Perchè non esistono uccelli volatori giganti?

La storia della vita sulla terra è una storia di vincoli, che impediscono alle specie, sia attuali che estinte, di intraprendere alcune strade evolutive. Un ottimo esempio di questo è il panda (Ailuropoda melanoleuca) che, essendo privo del pollice opponibile utile ad impugnare il bambù che rappresenta la sua unica sua fonte di cibo, si è dovuto “inventare” un sesto

La storia della vita sulla terra è una storia di vincoli, che impediscono alle specie, sia attuali che estinte, di intraprendere alcune strade evolutive. Un ottimo esempio di questo è il panda (Ailuropoda melanoleuca) che, essendo privo del pollice opponibile utile ad impugnare il bambù che rappresenta la sua unica sua fonte di cibo, si è dovuto “inventare” un sesto dito, ricavandolo da un osso del polso (il sesamoide radiale).

Oltre a vincoli di natura filogenetica, ne esistono altri di natura fisica che agiscono sulle specie. A tal proposito, esistono una dimensione e un peso massimi che possono essere raggiunti dagli organismi che abitano sulla terra ferma, oltre i quali la forza di gravità impedirebbe la deambulazione. O ancora, una taglia minima per le specie omeoterme, quelle in grado di controllare la propria temperatura corporea, al di sotto della quale la dispersione del calore risulterebbe troppo elevata per garantire la sopravvivenza.

Un nuovo vincolo di questa natura sembrerebbe essere stato individuato da alcuni ricercatori della University of Washington e della University of Missouri-St. Louis, che hanno indagato le dimensioni degli uccelli volatori. In particolare, nel loro studio, pubblicato sulla rivista open-access PLoS Biology, hanno cercato di capire quali siano i fattori in grado di limitare la taglia dei volatili. Non è una novità, infatti, che gli uccelli capaci di volare raggiungano una taglia e un peso limitati, se paragonati con le specie attere, come gli struzioniformi e alcuni pinguini, e con quelle degli altri gruppi di vertebrati.

I ricercatori sembrano aver individuato la causa di queste piccole dimensioni: il tempo impiegato a sostituire le penne remiganti, quelle che si trovano sulle ali e che sono indispensabili per il volo. La muta è una fase importante del ciclo vitale degli uccelli, in quanto permette di rimpiazzare le penne ormai usurate con altre nuove e funzionali, ma rappresenta, allo stesso tempo, un periodo di estrema vulnerabilità, in quanto riduce le capacità di volo. Gli uccelli di piccole dimensioni, come molti passeriformi, sono in grado di sostituire gradualmente tutte le penne nell’arco di alcuni mesi, mantenendo in ogni momento buone abilità volatrici. Al contrario, quelli di taglia maggiore hanno sviluppato strategie alternative, come la sostituzione di tutte le penne nello stesso momento oppure l’allungamento della muta per alcuni anni, strategie che però risultano abbastanza rischiose.

Mediante un’analisi allometrica, lo studio mette in luce come all’aumentare della taglia corporea aumenti in proporzione la lunghezza media delle remiganti. Sebbene anche la velocità di ricrescita delle penne risulti essere incrementata, tuttavia questo tasso di crescita accelerato rimane comunque inferiore all’aumento della lunghezza delle penne. In poche parole, gli uccelli di grossa taglia non sarebbero in grado di realizzare la completa sostituzione di tutte le remiganti in tempi brevi e la muta si protrarrebbe per un periodo estremamente lungo, periodo in cui gli uccelli sarebbero estremamente vulnerabili.

La storia della vita sulla terra è una storia di vincoli: gli uccelli hanno dovuto rinunciare alle grandi taglie corporee per conquistare il cielo, ma a giudicare dall’attuale successo di questo gruppo di animali, sia in termini di specie che di individui, non sembra che ci abbiano rimesso…

Andrea Romano  


Riferimenti:
Rohwer S, Ricklefs R.E, Rohwer V.G, Copple M.M. Allometry of the Duration of Flight Feather Molt in Birds. PLoS Biol, 7(6): e1000132 DOI: 10.1371/journal.pbio.1000132