CICLO (dal gr. κύκλος "cerchio")
È. parola assai usata nella terminologia scientifica per indicare sia una serie di fenomeni, che dopo un certo periodo di tempo si ripetono nello stesso ordine, sia lo stesso periodo di tempo in capo al quale la serie ricomincia. In letteratura si chiama ciclo una serie di leggende che si raggruppano intorno a un personaggio centrale.
Per il ciclo epico, v. epopea, per il ciclo commerciale, v. crisi; per il ciclo geografico, v. morfologia; per il ciclo dell'azoto, v. azoto.
Biologia. - Con la riproduzione gli organismi moltiplicano il loro numero formando nuovi individui simili a loro stessi. La riproduzione importa allora un ciclo, che si ripete a ogni generazione; però in molti organismi esiste una riproduzione alternante in maniera che il ciclo comprende più generazioni per condurre da un individuo ad altri simili a esso. Ciclo biologico in generale si dice lo svolgimento dei processi di riproduzione e di accrescimento, che conduce da un individuo ad altri simili. In taluni casi il ciclo è notevolmente variabile e comprende stadî e forme non necessarî; in altri casi invece è costante. A proposito dei varî organismi saranno descritti particolarmente i singoli cicli.; qui considereremo alcuni caratteri generali comuni e alcune notevoli conseguenze che scaturiscono da questo esame comparativo. Nei Protisti vi sono esempî dei più semplici cicli: tali sono quelli presentati dai Batterî, che si riproducono per scissione senza presentare né fenomeni di fecondazione né di sporulazione. Altri Batterî possono formare spore, ossia corpuscoli resistenti capaci di conservare la specie in condizioni sfavorevoli. La formazione delle spore batteriche non è mai necessaria, ma sempre dipende da particolari condizioni esterne; si considera tuttavia come facente parte del ciclo biologico. Nei Flagellati non coloniali, negli Infusorî e in altre forme, il ciclo consiste abitualmente nella scissione, con la possibilità che intervenga la fecondazione, provocata da particolari condizioni esterne. Inoltre esiste la possibilità dell'incistidamento. Questo è pure provocato da condizioni esterne, e ha lo stesso effetto generale della cosiddetta sporulazione dei Batterî (a rigore le spore dei Batterî dovrebbero essere chiamate cisti). Il ciclo si complica assai più in altri Protozoi ove è di 4 stadî tipici:
Così nel Trichosphaerium vi sono due adulti diversi: il mononte con la membrana priva di carbonato di magnesio, e l'anfionte con membrana fornita di aghetti di carbonato di magnesio. Il primo produce germi destinati alla copulazione (gameti); il secondo germi destinati a svilupparsi uno per uno senza copulazione (spore). Il ciclo biologico comprende tutti gli stadî da un mononte a un mononte o da una spora a una spora. Comprende altresì la riproduzione per scissione o per gemmazione, cui possono andare incontro tanto i mononti quanto gli anfionti. Il ciclo a 4 stadî si ritrova anche in molti Protozoi parassiti (plasmodio della malaria, per es.), nonché nelle Alghe. Ma i Flagellati coloniali, per es. i Volvox, hanno un ciclo affatto diverso; vi è un solo adulto pluricellulare, che può riprodursi per scissione o per gameti. Nelle Alghe esiste dunque un ciclo a 4 stadî simile a quello dei Protozoi, ma diverso da esso per due motivi: nelle Alghe lo sporonte è diploide e il gamonte è aploide: in ciascuna cellula dello sporonte vi è un numero di cromosomi doppio di quello del gamonte; il numero si riduce a metà nella formazione delle spore e si raddoppia con la fecondazione. Per quanto è noto, i Protozoi non si comportano così. L'altra differenza riguarda la natura dell'adulto, immobile e fornito di cellulosa nelle piante. Anche questo è in rapporto col ciclo biologico, perché le piante sono lo sviluppo dello stadio di cisti dei Protisti, gli animali, invece, dello stadio adulto mobile (v. animale). Questo ciclo a 4 stadî si conserva anche in tutte le piante superiori, ma abbreviandosi in alcune parti; nelle Briofite e Pteridofite la spora cadendo a terra produce il gamonte; i gameti, di questo si sviluppano producendo lo sporonte, sul corpo stesso del gamonte; lo stadio più lungo è il gamonte nelle Briofite (la piantina fogliata), lo sporonte nelle Pteridofite, essendo il gamonte rappresentato dal protallo, che marcisce quando la pianta fogliata (sporonte) vi cresce sopra. Nelle Fanerogame l'abbreviazione del ciclo biologico prosegue ancora nel medesimo senso, e perché tutta la pianta è lo sporonte, mentre spore, gamonti dei due sessi e gameti sono parti piccole del fiore, e di breve durata. Perciò le due più grandi differenze fra animali e piante, e poi, tra queste, fra i varî tipi d'organizzazione, consistono essenzialmente nello sviluppo e predominio di una parte del ciclo biologico piuttosto che d'un'altra. Negli animali il ciclo è immensamente più vario - così come anche l'organizzazione dei singoli tipi - cosicché a ragione fu detto che la zoologia è almeno dieci volte più estesa e complicata della botanica. Il ciclo a 4 stadî sopra indicato non esiste nei Metazoi perché manca in essi la riproduzione per spore. Vi sono cìcli più complicati e cicli più semplici; la semplicità si raggiunge con l'eliminazione della riproduzione agamica e della partenogenesi; rimane solo la riproduzione anfigonica, o con ermafroditismo o con dimorfismo sessuale. Risulta da ciò che nell'evoluzione a forme più elevate, si arriva a una semplificazione, non a una complicazione del ciclo biologico; se da questo punto di vista consideriamo la vita delle piante, troviamo che in fondo tale regola si verifica anche per esse; il ciclo a 4 stadî è talmente ridotto nelle Fanerogame, che veramente per esse non si può più parlare di riproduzione alternante, la generazione essendo una sola, l'altra ridotta a un organo o a poche cellule di vita breve. Se in gran parte dei Metazoi, e specialmente nei più elevati, il ciclo è così semplificato, per contro in altri gruppi si trovano parecchie possibilità; bisogna distinguere più casi, secondo tre criterî diversi: a) la presenza di partenogenesi o di riproduzione agamica (oltre l'anfigonia); b) le varie forme di riproduzione associata, come proprie di individui distinti e successivi oppure come possibilità del medesimo individuo; c) il ciclo biologico definito oppure indefinito (molto variabile secondo le condizioni esterne).
I. - La riproduzione associata può essere:1. agamica e anfigonica. Questo tipo si ha in alcuni Metazoi inferiori, così nell'Idra di acqua dolce. Questo celenterato ha la capacità di riprodursi per gemmazione, oppure per gameti (spermatozoi e uova). Quando le condizioni d'alimentazione e di temperatura sono favorevoli, continua indefinitamente la gemmazione, proprio come la scissione negl'Infusorî (v. coniugazione). Al comparire di condizioni meno favorevoli, si formano le cellule germinali e ha luogo la riproduzione anfigonica. Nei gruppi superiori ai Celenterati la riproduzione agamica non si osserva, o è eccezionale; 2. partenogenetica e anfigonica nello stesso individuo. Quest'associazione si trova in poche specie dotate di potere partenogenetico, essendo più frequente l'altermanza fra individui diversi. L'associazione si ha nelle api e forme affini. La regina depone uova che possono essere fecondate o no; se sì, nascono femmine, se no, maschi (legge di Dzierżon).
II. - Nella riproduzione alternante si ripetono le due categorie corrispondenti a quelle del gruppo precedente;1. metagenesi (alternanza tra riproduzione agamica e anfigonica), es. Celenterati (polipi e meduse); 2. eterogonia (alternanza fra partenogenesi e anfigonia), es. Rotiferi, Afidî. Questi cicli sono indefiniti, conservandosi sempre la riproduzione partenogenetica nelle buone condizioni di alimentazione e di vita generale. Sono invece cicli definiti quelli dei Cinipedi, che producono le galle delle querce (alternanza fra una generazione partenogenetica e una anfigonica). In tutti questi cicli l'individuo che si riproduce partenogeneticamente è morfologicamente diverso da quello che si riproduce anfigonicamente. Va ancora notato che il ciclo definito non è stato finora sottoposto a una prova sperimentale; forse l'alternarsi regolare si verifica in natura per le condizioni alle quali usualmente vengono sottoposti gl'individui; forse determinate condizioni sono capaci anche qui di far proseguire la riproduzione partenogenetica o di provocare quella sessuata. Ciò è noto per ora solo per lo Strongyloides intestinalis, nematode parassita dell'uomo. La generazione parassita è partenogenetica; le uova cadono nell'acqua, ove producono larve che si sviluppano in individui sessuati; i figli di questi sono destinati alla vita parassitaria e a divenire partenogenetici. Ma le larve che dovrebbero divenire individui anfigonici, possono invece divenire subito del tipo parassita partenogenetico, solo che vengano tenute a temperatura bassa, come ha dimostrato il Grassi. Perciò il ciclo apparentemente definito da un'alternanza regolare, può invece essere modificato da condizioni d'ambiente. In linea generale risulta da questo esame dei varî tipi di associazione e alternanza di forme riproduttive che vi sono organismi forniti d'un unico modo di riproduzione; altri forniti di più modi di riproduzione; in questo secondo caso uno dei modi è l'anfigonia e la maniera della riproduzione è di regola sottoposta all'influenza delle condizioni esterne; condizioni favorevoli di nutrizione e d'ambiente sono in generale capaci di far proseguire in maniera indefinita quella forma riproduttiva che non è l'anfigonia, e cioè la riproduzione agamica oppure la partenogenesi, a seconda del tipo del ciclo di cui si tratta. Questa possibilità è esclusa solo in casi particolari, per la natura stessa del ciclo, come per esempio in quello delle api.
Il ciclo biologico infine va considerato nei riguardi dell'esattezza o variabilità nel corso del tempo. Si chiama eredità la conservazione dei caratteri nelle successive generazioni, cioè l'esattezza del ciclo biologico. Ma poiché la paleontologia dimostra che vi è stata una trasformazione delle specie (evoluzione), ciò significa che il ciclo biologico non è esatto, ma solo approssimato; esso è inesatto non solo nel senso d'una variabilità individuale fluttuante intorno a un valore medio costante, bensì anche in una maniera da permettere mutamenti progressivi. Tra i mutamenti che intervengono nel ciclo biologico e conducono alla trasformazione della specie, dobbiamo considerarne di due nature diverse: mutamenti nei caratteri degl'individui in uno o più punti del ciclo senza mutare il tipo del ciclo; mutamenti del tipo dello stesso ciclo. Questi ultimi conducono alle più fondamentali differenze, come nelle relazioni tra il ciclo delle Piante e quello degli Animali. Ciclogenesi si dice l'evoluzione dei gruppi per mutamenti nel ciclo biologico.
Cronologia. - Nella misura del tempo, ciclo è un periodo di anni, di mesi o di giorni, dopo il quale si ripete una stessa serie d; apparenze, di fenomeni, ecc. Per es.: intercalazione bisestile - ciclo di 4 anni; settimana = ciclo di sette giorni.
Ciclo solare. - Periodo di 28 anni giuliani (28 = 4 × 7; 4 = numero corrispondente al ritorno periodico degli anni bisestili, 7 = numero corrispondente al ritorno periodico dei giorni della settimana), dopo il quale si ripetono gli stessi giorni della settimana alle stesse date del mese. Per il calendario gregoriano occorre tener conto del giorno soppresso negli anni secolari espressi da un numero non divisibile per 400.
Ciclo lunare o ciclo di Metone (ateniese, 430 a. C.) o ciclo del numero d'oro (perché la scoperta, comunicata da Metone alle Olimpiadi, fu perpetuata in lettere d'oro sul tempio di Minerva) è il periodo che comprende 235 lunazioni esatte, pari a 6939,69 giorni, pari ancora, quasi esattamente, a 19 anni di 365,25 giorni (19 anni = 6939,75 giorni). Dopo tale periodo le fasi lunari e in particolare i novilunî ritornano alle stesse date dell'anno.
Un altro periodo, connesso col moto della Luna, è il saros, di 223 lunazioni, pari a 6585,2 giorni (18 anni ed 11 giorni), durante il quale il sole compie 19 rivoluzioni rispetto ai nodi dell'orbita lunare (v. luna). Trascorso un saros si ripetono quasi esattamente alle stesse date le stesse ecclissi di Sole o di Luna; un saros contiene ordinariamente 29 eclissi lunari e 41 solari (v. ecclisse).
Ciclo d'indizione romana. - Periodo di 4 anni giuliano, istituito a Roma nel 313 d. C. per la revisione delle imposte.
I Greci e i Romani ricorsero alla determinazione e all'uso dei cicli, per far combinare il mese lunare, il giorno e l'anno solare (quantità incommensurabili), in modo da evitare frazioni nell'indicazione della durata di questi singoli periodi di tempo, l'uno rispetto all'altro, e da impedire un'eccessiva divergenza dai corrispondenti fenomeni astronomici. Il ciclo più antico adottato dai Greci sarebbe stato la trieteride, cioè un periodo di due anni lunari, il secondo dei quali allungato con un mese intercalare; un complesso, cioè, di 738 giorni. A ovviare al difetto della trieteride, che ogni otto anni cioè si venisse ad intercalare un mese di troppo, si ricorse alla costruzione del ciclo di otto anni, l'octaeteride (sec. VIII, almeno, a. C.), composta di 5 anni normali di 12 mesi lunari e di 354 giorni, e di 3 anni di 13 mesi; e di 384 giorni: un complesso, dunque, di 2922 giorni, corrispondente a un anno solare di giorni 3651/4. Ma l'octaeteride non rispondeva esattamente allo scopo; e il desiderio di trovare più perfetta corrispondenza fra l'anno solare e il mese lunare fece sì che essa fosse oggetto di studî da parte d'astronomi e di matematici, come Cleostrato di Tenedo (sec. VI), e si facessero tentativi per calcolare cicli più lunghi. Il primo ciclo più lungo dell'octaeteride e che ne corresse in gran parte i difetti, fu quello dicannovenale di Metone, detto ciclo del numero d'oro (v. sopra), successivamente modificato da Euctemone di Amfipoli, da Filippo di Opunte, da Callippo di Cizico (ciclo di Callippo) e da Ipparco di Nicea (12 a. C.). Ma gli stati greci - a quanto si sa - rimasero fedeli all'antica octaeteride, adattandola variamente, e solo il ciclo di Metone trovò posteriormente accoglienza in qualche calendario civile, ma non subito. Solo dopo la battaglia di Cheronea, probabilmente nel 340-39 o 338-37, il ciclo octaeterico fu abolito in Atene e ad esso fu sostituito un ciclo diciannovennale, non identico, per altro, a quello costruito da Metone; verso la fine del sec. II a. C. (119-8) pare si sia ritornati all'octaeteride. Non par dubbio che anche i Romani abbiano ricorso, nei primi secoli dopo le origini della loro città, al ciclo octaeterico; ma poiché i Romani non erano, come i Greci, vincolati al mese lunare dalle necessità del culto o della vita pubblica, se ne liberarono quando loro piacque. Vedi anche calendario; cronologia.
Termodinamica. - Le condizioni termodinamiche di ogni fluido sono determinate, quando se ne conoscano la temperatura, la pressione e il volume specifico. Se qualcuna di queste grandezze varia, il fluido subisce una trasformazione; e se, mediante successive trasformazioni, il fluido viene periodicamente a ritrovarsi nelle condizioni iniziali (come si verifica nelle macchine termiche), si dice che il fluido subisce un ciclo di trasformazioni.