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Vivere sottoterra: i vantaggi di assomigliare a un lombrico.

Perché molti animali filogeneticamente così distanti appaiono incredibilmente simili? Spesso il motivo è semplice: è proprio l’adattamento allo stesso ambiente che determina il successo di particolari morfologie e strategie di sopravvivenza comuni a phyla differenti, abbiamo cioè il fenomeno della convergenza adattativa. In natura numerosissimi sono i casi che possono dimostrare perfettamente quanto determinate condizioni ambientali siano in grado di imporre, ad organismi diversi, caratteri simili necessari a sopravvivere ed essere accolti nell’ambiente stesso: la selezione naturale rappresenta quindi il “sistema filtrante” in grado, appunto, di selezionare strutture che hanno la stessa funzione ma una diversa origine embrionale, strutture quindi analoghe ma non omologhe. In molti casi l’analogia tra organi  ma il loro differente sviluppo è palese, basti pensare alle ali degli insetti e a quelle degli uccelli: la funzione “volo” è evidente quanto ovvia è l’appartenenza di questi animali a phyla assolutamente non correlati tra loro. Bisogna però considerare che talvolta vivere in particolari condizioni ambientali comporta l’evoluzione di strutture talmente simili da rendere molti animali, appartenenti a taxa anche lontanissimi nella scala zoologica, facilmente confondibili gli uni con gli altri e in certi casi pressoché identici!

Scelgo come “ambiente fortemente selettivo” per descrivere una situazione di questo genere l’ambiente ipogeo endogeno, cioè la porzione di suolo compresa tra il limite inferiore del detrito vegetale e quello inferiore delle radici delle piante arboree. Peculiarità del  sottosuolo come la totale assenza di luce, la presenza di materia solida in ogni direzione, le differenti modalità di aerazione e variazione di temperatura rispetto all’ambiente epigeo, caratteristiche chimico-fisiche ben precise e via dicendo comportano lo sviluppo di adattamenti morfo-fisiologici accomunanti molti abitanti del dominio ipogeo.

I protagonisti  del caso di convergenza che prendo in considerazione sono i conosciutissimi lombrichi di terra (appartenenti alla classe Oligochaeta, phylum Anellida) e i sicuramente meno noti anfisbenidi e cecilie. Già Aristotele definì i lombrichi “l’intestino del suolo” e Darwin stimò che da 10 a 18 tonnellate di terra per acro (equivalente a quasi mezzo ettaro) passano attraverso l’intestino dei lombrichi ogni anno… ma come fanno a muoversi nel suolo questi utilissimi invertebrati? Gli oligocheti presentano un corpo segmentato provvisto di una parete costituita da uno strato esterno di muscolatura a decorso longitudinale, uno interno circolare e ciascun segmento (o metamero) porta solitamente in superficie quattro paia di setole chitinose: durante la locomozione e lo scavo la contrazione dei muscoli circolari garantisce l’allungamento del corpo e la spinta del prostomio (estremità del capo) in avanti; seguono l’ancoraggio della parte anteriore del corpo mediante le setole e la contrazione dei muscoli longitudinali che accorcia il corpo portando avanti anche l’estremità posteriore. I lombrichi riescono quindi a spostarsi mediante movimenti peristaltici grazie all’azione dei muscoli antagonisti e la forma del corpo, allungata e circolare in sezione trasversale, rappresenta un adattamento all’ambiente sotterraneo altamente funzionale. La secrezione di muco da parte di cellule ghiandolari riduce l’attrito favorendo lo scivolamento dei segmenti dell’animale che si sposta, vivendo al buio, non facendo affidamento sul senso della vista (i lombrichi, nonostante posseggano comunque fotorecettori, mancano di occhi ben definiti), ma principalmente percependo un’ampia gamma di stimoli chimici e meccanici mediante recettori sparsi su tutto il corpo e in particolare sul prostomio.

Prendendo in considerazione l’albero filogenetico dei viventi, facciamo ora un immenso salto per passare dagli anellidi ai vertebrati, in particolar modo agli anfibi. Le circa 170 specie di cecilie appartengono all’ordine Gymnophiona e vivono principalmente nelle foreste tropicali sudamericane, arficane e del Sud-Est asiatico; a esclusione di alcune specie acquatiche sono animali fossori che essendosi evoluti nell’ambiente ipogeo hanno perso gli arti e i cinti articolari, sono cioè diventati apodi (dal greco “senza piedi”). Ad incrementare la forte somiglianza con gli oligocheti vi è una forma del corpo vermiforme caratterizzata da un’apparente segmentazione data dalla presenza di pieghe cutanee che ricoprono le separazioni tra le fasce muscolari. Questi curiosi animali sono gli unici anfibi provvisti di un tegumento dotato (nella magior parte delle specie) di piccole scaglie cornee che proteggono il corpo durante l’attività di scavo facilitando inoltre  la progressione nel suolo in analogia con funzione svolta dalle setole dei lombrichi! Anche in questo caso l’ambiente completamente buio rende assolutamente inutile la presenza di occhi ben sviluppati: nelle cecilie, infatti, questi sono ricoperti dalla pelle (la maggior parte delle specie sono praticamente cieche) ma vi è un tentacolo retrattile situato tra gli occhi e le narici deputato a trasmettere segnali chimici alle cellule olfattorie disposte sul palato.

Anche tra i rettili non mancano i “falsi lombrichi” e non mi sto riferendo ai serpenti, bensì al sottordine Amphisbaenia. Pure gli anfisbenidi sono forme scavatrici altamente specializzate distribuite in Nord e Sud America, Africa Sub-sahariana tropicale e alcune specie anche in Europa e Penisola Arabica. In inglese vengono volgarmente definiti “worm-lizards” (lucertole-verme) per sottolineare la somiglianza, ma assolutamente non la parentela, con dei grossi lombrichi. La maggior parte degli anfisbenidi sono infatti apodi a eccezione delle quattro specie messicane appartenenti al genere Bipes, dotate di corte zampe anteriori. Come le cecilie sembrano segmentati ma in questo caso per la presenza  di un tegumento provvisto di squame anulari (annuli), connesso lassamente al corpo: i muscoli annessi alla pelle possono quindi spostare gli annuli “a mo’ di telescopio o fisarmonica” consentendo nelle gallerie il movimento, simile a quello peristaltico dei lombrichi, in entrambe le direzioni (non a caso il termine Amphisbaenia deriva dal greco amphi, doppio + baen, muoversi). Anche in questo caso l’evoluzione ha determinato l’atrofizzazione delle strutture oculari e uditive riducendole ad organi vestigiali e gli occhi sono ricoperti dalla pelle (talvolta anche da scaglie cornee). In conclusione si può affermare che l’adattamento di cecilie e anfisbenidi all’ambiente ipogeo è stato garantito, nel corso della loro evoluzione, da progressive modificazioni strutturali che hanno portato ad una morfologia particolarmente vantaggiosa per la sopravvivenza sottoterra: “la forma di un lombrico”!

Federico Andermarcher


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