L'evoluzione delle armi (umane e animali)

Certo, per l’uomo ha un’implicazione morale, non per gli animali. Che agiscono di istinto, per sopravvivere. Nella nostra specie la finalità potrebbe diversa, esagerata; ed è il motivo per cui continuano a esserci le guerre e per il quale la corsa agli armamenti, nonostante le tragedie del passato, rimane un paradigma universale. Le armi, dunque, negli animali sono il risultato di milioni di anni di evoluzione; nell’uomo di millenni di evoluzione. Ma in entrambi i casi obbediscono a un processo selettivo, anche se solo le nostre vengono prodotte artificialmente, e nulla hanno a che vedere con un disegno preciso di natura genetica. Le similitudini sono innumerevoli e talvolta sconcertanti. Partendo dagli albori della nostra storia. 30mila anni fa in Europa l’Homo sapiens ha soppiantato tutti gli altri ominidi: Neanderthal e Denisova. Ed è possibile che questo traguardo sia stato raggiunto grazie all’impiego di armi sempre più efficienti. Ne abbiamo le prove dallo studio delle incisioni rupestri. Sono i primi disegni dell’uomo. E da qualunque parte si vogliano analizzare i graffiti, le immagini riguardanti oggetti contundenti è palese: sono lance, frecce, rami appuntiti. E sono animali, dei quali vengono esaltate non a caso le loro armi naturali: per esempio le corna. Quando tutto questo ha avuto inizio?
Probabilmente da sempre. Da quando gli eucarioti hanno inaugurato la loro corsa evolutiva. Sono gli organismi più sviluppati; e come tali, hanno dovuto escogitare delle tecniche per riuscire a resistere ai predatori. O, meglio ancora, per essere in grado di uccidere e nutrirsi. Una prima brillante indicazione è fornita dalle trilobiti. Artropodi oggi scomparsi, ma un tempo diffusi su tutto il pianeta. Vincenti, perché utilizzavano dei corni appuntiti capaci di infilzare qualunque animale avesse cattive intenzioni. Non solo. Sono i padri putativi dei “raggomitolati”. Pangolini, armadilli, onischi (porcellini di terra), alcuni bombi. In caso di attacco si chiudono su se stessi, mandando in crisi anche il predatore più accanito. E non ha fatto lo stesso l’uomo con le corazze? Oggi, evidentemente, non servono più (anche se esistono ancora i giubbotti antiproiettile), ma come sarebbero state le guerre medievali senza le pesanti armature che contraddistinguevano i soldati? E come se la sarebbero cavata i legionari romani senza la pelle protetta da piastre metalliche?
Gli animali che si difendono grazie a strategie che farebbero invidia ai migliori eserciti sono un’infinità: trichechi, antilopi, gamberi, coleotteri, forbicine. Possono essere peli arruffati, ossa, denti o formazioni chitinose, in certi casi enormi, in altri più ridimensionate. E  in effetti le proporzioni hanno sempre avuto la loro importanza. Pensiamo ai felidi e ai canidi. Entrambi sono caratterizzati da potenti dentature, tuttavia ogni specie ha caratteristiche precise, in seno a una logica evolutiva, appannaggio di un perfetto equilibrio ecologico. I leoni di montagna abitano le regioni settentrionali degli Usa. E fra i boschi comandano loro. Sono animali molto robusti, tuttavia le loro armi, i denti, sono piuttosto piccoli. Ma sono perfettamente calibrati per il tipo di preda ricercata. La lince canadese ha denti simili, scivola silenziosa sui manti nevosi, e al momento opportuno sferra l’attacco, per esempio, a una velocissima lepre; che solo in un caso su quattro non riesce a squagliarsela.
Tutti hanno canini, incisivi e molari, ma le dimensioni sono fondamentali per capire le loro attitudini alla caccia. In genere i canini sono più sviluppati, fin dal Vulpavus, piccolo animale simile al furetto, vissuto milioni di anni fa. In certi casi si è giunti agli ipercarnivori, animali attrezzati unicamente per nutrirsi di carne. Non quel che accade nelle iene. Che hanno canini piccoli, una scarsa velocità di chiusura della mandibola, ma un morso devastante. Perché il loro obiettivo non è la carne, ma le ossa, che frantumano con i molari, prima di divorare la preda. L’apoteosi dello sviluppo dei canini si ebbe con l’avvento delle tigri dai denti di sciabola, epigoni della fauna pleistocenica. Erano denti giganteschi che consentivano agli smilodon di uccidere animali molto più grandi di loro, come i mastodonti. Per raggiungere questo obiettivo però dovettero evolvere un’apertura mandibolare eccezionale, con un prezzo da pagare: l’agilità.
Le tigri dai denti di sciabola avevano un morso che non perdonava, ma erano goffe e nulla avevano a che vedere con animali simili, molto più svelti, come, per esempio, i ghepardi. Che, di fatto, hanno denti più minuti. La tendenza dell’evoluzione è infatti stata questa: il ridimensionamento. Le armi diventano sempre più piccole, ma in molti casi, sempre più diaboliche. Ciò che accadde anche nell’uomo. Se prendiamo come esempio la cultura litica del nord America, scopriamo le cosiddette punte di Clovis, che raggiungevano i venti centimetri di lunghezza; con una media intorno ai setto-otto centimetri. Poi scomparvero i mammut e l’uomo volse la sua attenzione verso specie di taglia minore, facendo sì che le punte di lancia non superassero i cinque centimetri. Si passò infine a quelle di Folson, più recenti e moderne, non a caso inferiori ai quattro centimetri.

E i piranha?

L’immaginario collettivo li associa ad animali molto feroci: è la verità. Si muovono lentamente, ma hanno mandibole piene di lame gigantesche e triangolari che gli consentirebbero di ingoiare qualunque tipo di preda. In questo caso l’evoluzione si è mossa seguendo un cammino contrario a quello dei canini dei mammiferi, portando a un incremento delle dimensioni dei denti. Il piranha è un pesce pigro. Come la tigre dai denti di sciabola non insegue l’animale di cui si nutre, ma lo aspetta al varco. Appena lo inquadra, gli salta addosso non lasciandogli scampo. È la stessa tecnica usata dai pesci dei grandi fondali marini. Attirano le prede con delle esche, per esempio dei fasci di luce; dopodiché spalancano le loro gigantesche fauci, divorando tutto ciò che incontrano lungo il cammino.

Le zanne degli elefanti

Gli elefanti sono un altro bell’esempio di animale dotato di armi “congenite”. Usa infatti le zanne. Ma non è sempre stato così. Oggi il nostro pianeta ospita solo due specie di elefante. Ma in passato erano molte di più. E i primissimi comparsi sulla Terra non possedevano zanne. Le hanno evolute col tempo, per difendersi, ma anche per poter stabilire il grado di dominanza all’interno di un branco, e quindi favorire per la riproduzione solo maschi più forti. In Colombia viveva un mammut con zanne lunghe cinque metri e del peso di novanta chili l’una. L’Anacus, parente stretto del mammut, aveva zanne lunghe quattro metri. E lunghe erano anche quelle degli elefanti del recente passato, quando ancora non esisteva il bracconaggio e la rincorsa all’avorio. Anche in questo caso l’evoluzione ha agito come è accaduto nei felini.

Il caso delle vespe

C’è però una differenza sostanziale fra animali e uomini. Nei primi di solito, i duelli riguardano solo due individui; nell’uomo, invece, si tratta spesso di scontri con molti soldati coinvolti. Tuttavia esistono eccezioni anche nel mondo animale. Nelle vespe per esempio. Le larve delle femmine di vespa si sviluppano sottoterra; quando riemergono, ormai adulte, diffondono essenze per attirare i maschi. In questo caso, dunque, ne vengono coinvolti parecchi che se le danno di santa ragione. Gli scontri fra maschi di vespa sono così violenti che spesso alcuni esemplari cadono al suolo privi di vita. Qualcosa del genere accade anche nei limuli, artropodi che abitano le battigie. Al momento dell’accoppiamento, il maschio che ha appena conquistato una femmina, viene preso di mira da molti altri esemplari che frequentemente lo allontanano rubandogli la partner.  

Il linguaggio dei cavalli

La risposta di un cavallo non sarà certo comparabile a quella di un uomo, ma forse non è nemmeno così "banale" come abbiamo supposto fino a oggi. Stando infatti a uno studio condotto presso il Politecnico di Zurigo anche gli equini posseggono un "linguaggio" articolato. Gli esperti hanno messo in luce che la "fonetica" equina si basa su frequenze sonore particolari, capaci di comunicare emozioni positive e negative, la cui importanza è direttamente proporzionale all'intensità del nitrito. Probabilmente sanno sfruttare abilmente le corde vocali, e creare vibrazioni diverse che corrispondono a precisi "stati d'animo". Lo studio è stato effettuato su venti cavalli sottoposti a eventi stressogeni o a momenti di relax. Con l'aiuto di particolari apparecchiature è stato possibile analizzare nei dettagli i nitriti dei vari animali coinvolti osservando per la prima volta la diversità fra i "vocalizzi". E' dunque emerso che le frequenze più acute sono esplicitamente legate alle emozioni: se durano più del normale e sono seguite da un nitrito profondo si tratta di emozioni negative; i cavalli meno stressati, invece, sono quelli che producono le vibrazioni acute più brevi. 

L'analisi vocale ha anche permesso di comprendere che la fisiologia dell'animale risponde alla tipologia del nitrito. Con le fasi di stress, infatti, i cavalli presentano un numero maggiore di battiti cardiaci e un'attività respiratoria più intensa. Ma come si è evoluto questo sofisticato sistema di comunicazione? Secondo gli studiosi è il frutto di millenni di evoluzione in cui i cavalli hanno imparato l'arte di vivere in stretto contatto con i propri simili; prerogativa di molti animali soprattutto erbivori. Le dinamiche del branco hanno in pratica consentito la nascita di un "linguaggio" articolato, necessario per comunicare il pericolo sollevato, per esempio, dalla presenza di un predatore. Non è solo per questo motivo. Probabilmente la capacità di nitrire in modi differenti ha permesso il consolidamento dei cosiddetti livelli di gerarchizzazione. 

Così, in sostanza, un capobranco ha maggiore presa sugli altri di un giovane, e nello stesso tempo ha i numeri per poter efficacemente entrare in confidenza con un animale della stessa specie sconosciuto. Il cavallo non si serve solo di nitriti ma anche dei brontolii, grida, sbruffi e gemiti. Con i brontolii i cavalli comunicano soprattutto prima della fase di accoppiamento. Mentre gli sbruffi (simili a starnuti), le grida e i gemiti, sono legati a condizioni di disagio. Infine per avere un quadro completo della comunicazione equina andrebbero considerati anche aspetti legati alle movenze del corpo e alla produzione di particolari sostanze chimiche. Una branca dell'etologia per certi versi ancora tutta da esplorare. 

Il boom dei mammiferi

I dinosauri ormai estinti e un mondo completamente cambiato. Così i mammiferi hanno avuto la possibilità di esplorare nuove nicchie ecologiche evolvendosi con rapidità e predisponendo alla nascita dell’uomo. Lo dimostra il cratere nella penisola dello Yucatan, grande quanto lo stato americano del Vermont, dovuto all’impatto di un asteroide, avvenuto 65 milioni di anni fa. Gli studi pubblicati sul Biological Reviews Journal, sono stati condotti da scienziati dell’Università di Edimburgo, secondo i quali, al momento dell'impatto, gli animali presenti entro migliaia di chilometri dalla deflagrazione sono stati polverizzati. «Finì tutto come un pane tostato», rivela Stephen Brusatte, a capo dello studio. Fu un periodo grigio per il pianeta. L’impatto dell’asteroide, infatti, fu preceduto e seguito da incendi, piogge acide e attività vulcaniche.

Il mondo divenne più buio e più freddo. Ne risentirono i vegetali e i consumatori primari. Intere catene alimentari furono spazzate via. Nicholas Longrich dell’Università di Bath ironizza dicendo che fu peggio delle piaghe bibliche. Solo poche aree rimasero immuni dalla catastrofe. Sparirono i tirannosauri, i triceratopi, gli anchilosauri, animali che avevano dominato la Terra per milioni di anni. E così si fecero largo animali che fino a quel momento avevano vissuto nascosti, riparati dalla potenza dei grandi rettili. «L’evoluzione impazzì e i sopravvissuti ebbero la possibilità di conquistare un intero mondo». Il successo potrebbe avere riguardato un animale come il Didelphodon vorax, creatura di cinque chili di peso, ma dotato di un potentissimo morso che gli ha consentito di nutrirsi di ogni cosa: molluschi, uova di dinosauro, vertebrati, piante.

Viveva a ridosso dei corsi d'acqua, imitando il comportamento delle attuali lontre. Gli esperti l’hanno identificato da alcuni resti fossili: il cranio, in particolare, ha consentito di comprendere l'efficacia del suo apparato boccale. I resti provengono da strati litologici del Montana che hanno registrato il clima da due milioni di anni prima dell’impatto con l’asteroide, a un milione di anni dopo. Sono presenti alti livelli di iridio che attestano l’impatto con un corpo celeste. Scomparve anche il 75% dei mammiferi, ma molti di essi ebbero la possibilità di prosperare e, di fatto, spianare la strada ai primati, da cui si origineranno le forme australopitecine, i nostri più antichi progenitori. 

La bufala dei fossili viventi

Si fa presto a dire "fossile vivente", ma non esiste alcuna corrispondenza scientifica con questo termine. E' solo uno dei tanti stratagemmi utilizzati dalla stampa per "colorare" una notizia che altrimenti scivolerebbe presto nell'oblio. Il motivo è semplice: in milioni di anni di evoluzione è pressoché impossibile che un animale o una pianta rimangano uguali a se stessi. Cambiano inevitabilmente, e, di fatto, abbiamo gli strumenti per analizzare il problema e sfatare questo luogo comune impiegato solo per adescare ignari lettori. La lista di tentativi di ingannare il "popolino" con scoperte sensazionali è assai lunga. L'ultima in ordine temporale ci riporta a qualche giorno fa quando è stata divulgata la notizia della scoperta di uno squalo fossile risalente a ottanta milioni di anni fa. Falso. In ottanta milioni di anni cambiano moltissime cose, e anche se l'aspetto di un animale può in qualche modo evocare antichi fossili, la reale disanima è in grado di portare in luce la verità. Si pensa che gli squali siano "fossili viventi" solo perché hanno una struttura cartilaginea (da cui il termine condroitti), che rimanda a strategie evolutive più antiche rispetto a quelle degli osteitti, i pesci ossei. Ma non è così. 

Gli studi compiuti su porzioni branchiali fossili di squali del passato rivelano paradossalmente maggiori analogie con lo scheletro degli attuali osteitti che non con quello dei condroitti. Occorre inoltre riflettere sulla tassonomia, perché un conto è dire che esiste una famiglia o un genere da milioni di anni, un altro affermare che ciò accada per il livello più basso, vale a dire la specie. Un'antica famiglia, quindi, può essere caratterizzata da specie nuovissime: dunque, come è possibile parlare di "fossili viventi"? Si possono poi paragonare le ricostruzioni grafiche degli antichi squali con le fisionomie dei pesci attuali. L'Helicoprion visse 280 milioni di anni fa, ed era caratterizzato da una "spirale dentata" che oggi non esiste in alcuna specie animale; il Cladoselache non possedeva gli pterigopodi, gli organi riproduttivi classici delle specie attuali e non si sa ancora come facesse a riprodursi; lo Stethacanthus aveva una pinna dorsale piatta, simile a un'asse da stiro; lo Xenocanthus nuotava come un anguilla e il megalodon, lontano parente della squalo bianco, poteva cibarsi di intere balene. Insomma, è evidente che il concetto di "fossile vivente" per ciò che riguarda gli squali non ha senso di esistere. E le altre specie? 

Pensiamo al limulo, il fossile vivente per antonomasia, una specie di scorpione corazzato delle coste del Maine e del Golfo del Messico. Il genere Limulus risale, in effetti, al Triassico inferiore. Ma i limuli di una volta non sono gli stessi di oggi. Attualmente riconosciamo una sola specie, Limulus plyphemus. Non è la stessa del passato. Nel Cretaceo, nel Giurassico, nel Triassico, il genere era molto più variegato e si riferiva a specie che oggi non esistono più come Limulus coffini, Limulus darwini, Limulus piscus. E siamo ai vegetali. In questo caso la battuta più gettonata è "un fossile vivente come il Gingko biloba", un bellissimo albero delle gimnosperme, spontaneo in Cina, coltivato anche nei giardini italiani. Perfino Wikipedia esordisce considerandolo un "fossile vivente". Ma anche qui il concetto andrebbe limato e controlimato. Perché il Gingko di oggi ha ben poco da spartire con le specie di un tempo. Un dato su tutti: la famiglia delle Ginkgoaceae risalente al Triassico inferiore comprende sette generi, sei dei quali completamente estinti. Il Gingko biloba è dunque l'unica specie rimasta dell'unico genere rimasto, Ginkgo. Da qui a dire che la pianta è uguale agli esemplari vissuti 250 milioni di anni fa ce ne vuole. 

Un verme illustra il nostro cammino evolutivo

Sappiamo bene di avere in comune prerogative fisiologiche con le scimmie, i mammiferi, in generale, qualcosa con i rettili, gli uccelli e perfino i pesci, ma scoprire che parte della nostra biologia è assimilabile addirittura a un verme marino, fa quantomeno riflettere. Stando infatti alle ricerche condotte da un team di scienziati del Laboratorio europeo di biologia molecolare di Heidelberg, in Germania, esiste un ormone che avvicina "fileticamente" la nostra specie a quella del Platynereis dumerilii; è un anellide policheta, considerato alla stregua di un fossile vivente, a suo agio in ambienti "primitivi" e con caratteristiche anatomiche che rimandano a creature di milioni di anni fa. Gli scienziati hanno identificato una relazione stretta fra la melatonina umana e quella di alcuni organismi planctonici. 

Di essa la specie Platynereis dumerii se ne serve per "programmare" gli spostamenti e le migrazioni marine. Agisce, infatti, come una specie di orologio che indica quando è giunta l'ora di muoversi verso la superficie, dove abbonda il cibo, e quando, invece, è arrivato il momento di tornare in profondità, per sfuggire ai pericolosi raggi ultravioletti. "La melatonina in questi vermi marini ordina il da farsi ai neuroni", dice Maria Antonietta Tosches, a capo dello studio, "un po’ quel che accade nell'uomo durante il ritmo sonno-veglia". Da qui si intende ora partire per comprendere nuove dinamiche dell'evoluzione umana, consapevoli del fatto che il cammino evolutivo delle specie viventi rimanda a un unico antenato comune, forse proprio Luca, l'Archea con cui condividiamo enzimi risalenti a miliardi di anni fa. 

Scimmie più longeve grazie all'amicizia

Si sa da tempo che l'amicizia e le relazioni sociali rappresentano cardini fondamentali per una vita lunga e serena: aumentano, infatti, le risposte immunitarie dell'organismo e, in generale, si ha un miglioramento globale delle condizioni di salute. Vale per l'uomo, ma anche per gli animali, perlomeno quelli più evoluti, simili alla nostra specie anche dal punto di vista genetico. L'ultima prova è dimostrata da uno studio condotto su oltre duecento babbuini di sesso femminile delle pianure meridionali del Kenya. Si è visto che gli animali più socievoli e abituati a vivere in stretto contatto con altri individui, vivono in media due o tre anni in più rispetto agli altri. Si sapeva che fosse una prerogativa dei clan di primati (ma anche dei ratti e dei delfini), ma è la prima volta che una ricerca si concentra sulle relazioni fra individui di sesso opposto, confermando l'importanza delle relazioni sociali sotto ogni punto di vista. 

Nei dettagli è emerso che le femmine che socializzano con altre femmine corrono il 34% di rischi in meno di morire; percentuale che sale al 45% se si considerano gli esemplari coinvolti in rapporti fra sessi differenti. Secondo Susan Alberts, della Duke University, la socializzazione nel campo dei primati, può essere ricondotta al pettegolezzo umano, spesso bollato di un significato negativo, ma molto utile per cementare i rapporti, consolidare punti di vista e facilitare nuove esperienze. Grazie a essa i babbuini resistono di più alle malattie e sono maggiormente in grado di beneficiare di risorse di cibo e di acqua. 

L'estinzione dei mammiferi

Fra i mali che affliggono l'ambiente ce n'è uno che pare inesorabile e irreversibile: è la frammentazione dei territori. Un fenomeno che sta mettendo a dura prova molte specie animali; specialmente quelle di grossa taglia. E' stato recentemente compiuto un lungo lavoro che ha permesso di evidenziare le specie più a rischio fra i mammiferi. I test compiuti dagli scienziati della Colorado State University, in Usa, evidenziano uno stretto rapporto fra la frammentazione degli habitat e il collo di bottiglia. Con quest'ultimo termine si intende il livello minimo oltre il quale una popolazione non può scendere: indica il numero degli esemplari che la compongono e che sotto una certa soglia è indice di estinzione. Il colpevole? L'uomo. «Per la prima volta nella storia della Terra, una sola specie, la nostra, domina il globo», racconta Kevin Crooks, professore presso il Dapartement of Fish, Wildlife, and Conservation Biology. «Ma tanto più noi siamo connessi e uniti da infrastrutture, tanto maggiori sono i problemi arrecati alle altre specie».

Lo studio s'è concentrato sulle relazioni precise fra stato di frammentazione di un determinato territorio, e impatto specifico su una particolare specie. Così è stato possibile sviluppare il primo inventario che cataloga le specie in pericolo in relazione all'impoverimento dei territori; caratterizzato da mappe geografiche illustranti i punti precisi in cui l'impatto antropico è più difficile da gestire. Due le considerazioni principali: lo sviluppo urbano e la deforestazione. La crescita delle città è direttamente proporzionale al depauperamento genetico delle specie, e alla riduzione della biodiversità; e analogamente, la deforestazione, priva gli animali di corridoi sicuri attraverso i quali muoversi da un territorio all'altro. Crooks ha citato l'esempio dei leoni di montagna, nei primi del Novecento diffusi in tutti gli Stati Uniti, ma oggi molto più rari. La caccia indiscriminata li ha fortemente ridimensionati, e ora la frammentazione del territorio sta facendo il resto. Non si sa quanti ce ne siano (anche perché sono animali molto schivi, difficili da censire), tuttavia si è consci dell'impossibilità che hanno di muoversi liberamente per il continente, e dell'incremento del fenomeno di l'imbreeding (incrocio fra consanguinei); anticamera di sterilità e malattie genetiche.

Va poi tenuto conto di un altro aspetto, ossia la necessità delle specie di migrare da una latitudine all'altra. Il cambiamento climatico, infatti, ha portato molte specie a muoversi verso nord, ma la frammentazione dei territori risulta un ostacolo insormontabile; e l'animale che vive in un contesto climatico che non gli è congeniale, alla fine, può solo estinguersi. Soluzioni? «E' un problema che va affrontato su larga scala», dice Crooks, «prima che nuove specie scompaiano per sempre». Si parla dunque di connettività, auspicando interventi che possano, se non ripristinare gli ambienti del passato, almeno fornire dei "passaggi" per muoversi da una zona all'altra senza dover fare i conti con la firma dell'uomo. «I corridoi per la fauna selvatica», clonclude Crooks, «ne parliamo da tempo, ma ora è arrivato il momento di agire».

Il primo cane

Si sa che il cane è il migliore amico dell'uomo e che il primo incontro fra i due sia avvenuto migliaia di anni fa. Più difficile capire dove si sia verificato. Ora, però, un nuovo studio pubblicato su Proceedings of the National Academy of Sciences, svela l'arcano mistero: il primo addomesticamento sarebbe avvenuto a cavallo fra Nepal e Mongolia 15mila anni fa. E' il risultato di una ricerca genetica condotta in Usa. Gli esperti hanno analizzato 185mila marcatori genetici prelevati da più di 5mila cani. Sono stati messi a confronto animali che vivono allo stato brado e mantengono un pool genetico facilmente riconducibile ai canidi pre addomesticamento, con quelli "ibridi", figli di incroci dipendenti dall'attività umana. In questo modo è stato possibile risalire al filone genetico più antico che si perde negli infiniti e perduti territori dell'Asia centrale. Secondo gli studiosi il cane moderno deriva dai lupi che per primi si avvicinarono agli accampamenti umani in cerca di cibo. 

Fu la conseguenza del progressivo e repentino cambiamento climatico legato alla fine dell'ultima glaciazione, quella wurmiana. Si concluse con l'inizio dell'Olocene su per giù 12mila anni fa. I ghiacci si ritirarono, la popolazione umana crebbe e così quella dei grandi predatori sempre più abituati a nutrirsi degli scarti lasciati indietro dall'Homo sapiens sapiens. A lungo andare il rapporto fra le due specie si fece sempre più stretto, il lupo perse un po’ della sua aggressività, creando i presupposti per una convivenza pacifica e "simbiotica" con l'uomo moderno. Prima di questo studio, il più importante in termini genetici, si pensava che l'addomesticamento del cane fosse avvenuto 16mila anni fa in Cina. Dopo il cane l'uomo addomesticò la capra (10.000 a.C.), la pecora (8.000 a.C.), e la mucca (8.000 a.C.); giungendo così all'alba di una nuova era che portò all'esplosione demografica dell'uomo e al consolidamento di due pratiche sconosciute a tutti i nostri antenati del Pleistocene: l'allevamento e la pastorizia.

L'addomesticamento delle volpi

Per millenni l’uomo visse di caccia, di raccolta, e di quello che casualmente madre natura aveva da offrirgli. Certo, le temperature non erano quelle di oggi e metà Europa era avvolta dai ghiacci; e non era per niente facile stare al mondo. Poi, però, l’ultima grande glaciazione, la wurmiana, ebbe fine ed iniziò un periodo interglaciale; che ci contraddistingue ancora oggi e che antropologi e geologi del Quaternario indicano con il nome di Olocene. 12mila anni fa cambiarono, dunque, le abitudini dell’Homo sapiens sapiens, che all’improvviso si trovò a vivere in un contesto ambientale che, per la prima volta dalla sua comparsa, prometteva grandi disponibilità di cibo e la possibilità di conquistare ogni angolo del creato. Ci fu un’impennata della biodiversità e con essa fiorirono numerose specie che poterono soddisfare ogni nostro capriccio. Ma con la grande disponibilità di cibo, crebbe anche la nostra intelligenza e l’attitudine a riflettere sulle cose; ed è così che ci si rese conto che le piante e gli animali potevano essere trattati in modo diverso da quel che era accaduto fino a quel momento. Facendoseli amici.

Non significava più, quindi, solo raccogliere i frutti e procurarsi la carne, ma creare i presupposti perché questi prodotti della natura potessero essere a portata di mano. È da questo assunto che ebbero inizio l’agricoltura e la pastorizia. O meglio, l’addomesticazione. Un discorso che funziona dal punto di vista sociale e antropologico, ma meno da quello genetico e biologico. La domanda che gli scienziati si pongono è infatti insoluta: quali sono i meccanismi che hanno permesso a una specie selvatica di trasformarsi in una perfettamente assimilabile al cammino umano? La risposta è nelle mani di un team di ricercatori russi, che ha avviato una sperimentazione pluridecennale di “evoluzione velocizzata”; significa far sì che una specie possa cambiare le sue attitudini e le sue caratteristiche in poche generazioni e non nei secoli e millenni che normalmente occorrono per un fenomeno di speciazione. I test vanno avanti dagli anni Cinquanta, prendendo come riferimento le volpi. Il presupposto è il seguente: se è vero che un giorno il lupo si avvicinò all’uomo fino a trasformarsi nel suo migliore amico, allora vuol dire che si può ripetere la stessa cosa con animali fileticamente simili, tipo, appunto, le volpi. In Siberia hanno iniziato a lavorare in questo senso; e i risultati che oggi si stanno ottenendo spiegano come, realmente, una specie selvatica sia potuta diventare imprescindibile per il nostro divenire.

Oggi Ljudmila Trut ha 83 anni, ma era una ragazza quando si presentò a Dmitri Belyaev, uno scienziato dell’USSR Academy of Sciences, che stava conducendo esperimenti sull’addomesticazione. A Novosibirsk si dette da fare selezionando le volpi più mansuete presenti nell’istituto; usando un bastone che introduceva nelle gabbie degli animali, e capendo al volo quali fossero le meno aggressive e quindi quelle ideali per condurre i test. Come diceva Belyaev fu facile riscontrare atteggiamenti tipici degli esemplari addomesticati come le code curve o le orecchie cadenti; il primo risultato di un cambiamento genetico della specie originale. Da queste prime generazioni ne ottenne altre, da cui di nuovo poté selezionare le più docili e facili da trattare. Fu la prova che avanti di questo passo le volpi potevano farsi amiche dell’uomo, né più né meno come era già capitato con il cane. Dalla quinta generazione in poi, i piccoli nati le andavano incontro, riconoscendola come una di loro. La svolta. La sesta generazione fu quella in cui gli animali rispondevano al proprio nome, esattamente come accade con Fido. Ora però era necessario capire quanto tutto ciò fosse davvero appannaggio della genetica. E per risolvere questo dilemma Trut scelse di spostare gli embrioni dell’utero delle madri quasi addomesticate, in quello di quelle ancora aggressive e legate allo stato brado.

Il risultato fu palese: i nuovi nati dalle madri ribelli mostravano un caratteristico atteggiamento docile e mansueto; la conferma che di generazione in generazione i geni avevano subito dei mutamenti, alterando il carattere originale dell’animale, in funzione della sua relazione con la specie umana. Poi ci si rese conto che il processo di evoluzione accelerata non riguardava solo il temperamento di un animale, ma anche le sue caratteristiche fisiche e fisiologiche. E fu così che a partire dal 1974 le volpi giunte alla quindicesima generazione (oggi si è arrivati alla 58esima) avevano anche un muso più infantile, bassi livelli di ormoni legati allo stress, e una coda molto più folta di quella dei predecessori. Dulcis in fundo, Trut andò a vivere con Pushinka, una delle ultime nate, in una sperduta baita siberiana. La volpe confortò tutti gli esperimenti fatti fino a quel momento. Divenne partner fidatissima della professoressa e quando mise alla luce sei cuccioli, gliene porse uno per dimostrarle il suo affetto. La scienziata tentò di farle capire che la creatura doveva rimanere con lei nella cuccia, ma non ci fu nulla da fare; e quello fu l’esempio più bello della straordinaria corrispondenza d’animo che può instaurarsi fra un uomo e un animale.

La filogenesi

La volpe rossa (Vulpes vulpes) occupa vasti areali dell’emisfero boreale, ma è presente anche in Australia, dove viene vista come una specie invasiva. Deriva da mammiferi vissuti in Eurasia 600mila anni fa. È la specie più nota, ma esistono molti altri animali riconducibili al mondo delle volpi. Come la volpe di Ruppell, che vive in Nord Africa e Medio Oriente; più piccola della rossa e riconoscibile per le grosse orecchie con cui dissipa il calore del deserto. Presenta carattere analoghi al fennec (Vulpes zerda), anche questa una specie del Nordafrica, ritenuta fra le più facili da addomesticare. L’otocione (Otocyon megalotis)  è invece la volpe dalle orecchie di pipistrello; vive nella savana africana e si nutre soprattutto di insetti.

Il Gran Paradiso

Fra i posti più belli, in Italia, dove si può incontrare la volpe, c’è il Parco Nazionale del Gran Paradiso. Qui arriva a vagabondare anche oltre i 2500 metri di quota. È riconoscibile per il pelo tipicamente rossastro, le orecchie nere, e la punta bianca della coda. È giudicato un animale opportunista. Si nutre di ogni tipo di animale, a seconda della stagione. Anche di esemplari morti, per esempio capretti abbandonati dalle madri o deceduti durante il parto. Arriva a pesare 11 chilogrammi. Ultimamente si riscontrano esemplari che si sono perfettamente abituati alla presenza umana. Risiedono nei dintorni dei rifugi e hanno imparato a cibarsi degli scarti dei visitatori. Circostanza sulla quale i veterinari puntano il dito, perché c’è il rischio che il fenomeno possa allargarsi compromettendo lo sviluppo naturale della specie.  

La mitologia

Ma la volpe assume un senso anche dal punto di vista antropologico. Molte fiabe, infatti, che si perdono nella notte dei tempi, hanno come protagonisti questi animali. Una delle più antiche è quella de La volpe e l’uva, che viene addirittura attribuita a Esopo, scrittore greco antico del VI secolo a.C.. In letteratura la introdusse anche lo scrittore italiano Collodi, prendendo spunto da una favola di La Fontaine. E ci sono i bestiari risalenti al Medioevo che danno una descrizione fin troppo esplicita della volpe, dotata di furbizia, ingegno, e slealtà. Ma non tutti la pensano così. Ne Il Piccolo Principe, il protagonista chiede infatti una volpe per poterla addomesticare. L’animale disse: “Tu sarai per me unico al mondo e io sarò per te unica al mondo”. 

Il ritorno della tigre del Caspio

C’era una volta la Panthera tigris virgata, ossia la tigre del Caspio, vissuta in Asia, dalla Turchia all’Iran, fino agli anni Settanta. Poi il suo destino è stato segnato dalla caccia selvaggia e dalla riduzione progressiva del suo ambiente naturale; viveva fra canneti e ampie radure, sostituiti dalle coltivazioni di cotone. Agli inizi del ventesimo secolo venivano uccise ogni anno più di cinquanta tigri.

Ma oggi la Panthera tigris virgata potrebbe tornare a vivere nei dintorni del Mar Caspio. Degli scienziati hanno infatti pensato di liberare nei pressi del grande bacino lacustre degli esemplari di tigri siberiane, geneticamente molto simili alle cugine provenienti da sud. Così si pensa che possano riguadagnare le vecchie caratteristiche genetiche e ripristinare la popolazione perduta.

L'esperimento potrebbe avere luogo in un paio di aree del Kazakistan, dove un tempo dimorava l'animale. Gli scienziati del WWF e della State University di New York dicono che «da dieci anni si parla di reintrodurre la tigre dell'Amur in altre zone», ma solo ora si può pensare seriamente di dare via al progetto. I due siti identificati, distribuiti su un territorio di trecento chilometri quadrati, si trovano in corrispondenza del fiume Ili e del lago Balkhash. Potrebbero ospitare rispettivamente 64 e 98 tigri nei prossimi cinquant'anni. Sono numeri precisi, che non possono prescindere dalla necessità di preservare gli equilibri degli ecosistemi e della catena alimentare; scongiurando il rischio di diffondere una specie mettendone altre in difficoltà.  

I due enti stanno lavorando alacremente per consegnare ai futuri abitanti del Kazakistan un ambiente nel quale potranno adattarsi nel migliore dei modi. A questo proposito puntano innanzitutto a regolarizzare l'attività irrigua fornita dal fiume Ili, che scorre per oltre mille chilometri nel cuore dell'Asia. Senza il quale i felidi non potrebbero sopravvivere. 

Il lungo sonno del ghiro

Il ghiro è un piccolo animale appartenente al gruppo dei roditori. E' particolarmente noto all'uomo perché da sempre è chiamato in causa quando si vuole prendere in giro una persona perennemente assonnata, il classico "dormiglione"; in termini, quindi, vagamente dispregiativi. In realtà il ghiro è un animale intelligente, furbo e rapido, spesso scambiato per uno scoiattolo, un tempo addirittura cacciato per preparare succulenti pranzetti. Gli scienziati dell'Università di Vienna lo studiano con attenzione, per comprendere una fra le sue prerogative biologiche più importanti: il letargo. Il ghiro, infatti, riposa fino a 6-7 mesi all'anno, periodo che gli consente di "ricaricare le batterie" e soprattutto fare fronte alle rigidissime temperature invernali. Non è un sonno costante e ininterrotto, ma caratterizzato da brevi risvegli necessari a mangiucchiare qualcosa. 

Il vero risveglio avviene in primavera, poco prima della stazione riproduttiva. In quest'ultima ricerca gli esperti hanno, in particolare, potuto appurare che la qualità del letargo è direttamente proporzionale alla lunghezza della vita. Hanno, infatti, verificato che il lungo sonno della stagione fredda è in grado di influenzare la lunghezza dei telomeri, regioni terminali dei cromosomi, da sempre considerati un buon indice di misurazione della longevità. Importanti sarebbero anche i livelli di temperatura percepiti dall'animale durante il periodo estivo. Conclusioni che potrebbero giovare perfino all'uomo, riferendosi a individui che per diversi motivi sono obbligati a vivere in condizioni "termiche" particolari.  

Animali arrampicatori

Il migliore scalatore nel regno animale? È la capra di montagna (Oreamnos americanus), simile, in realtà, al nostro camoscio. Lo studio condotto in una remota regione a cavallo fra Stati Uniti e Canada ha messo in luce le straordinarie caratteristiche di questo animale, capace di arrampicarsi su pareti a strapiombo, senza pericolo di sbilanciarsi e cadere. Il suo segreto risiede in un potente apparato muscolare e in un baricentro basso che gli consente di mantenere la stabilità anche su i pendii più ripidi. Su internet sono disponibili vari video che evidenziano questa straordinaria attitudine delle capre delle Montagne Rocciose. Gli stessi Ryan Lewinson e Darren Stefanyshyn dell’University of Calgary si sono avvalsi di queste registrazioni per ricavare nove fotogrammi da analizzare dal punto di vista anatomico e fisiologico.

Hanno osservato con particolare attenzione il movimento delle zampe, perfettamente calibrate per l’arrampicata. Le gambe posteriori, in particolare, sono quelle che permettono di spingere l’animale verso l’alto, agendo come un propulsore. Ma intervengono anche i muscoli del collo e delle spalle, con fibre allungate e molto resistenti. “Non è detto che sia così in tutti gli animali”, specificano Lewinon e Stefanyshyn, “gli esemplari più anziani, infatti, potrebbero avere adottato un sistema diverso per vincere le salite più irte”. L’attitudine alla scalata è caratteristica anche di altri mammiferi delle alte quote; compresi i nostri stambecchi. La Capra ibex è letteralmente in grado di sfidare la forza di gravità; come ha recentemente dimostrato sulla diga di Cingino, in Piemonte, a due passi dalla Svizzera. Gli animali hanno superato una pendenza estrema, che nessun uomo sarebbe in grado di sostenere, se non imbracati a corde e moschettoni.

Anche le capre del Nord Africa compiono missioni "estreme". In Marocco si arrampicano su alberi alti dieci metri per raggiungere il cibo preferito, un frutto particolarmente dolce, tipico dell'Argania spinosa. Fra i mammiferi anche i felini mostrano propensione all'arrampicata. Basti pensare all'agilità con cui i gatti "scalano" un albero, o i leopardi si addormentano su una pianta di acacia. 

La "strana" dieta dei cervi

Dolce, gentile e carino come Bambi, il famoso cervo dalla coda bianca della Walt Disney. Ma oggi questa immagine pura e immacolata potrà subire un contraccolpo se è vero quanto dicono alcuni scienziati del Northern Prairie Wildlife Research Centre in North Dakota, Usa: l'animale, per recuperare rapidamente ed efficacemente proteine, si accanisce su indifesi pulcini e li divora senza pietà. E' la conferma che non sempre i cervi si accontentano di "pietanze" vegetali, soprattutto quando devono far fronte a richieste alimentari supplementari. 

I test sono stati effettuati con una telecamera posizionata in punti strategici del territorio abitato dagli ungulati, nelle vicinanze di nidi di volatili lasciati incustoditi. Così è stato possibile filmare l'atipico comportamento dei cervi che, secondo i ricercatori, potrebbe riguardare molte altre specie, come per esempio gli alci. Altre registrazioni hanno messo in luce l'attitudine dei cervidi di puntare alle uova di gallo cedrone o di altri comuni uccelli della fauna statunitense; mentre sull'isola scozzese di Rum sono stati avvistati ungulati nutrirsi di uccelli marini. 

«Sono animali erbivori», spiegano gli scienziati, «ma di tanto in tanto amano sfamarsi con qualcosa di "strano"». Un motivo potrebbe anche essere legato alla necessità di assumere calcio in grandi quantità, cosa che non accadrebbe sfamandosi solo di vegetali. D'altra parte tutti i tradizionali erbivori non disdegnano la carne, a partire dalle mucche dei nostri allevamenti che, se capita, sono ben liete di farsi una bella scorpacciata a base di girini. 

Il dinosauro nell'ambra

Un frammento di ambra, e ciò che chiunque (ottimisticamente) si aspetterebbe al suo interno: un insetto o una piccola foglia. E invece questa volta la fortuna è andata oltre; e a un paleontologo cinese ha regalato un'inaspettata sorpresa: la piuma di un dinosauro vissuto quasi cento milioni di anni fa. Due i motivi di cui rallegrarsi: la prova che anche i dinosauri possedevano le piume e la consapevolezza che nei mercatini delle città possono nascondersi tesori inaspettati.

Così è, infatti, accaduto a Xing Lida, in Myanmar, nel 2015. Poi il paleontologo l'ha esibito al Museo di Storia naturale di Shangai, dove è emersa l'importanza del ritrovamento. Da qui al Museo reale del Saskatchewan, in Canada, per le analisi con uno scanner a tomografia computerizzata e con un microscopio, il passo è stato breve: «Rendendomi conto di quello che avevo fra le mani, sono esploso di contentezza», rivela Ryan McKellar, paleontologo del centro statunitense.

Si tratta di una sezione di coda, lunga quattro centimetri, appartenuta a un dinosauro di piccole dimensioni, riconducibile alle fattezze di un pollo. Un celurosauro, per la precisione. Abitava l'Asia nel Cretaceo superiore, poco meno di cento milioni di anni fa; ed era carnivoro, anche se incapace di volare. Un esemplare appartenente al mondo dei rettili e non a quello gli uccelli, com'è stato possibile appurare dallo studio dei resti di vertebre collegati alla piuma.

Un ultimo particolare riguarda il mistero che da sempre circonda l'universo dei dinosauri: il colore dei loro corpi. Si sono fatte molte ipotesi, ma dai test effettuati su questo incredibile reperto, possiamo accertare che, almeno una categoria di rettili preistorici, fosse contrassegnata da un rivestimento di piume che dal marroncino viravano al bianco. 

Il sonar dei pipistrelli

Da tempo si conosce la capacità dei pipistrelli di muoversi evitando gli ostacoli al buio, sfruttando il fenomeno dell'"ecolocalizzazione"; in pratica il risultato dell'azione di un "sonar biologico" che in seguito alla produzione di suoni particolari, è in grado di analizzare la risposta degli echi prodotti dai diversi oggetti sparsi, per esempio, in una grotta; e far capire all'animale la direzione giusta da prendere. Quel che, però, non è mai stato chiaro è quel che accade a livello neuronale, risposta che hanno cercato di dare gli studiosi dell'Università di Monaco in Germanica. 

Gli scienziati hanno, infatti, visto che, quando un pipistrello vola troppo vicino a un ostacolo, il numero di neuroni "eccitati" aumenta sensibilmente, suggerendo al chirottero che quel che ha di fronte è un oggetto più grande di quel che è nella realtà. In questo modo è, dunque, certo di tenersi a debita distanza da esso ed evitare una collisione che potrebbe anche essergli fatale. Gli esperti ritengono che nel cervello dell'animale è come se si "materializzasse" una mappa, capace di indicare al pipistrello la strada giusta da percorrere. 

«L'oggetto appare sproporzionato al chirottero», racconta Uwe Firzlaff, a capo dello studio, «come se fosse molto più grande rispetto a quel che è veramente. Si sviluppa una mappa simile a quella dei navigatori delle automobili, ma con gli oggetti presenti lungo il percorso "amplificati"». La scoperta dà modo di comprendere da un punto di vista fisiologico quel che accade nel cervello dei chirotteri, ma mostra anche l'eccezionale abilità di alcune specie di adattarsi all'ambiente, escogitando sorprendenti stratagemmi evoluzionistici. 

Mammiferi preistorici: due nuove specie

Scoperti in Canada i resti fossili di due mammiferi vissuti nell'Eocene, 52 milioni di anni fa. Secondo gli studiosi della British Columbia appartengono a due specie mai viste prima d'ora, riconducibili alle famiglie dei ricci e dei tapiri. 

Il primo resto fossile, battezzato Silvacola acares, era simile agli erinaceini attuali, ma era più piccolo e non superava i 5-6 centimetri. La seconda specie individuata è riferibile al genere Heptodon, e ha similitudini con gli attuali tapiri. Entrambi vivevano in un ambiente caldo e umido, analogo a quello delle foreste pluviali. 

Durante la prima fase dell'Eocene, infatti, il clima in Canada era molto diverso da quello odierno, e il suo territorio era abitato da animali che oggi troveremmo solo a latitudini più basse. 

SOS elefanti in cattività

Obesità, sterilità e disturbi cardiovascolari. Sono i malanni di cui soffrono gli elefanti sparsi per gli zoo del pianeta. Lo rivela uno studio condotto dagli esperti dell'University of Alabama, in Usa. Gli scienziati ritengono che, a lungo andare, questi problemi potrebbero ripercuotersi negativamente sulla sopravvivenza della specie in cattività. Un aspetto di cui tenere conto, se si pensa che gli esemplari che vivono in libertà, sono costantemente a rischio per via delle attività di bracconaggio. I ricercatori sono giunti a questi risultati dopo aver riscontrato proboscidati con percentuali di grasso particolarmente elevate, in relazione ad alterazioni del ciclo di ovulazione nelle femmine. E' la prova che i chili di troppo potrebbero danneggiare i processi legati all'accoppiamento. La notizia è diramata dal Lincoln Park di Chicago, dove le statistiche hanno già dimostrato un forte calo dei parti: in media in un anno ci dovrebbero essere sette nascite, ma da un po’ di tempo non si arriva a tre. Ma il fenomeno si sta verificando un po’ in tutti i centri zoologici del pianeta, dove gli animali sono protetti in spazi troppo piccoli per le loro necessità biologiche. Da una parte c'è il problema relativo alla somministrazione inadeguata di cibo, dall'altra preoccupa la mancanza di movimento patita dagli animali in cattività, che si ripercuote pesantemente sul metabolismo. C'è, dunque, il pericolo che, in una cinquantina d'anni, i proboscidati degli zoo potranno sparire completamente.   

Romantici come un delfino

Rose rosse per te, e una ghirlanda di alghe per la delfina del cuore. L'uomo, certo, possiede gusti diversi per ciò che riguarda la scelta del bouquet ideale da regalare all'amata, tuttavia pensare che anche i delfini possano darsi da fare per omaggiare con specie vegetali la compagna preferita, ha dell'incredibile. Benché si conoscano da tempo le prerogative "intellettuali" di molti cetacei, stupisce venire a sapere che anche in campo "sentimentale" i delfini possano essere ricondotti all'uomo; sottolineando una prerogativa emozionale tipica della nostra specie: il romanticismo. La conferma arriva da un documentario promosso dalla BBC, in onda dal 2 gennaio, nel quale vengono filmati alcuni di questi animali che, per far breccia nel cuore della potenziale partner, mostrano un mazzo di… alghe.

Le riprese sono avvenute in Mozambico, grazie all'azione di tredici strumenti a forma di tartaruga e del tutto innocui per i mammiferi acquatici. «E' la prima volta che la vita quotidiana dei delfini viene studiata così da vicino», rivela Rob Pilley, zoologo e regista, a capo della produzione televisiva. I maschi scelgono il "fiore" più bello, lungo, e robusto e lo esibiscono alla femmina, "palleggiandolo" con le pinne, la coda e il naso. «Se alla femmina piace, accetta di giocare con il maschio», continua il ricercatore, «dando luogo a un tira e molla seduttivo che non risparmia coccole e carezze a tutti gli effetti». E' una fase del corteggiamento che può prolungarsi per più di un'ora e che quasi sempre termina con l'accoppiamento; che, però, si risolve molto più velocemente, in media in tre secondi.

La conquista di giovani partner è tipica dei delfini maschi che, raggiunta la maturità sessuale (che di solito sopravviene verso il decimo anno di vita), si comportano né più né meno come uno squadrone di adolescenti con gli ormoni alle stelle, che fa di tutto per attirare le attenzioni delle esponenti del sesso opposto. I delfini possono vivere fino a 35 anni, ma già intorno ai vent'anni cominciano ad accusare i segni dell'età, e la spregiudicatezza giovanile lascia il posto al desiderio di pace e tranquillità. Le riprese hanno permesso di indagare anche altri aspetti dell'etologia dei cetacei fra cui tutto ciò che avviene dopo la fecondazione.

La nascita del piccolo (si parla al singolare perché i parti gemellari sono molto rari) si risolve entro dodici mesi, con parto podalico; misura circa un metro, e viene nutrito con latte materno per un paio di anni. Si è visto che l'amorevolezza materna è assoluta; le madri sono dolci e attente e con le pinne riempiono di carezze i piccoli. "Parlano" ai nascituri, cosicché questi ultimi possano riconoscere i suoni della madre anche quando la visibilità scarseggia. Il genitore insegna a essi ogni cosa, fra cui le tecniche per scovare il cibo. Nei filmati della BBC si nota una neo mamma che mostra al proprio piccolo il punto in cui si nascondono i pesci di cui i delfini vanno più ghiotti, su un fondo sabbioso dell'oceano Indiano.
Come gli uomini, infine, anch'essi hanno le loro preferenze, e si circondano di amici che possono durare per tutta la vita. Insieme vivono la quotidianità all'insegna dell'innata tendenza a procreare (come accade in sostanza in tutte le specie viventi), ma senza dimenticare il puro divertimento, che parrebbe appannaggio esclusivo delle forme di vita più evolute. Fra i passatempi più gettonati dai delfini c'è quello di cavalcare le onde a prua delle petroliere, a quasi cinquanta chilometri all'ora. 

Cinciarelle fedifraghe

L’infedeltà negli uccelli fa bene alla specie. Lo sostiene un recente studio condotto in Austria su una popolazione di cinciarelle (Parus caeruleus) da Kaspar Delhey e Arild Johnsen del Max Planck Research Centre for Ornithology di Starnberg in Germania (http://orn.mpg.de/erling/kontakt.html). Gli scienziati hanno scoperto che questi uccelli sono animali monogami, che talvolta però si concedono il lusso di una “scappatella”. Ed è proprio a monte di questa circostanza che hanno verificato che le proli delle cinciarelle fedifraghe sono anche quelle che stanno meglio, che si riproducono con più successo, e che sopportano più degli altri i disagi dell’esistenza. Il motivo è da ricercarsi nel rimescolamento del DNA che avviene negli individui che nascono da una relazione extraconiugale. Gli incroci tra consanguinei infatti fanno male alla specie e possono determinare dei problemi; mentre la variabilità genetica consente a un animale di svilupparsi adeguatamente e di resistere alla selezione naturale. Quindi se una femmina tradisce il maschio ha tutto da guadagnarci perché il livello di eterozigosi dei nascituri consentirà loro di svilupparsi meglio degli altri nati in modo tradizionale. A livello morfologico il fenomeno si traduce in uno sviluppo peculiare dei caratteri sessuali secondari che facilitano gli amplessi (primo presupposto indispensabile allo sviluppo della specie). In particolare i “fratellastri” che nascono da una scappatella evolvono anche una livrea più appariscente che li rende fisicamente più attraenti e di conseguenza maggiormente predisposti all’accoppiamento.

La legge universale

Fiore di girasole

Ce lo insegnano fin dai primi anni di scuola: non esistono due fiocchi di neve identici. È una definizione banale, ma assolutamente veritiera: pur avendo una simmetria esagonale, per via della medesima struttura microscopica di base, essi danno luogo a un numero infinito di forme, per cui in una nevicata è praticamente impossibile trovare due fiocchi di neve gemelli. Nonostante l'affermazione convenzionale, l'argomento è tutt'altro che semplice e arriva a coinvolgere discipline assai diverse fra loro come la matematica, la meteorologia, la storia e addirittura la botanica. Il primo a occuparsi scientificamente dei fiocchi di neve è stato Keplero, nel 1611, realizzando un libretto curioso dal titolo Strena seu de nive sexangula (Sul fiocco di neve a sei angoli). In esso affrontava l'argomento dando per scontata la difformità dei fiocchi nevosi - già da allora intuibilmente dovuta a fattori inerenti temperatura, pressione e umidità - e ponendosi, piuttosto, l'enigmatico quesito: perché tutti i fiocchi di neve presentano una tipica struttura esagonale? Da questo dubbio nasce la cosiddetta “congettura di Keplero”, elaborata proprio per risolvere il mistero della loro geometria. Il matematico non formulò da solo le sue teorie, ma si avvalse del contributo di figure carismatiche dell'intellighenzia dell'epoca, come il matematico Thomas Harriot, impegnato per anni a spiegare quale fosse il modo migliore per sistemare le palle di cannone sui ponti delle navi. Nel testo arrivò pertanto a spiegare che i fiocchi di neve si organizzano su base esagonale, perché – proprio come accade alle palle di cannone su una nave posizionate per occupare meno spazio – è questo l'ordinamento ideale per raggiungere il medesimo scopo a livello molecolare (tenendo conto del fatto che l'aggregazione dei cristalli di ghiaccio nell'atmosfera è governata da dinamiche chimiche legate alla natura atomica della materia). Ma pensandoci bene, l'occupazione esagonale degli spazi è assai produttiva anche in altri ambiti, a noi ben più congeniali. Quando andiamo dal fruttivendolo, per esempio, dando un'occhiata alla cassetta delle mele o delle arance, noteremo che i frutti non sono distribuiti casualmente, né di solito in file verticali e orizzontali, ma secondo una disposizione diagonale, tale per cui ogni frutto viene accolto nella “ascella” che si forma fra altri due adiacenti. «È facile constatare che nella tipica disposizione della frutta nelle cassette ciascun frutto è circondato da altri sei», spiega Giorgio Bardelli, naturalista del Museo Civico di Storia Naturale di Milano. «Se si immagina che i singoli frutti si attraggano reciprocamente in modo da occupare il minimo spazio, è proprio questa la disposizione geometrica che ne deriva, la migliore dal punto di vista dell’efficienza di immagazzinamento». 

Tipi di fiocchi di neve

 A questo punto, però, è lecito porsi un ulteriore quesito: perché è necessario che i fiocchi di neve occupino meno spazio, considerando che fra le nuvole c'è tutto lo spazio che si vuole? E qui, ancora una volta, si torna alla lungimiranza di Keplero che, pur non avendo grandi mezzi a disposizione, riuscì a comprendere che, evidentemente, vi fossero delle “entità” (che oggi sappiamo chiamarsi molecole) che interagivano fra loro, trovando il giusto equilibrio solo osservando disegni geometrici ben precisi, in questo caso particolare di natura esagonale. Si affronta, peraltro, un discorso simile in mineralogia, nell'ambito del cosiddetto sistema esagonale, forgiato per distinguere uno dei sette sistemi cristallini alla base di minerali arcinoti come il berillo, la grafite, e l'apatite. Di nuovo matematica e prodotti naturali vanno, dunque, a braccetto, confortando le tante tesi elaborate nei secoli da scienziati, naturalisti e filosofi della scienza: «La natura presenta regolarità matematiche, perché le leggi fisiche che le producono sono leggi matematiche», spiega ancora oggi Ian Stewart, professore di matematica presso la Warwick University e famoso divulgatore scientifico. Sicché Keplero aveva chiaramente fatto centro, tuttavia non fu mai in grado di raggiungere una dimostrazione matematica rigorosa. Ecco perché ci si limita a parlare di congettura. Ma sono stati fatti passi da gigante dalla sua epopea e benché non si possa ancora dire di aver risolto il dilemma, la formulazione di una teoria che spieghi la geometria dei fiocchi di neve potrebbe davvero essere dietro l'angolo. Hanno approfondito l'argomento il matematico tedesco Carl Friedrich Gauss, rifacendosi a una “griglia regolare” intarsiata da particolari sfere, e David Hilbert, anch'egli di origine germanica, che, però, alla fine getta la spugna includendo la congettura di Keplero nella sua lista dei ventitré problemi matematici irrisolti. Un aiuto arriva anche da Laszlo Fejes Toth, matematico ungherese, e Wu-Yi-Hsiang dell'University of California di Berkeley che nel 1993 sviluppa un procedimento non ancora confutato, ma giudicato dall'establishment accademico mondiale “incompleto”. Per “esaustione” sarebbe, però, giunto davvero a un passo dalla soluzione Thomas Hales dell'University of Michigan. Hales propone fin dal 1998 un procedimento computeristico che secondo gli Annals of Mathematics rispetterebbe al 99% le esigenze della dimostrazione. Ma la corsa non è ancora finita e la natura geometrica delle cose pare suggerire l'ennesima sarcastica e provocante domanda: «La matematica si inventa o si scopre?». 

Un fiocco di neve al microscopio

Di fatto l'occupazione strategica degli spazi non è esclusivo appannaggio dei fiocchi di neve, essendo tipica anche di molte altre realtà del mondo naturale. Basta guardarci intorno e osservare, per esempio, un ananas, la pigna di una conifera, i petali di una rosa, il capolino di un girasole. Cosa hanno in comune tutti questi rappresentanti del mondo vegetale oltre al fatto di appartenere a un preciso ordine botanico? Apparentemente nulla, ma un'indagine più accorta mostrerebbe, invece, che, come nei fiocchi di neve, anche qui sussiste l'innato tentativo di riempire gli spazi con precisione certosina: i capolini del girasole, seguendo linee curve perfettamente tracciate; le pigne, dando vita a brattee legnose giustapposte; i petali di una rosa, abbarbicandosi l'uno all'altro; l'ananas, realizzando rosette carnose che si rincorrono serrando ogni spiraglio. In questo caso, però, il significato del fenomeno (almeno macroscopicamente) trascende la chimica delle molecole, coinvolgendo una ben più prosaica realtà: la selezione naturale. Tutte queste prerogative vegetali, infatti, volgono in una sola direzione: permettere alle piante di produrre il maggior numero di semi possibili, occupando il minor spazio. È, in pratica, una strategia assimilata nel tempo per facilitare la trasmissione della specie, così come lo è il progressivo allungamento del collo di una giraffa, tale da permettere agli esemplari più dotati di alimentarsi meglio e riprodursi, di conseguenza, con maggiore successo. Non tutti i vegetali adottano questo stratagemma, ma molti sì. E anche qui, quindi, la matematica e la geometria cooperano nel conferire forme precise alle tante espressioni naturali, non solo biologiche. Frattanto è impossibile trascendere da un altro aspetto matematico preponderante: i numeri di Fibonacci. 

Le spirali di un Nautilus

È una sequenza matematica basata sul presupposto che ogni elemento è uguale alla somma dei due precedenti: sicché i primi numeri della sequenza sono 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, mentre gli ultimi non esistono, poiché la sequenza prosegue all'infinito. La curiosità consiste nel fatto che in molte specie vegetali, prima fra tutte le composite (la famiglia del girasole), il numero dei fiori, dei petali o delle delle foglie, corrisponde a un numero di Fibonacci: si va dal cinque al 377, passando per tutti gli altri numeri intermedi che tipicizzano le tante specie soggette al fenomeno. I gigli hanno tre petali, i ranuncoli cinque, la calendula tredici, le margherite trentaquattro (ma anche 55 e 89) e così via. Per le brattee delle pigne è la stessa cosa. Uno studio effettuato su 4mila pigne appartenenti a varie pinacee ha provato che oltre il 98% di esse contiene un numero di Fibonacci. Analogo il discorso per le scaglie di ananas: una ricerca compiuta su 2mila frutti ha, infatti, dimostrato una corrispondenza del 100% fra le scaglie e i numeri di Fibonacci. Come ricorda Bardelli, «questi numeri prendono nome dal matematico Leonardo da Pisa, detto Fibonacci, che li introdusse nel 1202. Le interessanti proprietà di questa successione numerica interessarono anche Keplero, che li citò nel suo Strena seu de nive sexangula. Soltanto molto tempo più tardi i numeri di Fibonacci furono inaspettatamente ritrovati in alcune strutture biologiche, come quelle di molti fiori e frutti». E non finisce qui, perché a questo incredibile ordine matematico obbedisce anche la disposizione di determinate foglie intorno al proprio fusto: un altro pretesto evolutivo, per consentire ai vegetali di godere al meglio dell'irraggiamento solare, fondamentale per la buona salute di una pianta, e quindi per una efficace produzione di frutti e semi.

Il video: