Fisiologia di un Gigante

Merlino dirige i Giganti nella costruzione di Stonehenge, in un’illustrazione del XIV secolo. Da qui.

Torniamo ad occuparci dei Giganti. Negli articoli precedenti avevamo visto orme, resti ossei e altri reperti che testimoniavano l’esistenza, in un passato più o meno lontano, di uomini altissimi. E con “altissimi” non intendiamo semplicemente “di statura nettamente superiore alla media”, ma di altezza totalmente fuori scala rispetto alla nostra, talora più vicina a quella di un palazzo che a quella di un essere umano attuale.

Ci resta, però, da rispondere ad una domanda più che lecita: l’esistenza di uomini così enormi è fisiologicamente possibile? Nello specifico: com’è possibile che abbiano raggiunto stature così elevate? E inoltre, sarebbe stato possibile per un uomo alto 10 metri stare in piedi senza collassare sotto il proprio peso? Cercheremo di trovare delle risposte in questo articolo…

L’origine dei Giganti

Come sappiamo, anche oggi esistono dei “giganti”: si tratta appunto di individui notevolmente più alti della media (talvolta più di 2 metri e mezzo), la cui crescita esagerata è dovuta ad una maggiore produzione di ormone della crescita in età prepuberale. Al netto di questo, i giganti odierni sono a tutti gli effetti esseri umani “normali”.

Stando ad alcuni miti, tuttavia, i Giganti dei tempi antichi avrebbero avuto origine da un’ibridazione. Secondo la Genesi (6, 4), quando i “figli di Dio” si univano alle “figlie degli uomini” esistevano sulla Terra i Nephilim, termine tradotto appunto come “Giganti”. Dalle parole della Genesi non è chiaro se i Nephilim fossero effettivamente il frutto di queste unioni; tuttavia, il Libro di Enoch (capitoli VI-VII) lo afferma esplicitamente. Secondo la mitologia greca, i giganti Efialte e Oto erano figli del dio Poseidone e di Ifimedia, una donna mortale. Anche il semileggendario re sumero Gilgamesh, “per due terzi divino”, era un vero e proprio gigante: aveva infatti una statura di 11 cubiti (5,5 metri)!

Statua assira dell’VIII secolo a.C. raffigurante Gilgamesh con in braccio un leone, che appare assai più piccolo di lui. Da qui.

È possibile che tali racconti abbiano un fondo di verità? Sulla questione Figli di Dio/figli degli uomini e ibridazione/manipolazione genetica della specie umana avevamo già speso alcune parole qui; in questa sede ci interessa indagare solo sulla plausibilità di un’origine ibrida, nello specifico, dei Giganti.

Ebbene, esiste un fenomeno che potrebbe spiegare la grande statura degli uomini generati da tali incroci: si tratta del cosiddetto “vigore ibrido”. È ben noto ai coltivatori che le piante ibride hanno dimensioni molto maggiori delle due linee pure da cui derivano; un analogo aumento di dimensioni si registra negli animali. Anche negli uomini, gli individui generati da unioni interrazziali presentano spesso una statura superiore a quella dei genitori.

I meccanismi alla base del vigore ibrido non sono ancora ben chiari; tuttavia, per ibridi come il ligre (leone maschio × tigre femmina) il segreto risiederebbe in alcuni geni che inibiscono la crescita. Nel leone, tali geni sono espressi solo quando ereditati dalla madre; nel ligre, che li eredita solo dal padre, la loro espressione non avviene. Ciò causa una crescita esuberante dell’animale, il cui peso in certi casi può superare addirittura la tonnellata. Che anche l’imponente statura dei Nephilim fosse dovuta a questo motivo? A mio avviso, non è improbabile: resta da capire, però, quanto imponente potesse essere.

Altezza: una questione di… superficie e volume

Fino a che punto può crescere un essere umano? Per rispondere a questa domanda dobbiamo introdurre un importantissimo principio descritto per la prima volta da Galileo Galilei nel 1638: la legge del cubo quadrato. Tale principio afferma che all’aumentare delle dimensioni di un oggetto la superficie aumenta in proporzione al quadrato del fattore di aumento, mentre il volume in proporzione al cubo di esso. In altre parole, se la lunghezza raddoppia (L × 2) la superficie quadruplica (2 × 2 = 4), mentre il volume aumenta di 8 volte (2 × 2 × 2 = 8).

Prendiamo ad esempio un cubo di lato 1 cm. La sua superficie, che consiste in 6 quadratini di 1 cm2 ciascuno, sarà di 6 cm2, mentre il volume di 1 cm3. Ora raddoppiamo la lunghezza del lato del cubo: la superficie, che ora consiste in 6 quadratini da 4 cm2 ciascuno, sarà appunto quadruplicata (24 cm2). Il volume sarà invece di 8 cm3, cioè 8 volte maggiore: il nuovo cubo può contenere infatti 8 “cubetti” di lato 1 cm. Notiamo anche che il cubo più piccolo ha un rapporto superficie/volume di 6:1, il doppio del secondo (3:1). Da ciò si intuisce che più un oggetto è piccolo, maggiore sarà il suo rapporto superficie/volume. Questo particolare è di estrema importanza, come vedremo tra poco.

Rappresentazione schematica della legge del cubo quadrato.

Alcuni problemi da risolvere

Sebbene gli esseri viventi non siano dei solidi regolari, la legge del cubo quadrato è valida anche per loro. Ma cosa comporta questo in termini “pratici”? Alla luce di quanto abbiamo appena visto, è evidente che un notevole aumento di dimensioni porrebbe delle vere e proprie sfide alla fisiologia. Vediamo per esempio cosa succederebbe se raddoppiassimo l’altezza di un essere umano:

  • La massa corporea aumenterebbe di 8 volte, mentre la sezione trasversale delle ossa soltanto di 4 volte: lo scheletro, perciò, dovrebbe sostenere un peso doppio del normale.
  • La quantità di sangue aumenterebbe di 8 volte, ma la superficie complessiva degli alveoli polmonari solo di 4 volte, il che complicherebbe gli scambi gassosi. Inoltre, per pompare il sangue fino alla testa, servirebbe una pressione maggiore.
  • L’aumento di 8 volte del volume corporeo si rifletterebbe sulle necessità metaboliche, che diverrebbero notevolmente maggiori. Inoltre, sarebbe più difficile disperdere il calore corporeo attraverso la pelle, poiché il rapporto superficie/volume risulterebbe dimezzato.

L’organismo di un gigante dovrebbe quindi mettere in atto diverse strategie per risolvere questi problemi:

  • Le ossa dovrebbero avere una sezione trasversale relativamente ampia. Se osserviamo i più grandi mammiferi terrestri (elefanti, rinoceronti, ippopotami), ci accorgiamo che hanno tutti arti piuttosto tozzi, coerentemente con le proporzioni della loro ossatura; al contrario, gli animali più leggeri tendono ad essere piuttosto snelli. In un toporagno, lo scheletro rappresenta circa il 5% del peso corporeo; in un uomo il 14%; in un elefante il 20%. Nel nostro gigante la proporzione potrebbe aggirarsi intorno a quest’ultimo valore.
  • La cassa toracica dovrebbe essere ampia, per consentire una maggiore capacità polmonare e facilitare così lo scambio di ossigeno e anidride carbonica. Un altro sistema per garantire un’adeguata ossigenazione del sangue (e quindi dei tessuti) potrebbe consistere nell’aumento di globuli rossi. I muscoli dovrebbero essere molto ricchi di mioglobina, una proteina che immagazzina l’ossigeno, molto abbondante nei grandi mammiferi e specialmente nei cetacei. Il cuore dovrebbe avere pareti piuttosto robuste, un po’ come quello della giraffa. E proprio come nella giraffa, la pelle delle gambe dovrebbe essere particolarmente spessa per contrastare la pressione sanguigna ed evitare ristagni di sangue.
  • La cute dovrebbe essere abbondantemente irrorata dai vasi sanguigni, per facilitare la dispersione di calore. L’apparato digerente dovrebbe essere in grado di digerire e assorbire un’ingente quantità di cibo: sebbene negli animali la quantità relativa di cibo ingerito diminuisca con l’aumentare delle dimensioni, un gigante mangerebbe senz’altro molto di più rispetto a un uomo normale. D’altronde, il Libro di Enoch (VII, 3) afferma che a un certo punto gli uomini non riuscirono più a provvedere al sostentamento dei Giganti. Il metabolismo, comunque, sarebbe piuttosto lento, poiché solitamente la sua velocità è inversamente proporzionale alle dimensioni corporee. Ciò servirebbe a limitare la richiesta di ossigeno da parte dei tessuti, che come abbiamo visto sarebbe più difficile da soddisfare.
Scheletro di elefante a confronto con quello di un essere umano, in una litografia del 1860. Si notino le differenti proporzioni delle ossa degli arti. Da qui.

Le proporzioni corporee del nostro gigante, inoltre, non sarebbero del tutto identiche alle nostre. È noto, ad esempio, che più grande è un animale, minore è il rapporto tra la massa del cervello e quella del corpo: in una formica tale rapporto ammonta a 1:7, in un uomo a 1:40, in un cavallo a 1:600. Sebbene esistano deviazioni da questa regola, le dimensioni del cervello tendono sempre a mantenersi entro certi limiti: il capodoglio, che può pesare oltre 40 tonnellate, ha un volume cerebrale di 8000 cm3, cioè “solo” 6 volte il nostro (1300 cm3)! Perciò il cervello del nostro gigante, in proporzione, sarebbe probabilmente più piccolo del nostro, e così pure la testa.

Stesso discorso vale per gli occhi. La loro grandezza relativa tende a diminuire man mano che le dimensioni dell’animale aumentano: l’elefante, infatti, ha occhi solo poco più grandi dei nostri. Una delle ragioni è che un occhio molto grande, avendo un diametro pupillare maggiore, farebbe entrare più luce del necessario, peggiorando la qualità della visione. Non a caso, ad avere occhi e pupille enormi sono i grandi animali marini, che vivono in un ambiente dove la luce è scarsa. Ciò significa che gli occhi di un gigante sarebbero relativamente piccoli in confronto al resto del corpo.

Il ruolo della gravità

Ancora non abbiamo risposto alla domanda iniziale, vale a dire, fino a che punto può crescere un essere umano. Ma prima di rispondere dobbiamo introdurre un altro importantissimo fattore in gioco: la gravità. Si tratta di una forza talmente connaturata alle nostre esistenze che non ci rendiamo conto di quanto influisca davvero su di esse. Possiamo tranquillamente affermare, infatti, che è proprio la gravità a determinare le dimensioni degli esseri viventi.

Uno degli effetti della gravità è aumentare (o diminuire) il peso di un corpo. Infatti, sebbene massa e peso vengano spesso considerati equivalenti, la massa è la quantità di materia di un corpo, mentre il peso è la forza gravitazionale esercitata su di esso. Perciò, mentre la massa rimane sempre identica, il peso può variare in base alla gravità: se quest’ultima fosse la metà, anche il peso risulterebbe dimezzato; se raddoppiasse, anche il peso raddoppierebbe.

Come abbiamo già visto sopra, l’aumento di peso correlato alla crescita in altezza sovraccarica le ossa, che devono adattarsi ampliando la loro sezione trasversale relativa. Ma fino a che punto questo “trucco” può funzionare? Dipende dal fattore di sicurezza delle ossa, ovvero il rapporto tra il massimo carico sopportabile e il carico sostenuto abitualmente. In base ad alcune misurazioni, nell’uomo e in molti animali il valore di questo fattore si aggira al massimo intorno a 4. Considerando quindi un fattore di sicurezza pari a 4, una statura doppia del normale lo ridurrebbe a 2, poiché il carico sulle ossa sarebbe doppio. Aumentando ulteriormente la statura, il fattore sicurezza si avvicinerebbe a 1, rendendo il nostro gigante continuamente esposto al rischio di fratture ossee. Alla luce di tutto ciò, potremmo collocare la massima statura raggiungibile da un essere umano fra i 3 e i 4 metri, difficilmente oltre.

Alcuni crani umani rinvenuti nel 1913 in Arkansas insieme ai rispettivi scheletri, uno dei quali misurava quasi 3 metri. Dal New Age Magazine, vol. 18 (1913).

Questo è ciò che accadrebbe oggi. Ma cosa succederebbe se la gravità fosse minore di quella attuale? Non si tratta solo di una speculazione: sebbene i paleontologi glissino sull’argomento, è chiaro che i dinosauri non avrebbero potuto stare in piedi se il pianeta avesse avuto la gravità che ha oggi. Secondo il ricercatore Stephen Hurrell, all’epoca dei dinosauri la Terra era più piccola, e ciò comportava – appunto – una gravità ridotta. È lecito chiedersi, quindi, se un pianeta più “leggero” avrebbe potuto ospitare anche quegli uomini di statura colossale che coi dinosauri potrebbero aver convissuto.

Ebbene, la risposta è sì. Come abbiamo detto poc’anzi, infatti, il peso corporeo dipende dalla gravità. In una gravità dimezzata, anche il peso corporeo sarebbe dimezzato: la nostra statura, quindi, potrebbe essere non solo tranquillamente raddoppiata, ma perfino triplicata, senza imporre uno stress eccessivo alle ossa. Con una gravità ancora inferiore, circa ¼ di quella attuale, sarebbero possibili stature ancora più colossali, sugli 8-10 metri o più. Secondo Hurrell, all’epoca dei dinosauri la gravità era circa la metà di quella odierna; non manca però chi suggerisce appunto un valore pari a ¼ dell’attuale. Sebbene questo aspetto sia ancora da chiarire, possiamo comunque affermare che l’esistenza di uomini di dimensioni comparabili a quelle dei dinosauri è, almeno teoricamente, possibile.

Una forza smisurata… oppure no?

L’altissima statura non era l’unica peculiarità dei Giganti: a loro viene anche attribuita una forza sovrumana, che avrebbero sfruttato per realizzare le costruzioni megalitiche ancor oggi esistenti. In fondo sembrerebbe perfettamente logico: più sei grande, più sei forte; più sei forte, maggiore sarà il peso che riuscirai a sollevare.

In realtà, le cose non stanno esattamente così: sebbene la forza assoluta aumenti con il peso corporeo, la forza relativa, al contrario, diminuisce. Nessuno oserebbe sostenere che un elefante è meno forte di una formica: eppure, quest’ultima può sollevare anche 50 volte il proprio peso, mentre l’elefante può sostenere al massimo ¼ del proprio peso. Analogamente, i sollevatori di pesi con più massa muscolare ottengono risultati migliori, anche se gli atleti più leggeri, in proporzione, riescono a sollevare di più.

Tutto ciò è spiegabile, ancora una volta, con la legge del cubo quadrato. La forza assoluta, infatti, è direttamente proporzionale alla sezione trasversale dei muscoli, mentre la forza relativa dipende anche dal volume corporeo. Un uomo alto il doppio del normale avrà una forza assoluta 4 volte maggiore, ma una forza relativa dimezzata, poiché i muscoli (così come le ossa) dovranno sostenere il doppio del peso.

Ciò significa che anche il più forte dei Giganti avrebbe avuto difficoltà a sollevare più di una frazione del proprio peso corporeo. A seconda della sua statura, avrebbe potuto sollevare diversi quintali, o perfino qualche tonnellata: una forza indubbiamente sovrumana, ma ben lungi da rendere maneggevoli megaliti come quello di Baalbek in Libano, pesante 1650 tonnellate. Forse quindi, oltre alla forza fisica, i Giganti disponevano anche di una tecnologia in grado di alleggerire le pietre, come suggeriscono numerose costruzioni megalitiche. Ma questo, ovviamente, è un altro argomento.

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