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I dinosauri, animali a sangue caldo

  Ricostruzione di un dinosauro dal Catalano pre-Pirenaico, circa 70 milioni di anni fa. (Oscar Sanisidro, ICP)

Uno studio su alcuni mammiferi attuali mette in discussione l’ipotesi che i dinosauri fossero animali a sangue freddo.
Il lavoro è stato condotto dai ricercatori dell’Institut Català de Paleontologia (ICP) e della Universitat Autonoma de Barcelona (UAB) ed è stato pubblicato su Nature.
Sono state analizzate le “linee di crescita arrestata” o GAL (acronimo di Growth Arrest Lines), gli anelli più scuri trovati nelle sezioni di resti ossei appartenenti ad un centinaio di mammiferi ruminanti di varie specie delle isole Svalbard e dell’Africa, viventi in ecosistemi totalmente differenti.
Questi anelli, che si formano nelle ossa degli animali, sono simili a quelli che si ritrovano nei tronchi degli alberi durante le stagioni più rigide (inverno o stagione secca), quando la crescita degli organismi si arresta o è si fa più lenta per mancanza di risorse energetiche. Sono ritenuti il segno di un rallentamento del metabolismo tipico di animali “a sangue freddo”, di animali  ectotermici.
Ora è stato accertato che la presenza di queste linee non è invece un indicatore di metabolismo “lento”, che non genera cioè sufficiente calore interno, come era stato finora ritenuto, dal momento che queste linee si sono ritrovate anche in mammiferi “a sangue caldo”.

La condizione di ectotermia è tipica di animali che hanno la temperatura corporea simile a quella ambientale. Gli animali ectotermi vengono considerati anche “a sangue freddo”.
La condizione opposta è l’omeotermia, che consiste nel mantenimento della temperatura corporea costante ed è tipica degli animali cosiddetti “a sangue caldo”.
Il principale vantaggio dell’ectotermia in un vivente è che l’animale, non avendo necessità di consumi energetici elevati, non ha bisogno di doversi alimentare continuamente. Altri vantaggi degli organismi ectotermi sono:

  1. in presenza di temperature ottimali, riescono a mantenere un metabolismo ottimale senza sprecare energie nella termoregolazione;
  2. hanno una maggiore capacità di sopportare la mancanza di cibo e quindi di affrontare periodi di scarsità negli approvvigionamenti;
  3. hanno, infine, una  vita più lunga.

 Non mancano, d’altra parte, gli svantaggi. Gli organismi ectotermi sono più vulnerabili alle variazioni di temperatura; non possono vivere in climi freddi e non possono popolare zone ghiacciate; presentano una minore resistenza fisica ai disagi ambientali.
La ricerca sulle GAL dei mammiferi è stata svolta da Meike Kohler, ricercatore ICREA e paleontologo ICP e Ronny Aanes, ricercatore del Norwegian Polar Institute, coadiuvati dai ricercatori Nekane Marin e Xavier Jordana, entrambi della Universitat Autònoma de Barcelona.    Mostrando che l’equazione “presenza di GAL nelle ossa = animali a sangue freddo o rettili” è errata, gli studiosi hanno smontato l’argomento chiave della ipotesi che i dinosauri fossero rettili a sangue freddo.
“Lo studio inizialmente non si era proposto di stabilire le modalità con cui avveniva la  termofisiologia dei dinosauri” ha puntualizzato Kohler. “Abbiamo solo cercato di capire meglio la fisiologia dei mammiferi viventi e il loro legame con l’ambiente; in particolare, abbiamo  studiato le variazioni della crescita degli individui in funzione delle temperature esterne, delle piogge, della disponibilità di cibo e acqua”.
Comprendere questo è stato il primo passo di una ricerca paleontologica, con cui si poteva avviare una discussione anche sulla fisiologia di animali vissuti diversi milioni di anni fa.
Molti studiosi partivano dalla premessa che i mammiferi di grandi dimensioni non hanno GAL nei loro tessuti duri perché non hanno bisogno di arrestare la loro crescita in relazione alla temperatura esterna. Dal momento che le GAL erano state invece osservate in quasi tutte le specie di dinosauri, si concludeva che questi fossero rettili a sangue freddo.
L’articolo comparso su Nature offre un primo studio sistematico svolto su un vasto campione di mammiferi in una varietà di ecosistemi e dimostra che le GAL non sono indicatori di un metabolismo lento, ma piuttosto di un metabolismo che varia al variare dei cambiamenti endocrini stagionali. Questo vale sia per animali a sangue freddo (rettili) che a sangue caldo (mammiferi).
Questi cambiamenti sono patrimonio di tutti i vertebrati e costituiscono una specie di orologio interno che regola le esigenze degli individui in base alla disponibilità di risorse. Nonostante il fatto che questi cambiamenti abbiano una forte componente genetica, sono anche funzionali e la loro intensità dipende anche dalle condizioni ambientali in cui gli animali vivono.
I principali fattori ecologici chiamati in causa sono la pioggia e la fornitura limitata di cibo e acqua piuttosto che la temperatura esterna.
Questa scoperta apre un fronte importante di ricerca per la conservazione della biodiversità  attuale sul nostro pianeta.
In precedenza erano già stati fatti alcuni studi con cui si dubitava dell’effettivo valore della presenza di GAL nelle ossa quali indicatori di rallentata crescita o metabolismo lento mentre, per contro, era stata segnalata presenza di GAL nelle ossa dei mammiferi.
“Fino ad oggi erano, però, circolate solo ipotesi nella comunità scientifica, ma nessun lavoro sistematico era stato svolto a supporto di queste ipotesi”,  conclude Kohler. “Con questo studio abbiamo raccolto e organizzato dati sufficienti per chiudere definitivamente il discorso”.

Leonardo Debbia


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Aggiunto in: Ambiente & Natura, Paleontologia

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