Un radiatore nel becco
Il tucano toco (Ramphastos toco) è l’esponente di taglia maggiore della sua famiglia e anche la specie che possiede il becco più grosso in relazione alla taglia corporea tra tutti gli uccelli del mondo. Molte sono le ipotesi relative all’evoluzione di un becco di tali dimensioni, spaziando da quelle che lo vedono come il risultato di un processo di selezione […]
Il tucano toco (Ramphastos toco) è l’esponente di taglia maggiore della sua famiglia e anche la specie che possiede il becco più grosso in relazione alla taglia corporea tra tutti gli uccelli del mondo. Molte sono le ipotesi relative all’evoluzione di un becco di tali dimensioni, spaziando da quelle che lo vedono come il risultato di un processo di selezione sessuale, ad altre che lo considerano un sofisticato adattamento alla dieta a base di frutta e semi. Ma un grande becco, sostengono ulteriori interpretazioni, potrebbe anche essersi sviluppato come struttura adibita alla dispersione del calore.
Un recente studio, pubblicato sull’ultimo numero di Science, ha fornito importanti evidenze che sembrano supportare questa terza ipotesi. Il becco del tucano toco rappresenta, infatti, tra il 30 e il 50% della superficie dell’intero corpo e risulta quindi un’ottimo candidato per la dispersione del calore. Avvalendosi di uno scanner termico a raggi infrarossi, un gruppo di ricercatori guidato da Glenn Tattersall della Brock University ha monitorato le temperature corporee e il flusso sanguigno di alcuni individui esposti a temperature ambientali comprese tra 10 e 35 gradi, durante le fasi di volo e riposo.
Dai risultati emerge che questa specie è in grado di regolare la temperatura corporea variando il flusso sanguigno verso il becco, che sembra essere deputato alla liberazione del calore in eccesso. In particolare, come avviene in altre specie che non sono in grado di controllare la propria temperatura mediante sudorazione ma che presentano specifiche strutture deputate alla regolazione di questa (si pensi alle orecchie degli elefanti), più sangue viene irradiato verso il becco più calore viene liberato nell’ambiente circostante. Quando la differenza tra la temperatura ambientale e quella corporea è alta, infatti, il becco irradia verso l’esterno una gran quantità di calore, mentre a temperature inferiori il flusso sanguigno verso di esso risulta molto basso. Anche durante il volo il flusso sanguigno nel becco sembra molto elevato, in quanto lo scambio di calore viene favorito dal movimento dell’aria ed è dunque più facile per questi uccelli liberare quello in eccesso. A parità di differenza di temperatura, infatti, la liberazione del calore in volo risulta quattro volte superiore alle fasi di riposo sugli alberi.
In base alla taglia relativa del becco, alla temperatura esterna e all’attività (volo o riposo), i tucani toco sono dunque in grado di liberare tra il 5 e il 100% del calore corporeo. Ma un altro fattore sembra influenzare la capacità di termoregolarsi: l’età. Emerge, infatti, che gli individui giovani sembrano meno abili nel controllo del flusso di sangue verso il becco, forse perchè sul loro becco sono presenti meno vasi sanguigni o forse perchè la capacità di liberare il calore in questo modo è un processo che richiede un lungo periodo di apprendimento.
Questa scoperta è importante perchè mette in luce un aspetto poco conosciuto della biologia dei tucani, tuttavia non è possibile affermare che un becco di tali dimensioni si sia sviluppato in risposta alle necessità di questi uccelli di termoregolarsi. Nelle prime fasi dell’evoluzione dei tucani, il becco potrebbe essersi evoluto sotto la pressione selettiva di una dieta specializzata e solo successivamente utilizzato anche per la liberazione del calore in eccesso.
Andrea Romano
Riferimenti:
Glenn J. Tattersall, Denis V. Andrade, and Augusto S. Abe, Heat Exchange from the Toucan Bill Reveals a Controllable Vascular Thermal Radiator, Science 325 (5939), 468. DOI: 10.1126/science.1175553
Un recente studio, pubblicato sull’ultimo numero di Science, ha fornito importanti evidenze che sembrano supportare questa terza ipotesi. Il becco del tucano toco rappresenta, infatti, tra il 30 e il 50% della superficie dell’intero corpo e risulta quindi un’ottimo candidato per la dispersione del calore. Avvalendosi di uno scanner termico a raggi infrarossi, un gruppo di ricercatori guidato da Glenn Tattersall della Brock University ha monitorato le temperature corporee e il flusso sanguigno di alcuni individui esposti a temperature ambientali comprese tra 10 e 35 gradi, durante le fasi di volo e riposo.
Dai risultati emerge che questa specie è in grado di regolare la temperatura corporea variando il flusso sanguigno verso il becco, che sembra essere deputato alla liberazione del calore in eccesso. In particolare, come avviene in altre specie che non sono in grado di controllare la propria temperatura mediante sudorazione ma che presentano specifiche strutture deputate alla regolazione di questa (si pensi alle orecchie degli elefanti), più sangue viene irradiato verso il becco più calore viene liberato nell’ambiente circostante. Quando la differenza tra la temperatura ambientale e quella corporea è alta, infatti, il becco irradia verso l’esterno una gran quantità di calore, mentre a temperature inferiori il flusso sanguigno verso di esso risulta molto basso. Anche durante il volo il flusso sanguigno nel becco sembra molto elevato, in quanto lo scambio di calore viene favorito dal movimento dell’aria ed è dunque più facile per questi uccelli liberare quello in eccesso. A parità di differenza di temperatura, infatti, la liberazione del calore in volo risulta quattro volte superiore alle fasi di riposo sugli alberi.
In base alla taglia relativa del becco, alla temperatura esterna e all’attività (volo o riposo), i tucani toco sono dunque in grado di liberare tra il 5 e il 100% del calore corporeo. Ma un altro fattore sembra influenzare la capacità di termoregolarsi: l’età. Emerge, infatti, che gli individui giovani sembrano meno abili nel controllo del flusso di sangue verso il becco, forse perchè sul loro becco sono presenti meno vasi sanguigni o forse perchè la capacità di liberare il calore in questo modo è un processo che richiede un lungo periodo di apprendimento.
Questa scoperta è importante perchè mette in luce un aspetto poco conosciuto della biologia dei tucani, tuttavia non è possibile affermare che un becco di tali dimensioni si sia sviluppato in risposta alle necessità di questi uccelli di termoregolarsi. Nelle prime fasi dell’evoluzione dei tucani, il becco potrebbe essersi evoluto sotto la pressione selettiva di una dieta specializzata e solo successivamente utilizzato anche per la liberazione del calore in eccesso.
Andrea Romano
Riferimenti:
Glenn J. Tattersall, Denis V. Andrade, and Augusto S. Abe, Heat Exchange from the Toucan Bill Reveals a Controllable Vascular Thermal Radiator, Science 325 (5939), 468. DOI: 10.1126/science.1175553
Ecologo e docente di Etologia e Comportamento Animale presso il Dipartimento di Scienze e Politiche Ambientali dell’Università di Milano. Ha scritto di animali ed evoluzione su Le Scienze, Mente e Cervello, Oggiscienza e Focus D&R . Collabora con Pikaia, di cui è stato caporedattore dal lontano 2007 al 2020.
