mercoledì 9 giugno 2010

Figli del Buio

Noi, in quanto Mammiferi, siamo figli del buio.

I nostri progenitori, per innumerevoli generazioni, vissero all'interno di tane sotterranee, dormendo durante il giorno ed uscendo allo scoperto di notte. Un'esistenza condotta al buio perenne delle tane e della notte. Dalla nascita alla morte non conobbero altro che buio.

I Mammiferi sono il risultato di milioni di anni di evoluzione a partire da una specie di piccoli Rettili indifesi, che trovarono riparo all'interno di cunicoli scavati nel terreno.

Il giorno era dominato da Dinosauri predatori di grossa stazza, perciò era molto pericoloso uscire allo scoperto. Tuttavia i Dinosauri erano eterotermi, ovvero a sangue freddo, pertanto il loro metabolismo rallentava quando la temperatura scendeva sotto una certa soglia. Di notte, in assenza di luce, i Dinosauri erano intorpiditi, incapaci di reagire agli stimoli. Una circostanza favorevole per quei piccoli Rettili indifesi, giacché costituiva un'ottima occasione per uscire a procacciarsi il cibo.

Ma come fecero questi piccoli Rettili a conquistare la notte?

Attraverso l'omeotermia: i muscoli acquisirono una funzione secondaria, iniziarono a consumare energia anche in assenza di contrazione per ricavare calore. Un corpo autonomamente riscaldato può mantenere operativa la fisiologia cellulare indipendentemente dalla temperatura dell'ambiente esterno.

Grazie all'omeotermia quel piccolo Rettile, progenitore dei Mammiferi, fu in grado di condurre vita notturna, intraprendendo così un nuovo percorso adattativo.

La comparsa dei peli si dimostrò favorevole. L'insieme dei peli forma uno strato che trattiene il calore sulla pelle, rallentandone la dispersione verso l'esterno. Il vantaggio apportato fu l'ottimizzazione dell'economia metabolica: più lentamente si dissipava il calore, minore era la quantità di calorie che era necessario spendere per mantenere costante la temperatura corporea.
Come vedremo, questo non fu l'unico vantaggio apportato dai peli.

Di notte la visibilità è ridotta, perciò la perlustrazione dell'ambiente risultava difficoltosa. Lo sviluppo dell'olfatto permise di orientarsi al buio, in direzione delle fonti di cibo.

Il buio rendeva difficoltoso anche il riconoscimento reciproco (intraspecifico). I progenitori dei Mammiferi evolsero dunque un sistema ghiandolare, a livello del derma, secernente molecole di segnalazione percepibili attraverso l'olfatto. Tali molecole servivano a segnalare, ad esempio, la fertilità o lo stato di salute dell'individuo. Anche in questo caso i peli si dimostrarono utili intrappolando e conservando tali molecole odorose. Questo è il motivo per il quale i peli si concentrano in prossimità delle ghiandole sudoripare [1] e dei genitali (dopo decine di milioni di anni, i cani non hanno ancora rinunciato all'abitudine di odorasi reciprocamente i genitali).

Un'altra modifica apportata dall'adattamento al buio è la posizione frontale degli occhi, accorgimento che migliorò notevolmente la visione notturna [2].

L'udito, già presente nei Rettili, venne perfezionato dalla Selezione Naturale.
Quegli individui ai quali le modifiche casuali conferivano, alla nascita, un apparato uditivo migliorato, avevano più probabilità di sopravvivere al buio, riuscendo a percepire anticipatamente i pericoli, come ad esempio l'avvicinarsi di un intruso all'interno della tana. Questa direzione evolutiva portò alla formazione dell'orecchio esterno (padiglione auricolare) struttura che serve a convogliare le onde sonore verso l'orecchio interno, aumentandone la percezione.

Le tane offrivano rifugio durante il giorno, ciononostante v'era un predatore, simile ad una lucertola dal corpo snello e longilineo, che riusciva a penetrare all'interno dei cunicoli. Quella “lucertola” era il progenitore degli attuali serpenti.
Sfuggire a tale predatore non fu complicato per individui dotati di un udito sensibile e perciò capaci di avvertire l'incombere del pericolo: fu sufficiente costruire tane a doppia uscita per disporre di una sicura via di fuga. Ma, mentre i genitori erano liberi di scappare, le uova, rimanendo all'interno della tana, finivano per esser divorate dal predatore.
Quelle madri che tardavano a deporre le uova, che trattenevano più a lungo le uova fecondate all'interno del proprio corpo, potevano fuggire dai predatori assieme alla prole in via di sviluppo. In questo modo aumentarono la probabilità di sopravvivenza della prole diminuendo il periodo di massima vulnerabilità.
La strategia fu talmente vincente che la tendenza fu quella di evolvere la viviparità...

... quei piccoli Rettili si erano ormai trasformati in Mammiferi. Immaginateli simili agli attuali topi.


Il predominio dei Rettili volse al termine all'avvento di un'Era Glaciale.
Il cambiamento climatico fu innescato dalla diffusione atmosferica di caligine che, schermando buona parte dei raggi solari, provocò il drastico abbassamento della temperatura. La causa di tale intorbidimento atmosferico è controversa: attribuita all'intensificarsi dell'attività vulcanica o all'impatto di un grosso meteorite che avrebbe sollevato una grande quantità di polveri [3].
Il cambiamento delle condizioni ambientali provocò un'estinzione di massa. In breve tempo i Dinosauri scomparvero completamente, poiché eterotermi, i loro corpi erano incapaci di produrre calore.
I Mammiferi ancestrali, invece, vennero favoriti, riuscendo a sopportare le nuove condizioni climatiche grazie all'omeotermia.
Dei Rettili fu una strage incommensurabile. Si salvarono in pochissimi: soltanto quei Cheloni (tartarughe), Lacertiliani (lucertole, iguane), Loricati (coccodrilli e alligatori) e Ofidi (serpenti) il cui areale si estendeva in prossimità dell'equatore, dove gli effetti della glaciazione risultarono attenuati.

Quella che per alcuni fu una catastrofe, per altri rappresentò un'opportunità. Una volta scomparsi i Dinosauri, i Mammiferi furono liberi di riconquistare il giorno e di occupare le nicchie ecologiche dei loro predecessori.

Siamo tornati a condurre vita diurna soltanto da pochi milioni di anni. I caratteri ereditari che derivano dall'adattamento al buio ci distinguono dai Rettili: omeotermia, peli, olfatto, ghiandole sudoripare, posizione frontale degli occhi, orecchio esterno, viviparità.



Note

[1]: Oltre a produrre molecole per il riconoscimento olfattivo, le ghiandole sudoripare svolgono, in alcune specie, funzione di termoregolazione.

[2]: Difatti anche le civette (uccelli notturni) ed i pesci abissali (che vivono a profondità in cui la luce non penetra) possiedono occhi frontali; ciò rappresenta un esempio di convergenza evolutiva: si adottano soluzioni simili per risolvere problemi simili, anche tra specie filogeneticamente molto distanti.

[3]: L'ipotesi dell'intensificarsi dell'attività vulcanica prevale tra i geologi, quella dell'impatto del meteorite tra gli astronomi.



Post Scriptum

Chiaramente questo post è una prosa narrativa e non va inteso come articolo scientifico.


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