10 Adattamenti animali agli ambienti ostili

Madre Natura è un personaggio molto testardo. Cerca sempre di conquistare qualsiasi ambiente ostile che le forze inarrestabili del nostro pianeta siano riuscite a creare, ed è in condizioni così estreme in cui l'ingegno del mondo naturale può essere ammirato di più. Più che spesso, la natura sembra più intelligente di qualsiasi scienziato, inventando mezzi di sopravvivenza che fungono da ispirazione per il desiderio dell'uomo di conquistare ambienti difficili. Ecco dieci straordinari adattamenti degli animali a temperature estreme e altre condizioni ostili:

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Pesce artico

I pesci sono organismi poikilotermici, o in termini più semplici, animali a sangue freddo, il che significa che più è bassa la temperatura dell'ambiente circostante, più è difficile per loro mantenere le loro funzioni metaboliche. Inoltre, quando le temperature si abbassano, i cristalli di ghiaccio possono formarsi nelle cellule dell'organismo e quindi l'animale potrebbe subire danni irreversibili e, in definitiva, la morte. Tuttavia, il pesce artico - pur non avendo il lusso di generare il proprio calore corporeo come foche e altri mammiferi marini che vivono nelle stesse acque gelide - sembra prosperare; il modo in cui gestiscono ciò ha lasciato perplessi gli scienziati per molto tempo.

Ma negli ultimi anni è stata scoperta nel sangue una proteina antigelo che impedisce la formazione di cristalli di ghiaccio. Come funziona questa proteina, tuttavia, è stata scoperta tre anni fa in una ricerca condotta da Volkswagen (sì, il produttore di automobili). La proteina impedisce la formazione di ghiaccio sulle molecole nelle sue vicinanze, permettendo così alle cellule di continuare con il loro ciclo vitale; questo è ottenuto dal fatto che le molecole d'acqua, che normalmente mostrano un movimento simile alla danza, sono rallentate dalla proteina, che ostacola la formazione e la rottura dei legami che consente la creazione di ghiaccio. Una proteina simile è stata trovata in diverse specie di coleotteri che vivono ad alta quota o nelle regioni artiche dell'Artico.

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Congelamento per sopravvivere

Il pesce artico evita il congelamento, ma altri animali sono stati progettati per congelare il solido come misura per sopravvivere alla stagione fredda. Per quanto paradossale possa sembrare, diverse specie di rane e tartarughe praticamente si congelano durante l'inverno - si potrebbe effettivamente rompere una finestra lanciando una rana congelata ma viva contro di essa. Poi, miracolosamente, sono tornati alla vita durante la primavera. Questo modo eccezionale di sopravvivere all'inverno è spiegato dal fatto che l'urea e il glucosio (che deriva dalla trasformazione del glicogeno epatico che si verifica prima del congelamento) limitano la quantità di ghiaccio e riducono la contrazione osmotica delle cellule, che altrimenti porterebbe alla loro morte . In altre parole, lo zucchero permette alla rana di sopravvivere. C'è tuttavia un limite alla loro resistenza: anche se appaiono rocciosi quando vengono congelati, la sopravvivenza di questi animali può essere compromessa se più del 65% dell'acqua nei loro corpi si congela.

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Calore chimico

Siamo ancora nel regno degli animali a sangue freddo. La maggior parte di noi ha imparato nella lezione di scienze che più un oggetto è piccolo, più è difficile mantenere il calore. Inoltre, sappiamo che gli animali a sangue freddo sono generalmente piuttosto letargici e capaci solo di brevi raffiche di energia. Tuttavia, gli insetti, anche se poikilothermic, sono molto attivi e ottengono ciò generando calore corporeo attraverso mezzi chimici e meccanici, solitamente da movimenti muscolari rapidi e costanti. Possiamo disegnare un parallelo tra insetti e riscaldare un motore diesel in inverno prima di avviarlo. Lo fanno non solo per creare l'energia necessaria per il volo mantenuto, ma anche per proteggersi dal freddo dell'inverno, mentre le api si raccolgono intorno e rabbrividiscono per evitare il congelamento.

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incistamento

Protozoi, batteri e spore, come pure alcuni nematodi, impiegano l'incistamento (che sta entrando in uno stato di animazione sospesa, separato dal mondo esterno da una parete cellulare solida) per sopportare condizioni ostili per lunghi periodi di tempo. Periodi molto lunghi. In realtà, questo è il motivo per cui l'incertezza è uno dei risultati più straordinari del mondo naturale: gli scienziati sono riusciti a riportare in vita batteri e spore vecchi di milioni di anni - il più vecchio dei quali ha circa 250 milioni di anni (sì, più vecchio del dinosauri). L'incantesimo potrebbe essere l'unico modo in cui Jurassic Park può diventare realtà. D'altra parte, immagina se gli scienziati riportano in vita un virus che il corpo umano non ha alcuna protezione contro ...

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Radiatori naturali

Mantenere la calma diventa una sfida nelle aree tropicali, specialmente quando gli animali sono più grandi o più energici. I radiatori naturali sono un modo efficace per abbassare la temperatura corporea: ad esempio, le orecchie dell'elefante e del coniglio sono piene di vasi sanguigni, aiutando l'animale a raffreddare il suo corpo nel calore. I conigli che vivono nelle zone artiche hanno orecchie più piccole, così come i mammut lanosi, per proteggersi dal freddo. I radiatori sono stati incontrati anche nel mondo preistorico, in animali come il Dimetrodon del Permiano o, secondo alcuni scienziati, dinosauri appartenenti alla famiglia Stegosaurus, i cui piatti sarebbero stati altamente vascolarizzati per permettere lo scambio di calore.

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Megathermy

Essere troppo grandi potrebbe essere uno svantaggio per le creature che vivono in aree tropicali, poiché hanno costantemente bisogno di abbassare le temperature corporee. In acque fredde, tuttavia, le grandi creature poikilotermiche possono prosperare ed essere abbastanza energiche. Il requisito per questo è la dimensione: megathermy è la capacità di generare calore a causa della massa corporea pura, un fenomeno riscontrato nella tartaruga marina (la più grande tartaruga del mondo) o in grandi squali come il grande squalo bianco o mako.Questo aumento della temperatura corporea consente a queste creature di essere abbastanza energiche in acque fredde - in realtà, la tartaruga marina è il rettile più veloce sulla Terra, capace di velocità fino a 20 mph in brevi raffiche.

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Modifica delle proprietà del sangue

Per operare in ambienti estremi, alcuni animali hanno sviluppato diversi tipi di composizione del sangue: il capodoglio e l'oca a testa di bar dell'Asia. Entrambe queste specie hanno una straordinaria capacità di immagazzinare molto più ossigeno nelle loro cellule del sangue rispetto ad altri animali. Hanno bisogno di questo per ragioni separate, però: il capodoglio ha bisogno di trattenere il respiro per molto tempo a causa del fatto che si immerge a grandi profondità nella ricerca di cibo, mentre le oche con la testa a bar devono mantenere un volo energico sull'Himalaya catena montuosa, a quelle altitudini l'aria è piuttosto povera di ossigeno.

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Adattamenti respiratori

Nelle aree tropicali ed equatoriali, l'alternarsi delle stagioni può portare disastri a molti animali. La stagione delle piogge può significare frequenti alluvioni in cui molti animali terrestri perdono la vita, mentre la stagione secca significa mancanza d'acqua, che, naturalmente, fa male a tutti. Tra gli animali per i quali la natura ha fatto di tutto per assicurare la loro sopravvivenza sono i pesci che respirano aria. Molti di noi hanno sentito parlare del polmone marino, Dipnoi, che crea un sacco di muco per proteggersi durante la siccità, ma alcune specie di pesce gatto e anguilla non solo respirano aria, ma viaggiano anche su terra tra le piscine. Questi pesci riescono a prendere ossigeno dall'aria non attraverso polmoni o branchie, ma attraverso l'uso di una zona specializzata del loro intestino.

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Vivere nell'inferno

Dalla loro scoperta, le prese d'aria idrotermiche hanno rovesciato molte teorie sugli scienziati riguardo alla vita in mare aperto. La temperatura delle acque che circonda queste prese d'aria superano il punto di ebollizione, ma la pura pressione di quelle profondità impedisce l'apparizione di eventuali bolle. L'idrogeno solforato emette costantemente fuori dalle prese d'aria, una sostanza altamente tossica per la maggior parte delle forme di vita. Tuttavia, queste bocche infernali sono spesso circondate da colonie di vari animali selvatici, la maggior parte delle quali ovviamente prosperano in un mondo tossico e senza sole. Queste creature sono riuscite a far fronte alla mancanza di luce solare (che sappiamo essere una parte vitale per la maggior parte della vita, poiché innesca la sintesi della vitamina D) e con le temperature eccezionali. Poiché molti abitanti degli abissi marini sono piuttosto primitivi da un punto di vista evolutivo, gli scienziati ora cercano di scoprire se queste bocche fossero gli ambienti reali in cui la vita si è verificata per la prima volta circa 3,5 miliardi di anni fa.

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Colonizzazione audace

Devo ammettere che l'ultima voce in questa lista manca ancora di una spiegazione scientifica adeguata: una specie di pappagallo originario del Nicaragua (Aratinga holochlora) nidifica nel cratere del vulcano Masaya. La parte difficile da spiegare è che il cratere emette costantemente fumi sulfurei che sono piuttosto letali. Come questi pappagalli riescano a nidificare in un ambiente che ucciderebbe esseri umani e altri animali in pochi minuti è ancora un mistero per gli scienziati, e questo dimostra che Madre Natura, nella sua determinazione a conquistare, non si lascia intimidire troppo facilmente. Mentre la fauna che viveva vicino alle bocche profonde aveva milioni di anni di evoluzione per adattarsi a vivere lì, i pappagalli verdi del cratere del vulcano Masaya hanno adottato questo stile di vita solo di recente, parlando in modo evolutivo. Studiando tali specie audaci, l'uomo può ottenere una migliore comprensione di come questa meraviglia dell'universo, dell'evoluzione, funziona, proprio come Charles Darwin osservò i fringuelli delle Galapagos nel suo viaggio a bordo del Beagle.