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Chi soffre tanto il caldo come me sa bene cosa vuol dire cercare sempre nuovi modi per non sentirsi svenire in strada durante una torrida giornata estiva. La verità è che noi calorosi siamo geneticamente predisposti a vivere in ambienti meno caldi e, di conseguenza, siamo i primi ad avvertire l’aumento delle temperature. Senza lunghi preamboli generici e già sentiti, eccovi un po’ di notizie dettagliate dalla NASA e dalla Union of Concerned Scientists:

  • Il 2010 in Europa è stato l’anno più caldo degli ultimi 125 anni e probabilmente anche degli ultimi 500 anni
  • Nel 2003 l’ondata di caldo in Francia ha raggiunto i 40°C, causando la morte di più di 10000 persone
  • L’estensione del ghiaccio estivo nel Mare Artico si è ridotta del 15% negli ultimi 25 anni
  • Dal 1850 i ghiacciai delle Alpi hanno subito una contrazione del 30-40% rispetto all’areale originario
  • Un terzo delle specie di uccelli della Gran Bretagna depone le uova prima nella stagione e due terzi delle specie di piante dei climi temperati fioriscono precocemente rispetto a qualche decennio fa
  • Due terzi delle farfalle europee finora studiate vive oggi più a Nord (35-250km) rispetto alle zone occupate alcune decine di anni fa

Detto questo, ci siamo mai soffermati davvero sulle conseguenze del Global Warming? Sappiamo tutti, tranne Trump a quanto pare, che questo è un fenomeno ormai evidente ovunque, e che si manifesta in modo diverso a seconda della latitudine. Ciò vuol dire che ogni ambiente, habitat o nicchia ecologica è, o sarà, interessato da un cambiamento climatico. Poiché questo avviene troppo velocemente da permettere a piante e animali di riuscire ad adattarsi, essi si disperdono per rimanere nelle loro condizioni abituali di temperatura e precipitazioni, determinando, quindi, una modifica degli areali di distribuzione delle specie. Chi non riesce a migrare in tempo o ad adattarsi, si estingue.

Andando incontro ad un clima desertico o semidesertico, ho voluto approfondire alcune delle strategie adattative di animali che attualmente vivono in zone del mondo con un clima simile. Per quanto siano affascinanti ed efficaci i meccanismi termoregolatori utilizzati dagli ectotermi (animali che non producono calore tramite processi metabolici, ma che dipendono dall’esterno), ci soffermeremo principalmente su chi, come noi, è endotermo.

Dopo parecchie letture, ho notato che sono 3 le strategie più ricorrenti adottate dagli animali: non sprecare acqua, avere una ridotta massa corporea, essere pelosi.

In linea di massima, possiamo dire che più un animale è grande, più diminuisce progressivamente il rapporto tra la sua superficie e il suo volume. Questo ci interessa perché gli scambi termici tra un animale e l’ambiente in cui vive, avvengono esclusivamente attraverso la superficie corporea. Volendo tradurre questa relazione in termini biologici adattativi, diciamo che un animale grande scambia energia termica con l’ambiente meno rapidamente di un animale piccolo. La regola di Bergmann, infatti, enuncia che la temperatura ambientale e la massa corporea di un animale sono ottimali se inversamente proporzionali. Come sempre però, la natura ci stupisce e presenta eccezioni a questa regola: il collo e gli arti della giraffa, le gobbe del cammello, le orecchie dell’elefante, sono tutti esempi di amplificazione della superficie corporea di animali dalla massa notevole. Questo perché se la forma corporea dell’animale risulta longilinea e con arti ed appendici molto lunghe, il rapporto tra superficie e massa corporea diviene meno sconveniente. La regola di Allen che afferma diretta proporzionalità tra temperatura ambientale e lunghezza di arti ed appendici, funge, quindi, quasi da integrazione all’enunciato del collega. Dei campioni nell’abbassamento della temperatura corporea sono gli elefanti, le lepri e i pipistrelli, i quali, semplicemente agitando le loro sottili membrane fittamente vascolarizzate (le grandi orecchie dei primi e le ampie ali degli ultimi), sono in grado di dissipare quasi il 100% del calore in eccesso.

Pipistrello in volo

In pratica, aumentare l’afflusso sanguigno in queste speciali membrane, si traduce in un maggior quantitativo di sangue che si raffredda velocemente a contatto con l’aria. Una tecnica, questa, molto più efficiente della sudorazione poiché non implica perdita idrica, pericolosa in ambienti aridi.

Negli ambienti terrestri, soprattutto se a climi caldi e secchi, l’acqua evapora attraverso la superficie corporea e dal sistema respiratorio, sotto forma di vapore acqueo, ed eliminata direttamente dal sistema escretore (urina e feci), sotto forma di liquido. Essendo, negli ecosistemi desertici, avvantaggiati tutti gli animali che, durante i processi di termoregolazione, minimizzano la perdita idrica, vi ritroviamo una rassegna di adattamenti sorprendenti.

Dipodomys deserti

Si va dalla perdita delle ghiandole sudoripare in alcuni micro-mammiferi come il ratto canguro (Dipodomys deserti), alla capacità di espellere feci totalmente secche o, addirittura, di abolire l’abbeveramento grazie ad un efficientissimo sistema di assimilazione dei liquidi a partire dal cibo, come fa il Gufo reale del Sahara con le sue prede. Il Dromedario addirittura riesce a non bere per diversi giorni, perdendo fino al 40% del suo peso in acqua, grazie alla peculiare forma ovoidale dei suoi globuli rossi; questi, orientati secondo il flusso sanguigno, riescono a penetrare fino ai capillari più piccoli anche in condizioni di alta densità sanguigna da disidratazione. I Cammelli, invece, nostra immagine idealizzata di animale desertico, con una superficie nasale a dir poco unica, riducono drasticamente la perdita idrica dovuta alla respirazione; questo perché, sfruttando le proprietà igroscopiche, riescono a riassorbire l’acqua dall’alito umido che viene di volta in volta espirato.  

La pelliccia dei mammiferi, ma anche le piume degli uccelli, sono subito associati ad una funzione termica, quasi sempre, però, di solo mantenimento del calore. È un errore comune che induce anche molte persone a tosare il proprio cane quando arriva l’estate, non sapendo di avergli tolto un’importantissima difesa dal caldo. In quanto isolanti termici, pelliccia e piumaggio fungono in entrambe le condizioni ambientali: non far penetrare il freddo, ma nemmeno far assorbire il caldo. I grandi mammiferi del deserto, come cammelli e dromedari, hanno una pelliccia molto folta, i cui strati superficiali assorbono calore per poi restituirlo all’ambiente esterno.

Geronticus eremita

Un effetto simile si ottiene anche quando il piumaggio molto scuro di uccelli come l’Ibis eremita (Geronticus eremita) assorbe e poi irradia calore senza far alterare la temperatura corporea. Altri uccelli, invece, riflettono semplicemente la luce grazie al loro piumaggio chiaro, come la Cicogna europea (Ciconia ciconia) o i numerosi ardeidi bianchi tra cui le Garzette (Egretta garzetta).

Egretta garzetta

In natura si assiste spesso ad un fenomeno affascinante, chiamato convergenza adattativa; questa fa sì che anche specie geneticamente molto lontane siano accomunate per la presenza di caratteri simili come adattamento ad uno stesso stimolo esterno. Chi dice che la pelliccia sia un’esclusiva dei mammiferi? Alcuni insetti, infatti, non presentano più rari peli corporei, bensì una folta pelliccia per fronteggiare condizioni termiche estreme.

Cataglyphis bombycina

È il caso della formica d’argento sahariana (Cataglyphis bombycina) che ha il capo ricoperto di lunghi peli bianchi appiattiti alla base e con scanalature nella lunghezza; questa particolare forma permette una totale riflessione interna (TIR) della radiazione solare sia nello spettro visibile che nell’invisibile (spettro elettromagnetico ed infrarosso). Avere questa peluria bianca, più o meno fitta, risulta così vantaggioso da far convergere addirittura alcune piante in questa direzione.

Cephalocereus senili

La testa di vecchio (Cephalocereus senilis) è una Cactacea alquanto adattata all’ambiente desertico poiché, oltre alle classiche modifiche che presentano tutte le piante succulente (parenchima acquifero per le riserve idriche, foglie trasformate in spine per ridurre la traspirazione, radici molto profonde per cercare acqua), sono avvolte da una fitta lanugine bianca che le protegge dall’irradiazione solare diretta e ne riflette i raggi.

E noi saremo in grado di adattarci?

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