell'uomo: quella di riuscire a percepire i feromoni sessuali33.
Anche se la biologia umana non potesse sfruttare il magnetismo per impieghi pratici, come l'orientamento, non è ancora ben chiara l'interazione tra il magnetismo e quella macchina complessa, e per certi versi ancora sconosciuta, che sta rinchiusa nella nostra scatola cranica. Già da tempo sono state trovate nel cervello tracce di magnetite che non proviene da contaminazioni ma che è di origine biologica34. Questo potrebbe spiegare alcuni fenomeni di saturazione che si notano durante le visualizzazioni ottenute con la risonanza magnetica e una serie di effetti biologici osservati per i campi magnetici a bassa frequenza. In una ricerca condotta nel 1995, si è anche osservato che un debole campo magnetico continuo (tra 0.9 e 1.8 milliTesla) applicato ad alcuni pazienti epilettici durante una procedura diagnostica prechirurgica che prevedeva l'inserzione di elettrodi, è stato sufficiente a iniziare un'attività epilettiforme con susseguenti crisi35.
L'orientamento nei navigatori polinesiani
Se l'esistenza di una capacità magnetoricettiva umana continua ad essere controversa, a cosa è dovuta la straordinaria abilità che hanno i navigatori tradizionali polinesiani nell'orientarsi senza strumenti durante i loro lunghi viaggi in mare aperto?
Le interpretazioni standard tengono conto di innumerevoli fattori, come la memorizzazione dei punti in cui sorgono o tramontano le stelle durante la notte, oppure l'osservazione del Sole al tramonto contro il riferimento della debole luce delle stelle che stanno sorgendo. Quando il cielo è coperto l'osservazione si sposta sulla direzione dell'onda lunga in mare aperto36 che sarà confrontata con la posizione degli astri non appena possibile. Alcuni navigatori hanno inventato un ingegnoso sistema di determinazione del punto stimato, che prevede la visualizzazione mentale di una "isola di riferimento" e che è stata studiato dagli antropologi. In prossimità delle isole, gli indizi diventano più intuitivi, come l'osservazione di un'alterazione nel flusso dell'onda lunga, o l'avvistamento di nubi o di uccelli.
Che cosa ha dunque portato Ben Finney, un antropologo che ha accumulato una lunga esperienza di attraversate a bordo di canoe tradizionali, a ipotizzare che i navigatori polinesiani possano fare uso di un senso magnetico? Principalmente dalle testimonianze del pilota che lo ha accompagnato nella maggior parte dei suoi viaggi, che ha sviluppato un metodo di navigazione "semitradizionale", basato sugli insegnamenti del maestro navigatore che lo ha preceduto. Dopo essersi trovato nella zona delle calme equatoriali37 - un'area caratterizzata dall'alternanza di momenti di calma e venti capricciosi - in un momento in cui il cielo era coperto e senza apparentemente avere a disposizione alcun tipo di riferimento consueto, egli dichiarò: "[Provai] una sensazione di calore e improvvisamente capii dove era la Luna". Dopo aver diretto la rotta nella direzione intuita, il cielo si aprì ed egli scoprì che stava seguendo la direzione giusta38.
Considerando che le prove sperimentali sull'esistenza della magnetoricezione umana restano fortemente controverse, indicazioni aneddotiche di questo tipo restano puramente speculative. Il pilota avrebbe potuto avere degli indizi sensibili sulla posizione della Luna di cui non si è reso conto, oppure potrebbe semplicemente aver fatto confusione nel rievocare l'episodio. Nonostante queste incertezze, le straordinarie abilità degli ultimi navigatori tradizionali polinesiani continuano a suscitare la nostra ammirazione, anche se fossero unicamente dovute ai cinque sensi comuni e all'acutezza della loro percezione. n
Note
1) Ben Finney. "A role of Magnetoreception in human navigation?!" Current Anthropology, vol. 36, n. 3, pp. 500-506 (1995).
2) Harold Gatty. Nature is your guide. How to find your way on land and sea. Collins, Londra, 1958. Cit. in Finney (1995) op. cit.
3) Finney (1995) cit.
4) Nature, vol. 92, p. 237 (1913) cit. in Walter Gratzer (curatore). A bedside Nature. Genius and eccentricity in science (1869-1953). p. 144, Freeman and Co., New York, 1998.
5) "Magnetic orientation in animals" (Zoophysiology Vol. 33). A cura di R.Wiltschko, W. Wiltschko, S. D. Bradshaw, D. J. Randall, H. Langer, S. Ishii, H. C. Heller, G. Neuweiler, W. Burggren. Springer-Verlag, New York, 1995.
6) "Magnetite biomineralisation and magnetoreception in organisms: a new biomagnetism" (Topics in geobiology Vol. 5). A cura di Joseph L. Kirschvink, Douglas S. Jones, Bruce J. MacFadden. Plenum Press, New York (1985).
7) Joseph L. Kirschvink, Michael M. Walker, Carol E. Diebel. "Magnetite-based magnetorecepiton". Current Opinion in Neurobiology, vol. 11, pp. 462-467 (2001).
8)Joseph L. Kirschvink, J. W. Hagadorn. "A grand unified theory of biomineralisation". in The biomineralisation of nano- and micro- structures. A cura di E. Bäuerlein. Wiley-VCH Verlag GmbH, Winheim, Germania, pp. 139-150 (2000).
9) Kirsch. et al. (2001) cit.
10) Robin R. Baker. "Goal orientation by blindfolded humans after long-distance displacement: possible involvement of a magnetic sense". Science, vol. 210, pp. 555-557 (1980).
11) Robin R. Baker. "A sense of magnetism". New Scientist, pp. 844-846, 18 settembre 1980.
12) Joseph L. Kirschvink. "Homing in vertebrates". Nature, vol. 390, pp. 339-340 (1997).
13) James L. Gould, Kenneth P. Able. "Human homing: an elusive phenomenon". Science, vol. 213, pp. 1061-1063 (1981).
14) "Magnetite biomineralisation and magnetoreception in organisms". Cit. Parte V: Human magnetoreception. pp. 535-622 (1985).
15) Robin R. Baker. "Magnetorecepiton by man and other primates". In Magnetite biomineralisation and magnetoreception in organisms. Cit. pp. 537-561 (1985).
16) Kennet P. Able, William F. Gergits. "Human navigation: attempts to replicate Baker's displacement experiment". In Magnetite biomineralisation and magnetoreception in organisms. Cit. pp. 569-572 (1985).
17) James L. Gould. "Absence of human homing ability as measured by displacement experiments". In Magnetite biomineralisation and magnetoreception in organisms. Cit. pp. 595-599 (1985).
18) Timothy K. Judge. "A study of the homeward orientation of visually handicapped humans". In Magnetite biomineralisation and magnetoreception in organisms. Cit. pp. 601-603 (1985).
19) Joseph L. Kirschvink, Karla A. Peterson, Michael Chwe, Paul Filmer, Brenda Roder. "An attempt to replicate the spinning chair experiment". In Magnetite biomineralisation and magnetoreception in organisms. Cit. pp. 605-608 (1985).
20) Kraig Adler, Chris R. Pelkie. "Human homing orientation: critique and alternative hypotheses". In Magnetite biomineralisation and magnetoreception in organisms. Cit. pp. 573-593 (1985).
21) B. N. Fildes, B. J. O'Loughlin, J. L. Bradshaw, W. J. Ewens. "Human orientation with restricted sensory information: non evidence for magnetic sensitivity". Perception, vol. 13, pp. 229-236 (1984).
22) G. W. Max Westby, Karen J. Partridge. "Human homing: still no evidence despite geomagnetic controls". Journal of Experimental Biology, vol. 120, pp. 325-331 (1986).
23) Adler e Pelkie (1985) cit.
24) Tom Dayton. "Statistical and methodological critique of Baker's chapter". In Magnetite biomineralisation and magnetoreception in organisms. Cit. pp. 563-568 (1985).
25) Daniel J. Aneshansley, T. S. Larkin. "V-test is not a statistical test of "homeward" direction" (lettera). Nature, vol. 293, p. 239 (1981).
26) Gould (1985) cit. p. 598.
27) Robin R. Baker. "Human navigation and magnetoreception: The Manchester experiments do replicate". Animal Behaviour, vol. 35, pp. 691-704 (1987).
28) Jacques Bovet. "Combinig V-test probabilities in orientation studies: a word of caution". Animal Behaviour, vol. 44, pp. 777-779 (1992).
29) Joseph L. Kirschvink. "A cautionary note on magnetoreception in dowsers". In Magnetite biomineralisation and magnetoreception in organisms. Cit. p. 609- 610 (1985).
30) E. Balanovski, J. G. Taylor. "Can electromagnetism account for extra-sensory phenomena?" Nature, vol.276, pp. 64-67 (2 novembre 1978).
31) J. G. Taylor, E. Balanovski. "Is there any scientific explanation of the paranormal?" Nature, vol. 279, pp. 631-633 (14 giugno 1979).
32) Magnetite biomineralisation and magnetoreception in organisms (1985) cit. p. 535.
33) Kirschvink (1997) cit.
34) Joseph L. Kirschvink, Atsuko Kobayashi-Kirschvink, Barbara J. Woodford. "Magnetite biomineralization in the human brain". Proceeding of the National Academy of Science, vol. 89, pp. 7683-7687 (1992).
35) M. Fuller, J. Dobson, H. G. Wieser, S. Moser. "On the sensitivity of the human brain to magnetic fields: evocation of epileptiform activity". Brain Reseach Bulletin, vol. 36, n. 2, pp. 155-159 (1995).
36) In inglese swell.
37) In inglese comunemente note come doldrums.
38) Finney (1995) cit.
39) J. Randi, Fandonie, Avverbi 1999.
Andrea Albini
Dipartimento di Ingegneria
Elettronica, Università di Pavia
