Apocalisse a Frogtown

ResearchBlogging.org… che è anche il titolo di uno dei migliori B-movies di sempre. Sono Francesco Lami, e al contrario di quanto ormai potreste aspettarvi da me, questa volta vi parlerò di cose che hanno la spina dorsale. Perché anche i vertebrati ogni tanto hanno bisogno d’amore.

It’s a tough job... Immagine bmfcast.com

It’s a tough job… Immagine bmfcast.com

Magari nella realtà non ci sono deserti postatomici, mutande esplosive e tiranni anuri con tre peni come in questo gioiello di film, ma la vita, si sa, può essere lo stesso molto dura. Specialmente se sei un anfibio.

Gli anfibi (“doppia vita”) sono noti innanzi tutto per la loro straordinaria metamorfosi da larva acquatica, cioè girino, ad adulto, e poi per essere un efficace esca per la caccia al francese. Oggi includono Anuri (rane e rospi), Urodeli (salamandre e tritoni) e Apodi o cecilie, questi ultimi probabilmente usciti da un incubo sessuale di David Croenenberg.

Alla fine del Devoniano, 360 e rotti milioni di anni fa, gli anfibi se ne andavano in giro ostentando una certa spocchia: si trattava infatti dei primi vertebrati in grado di aggirarsi impunemente sulla terraferma. Strisciando qua e là sulle loro quattro tozze zampette (caratteristica ereditata da tutti i successivi vertebrati, per questo detti tetrapodi), questi animali guardavano con sufficienza quei loro cugini che non avevano fatto il grande balzo, gli altri Sarcopterigi (pesci il cui nome si può tradurre letteralmente in “pinne cicciose” e che includono dipnoi e celacanti).

Tiktaalik roseae (LINK WIKI), in una foto scattata in quell’età di ribellione in cui vivere nell’acqua con i genitori non era più considerato “da sturbo”, e i giovani cominciavano a sperimentare nuovi orizzonti sulla terraferma. Se un evoluzionista è anche un tamarro, si vorrà tatuere sul bicipite o l’alberello di Darwin con scritto “I Think” (LINK) o questo sarcopterigio (ogni riferimento a fatti o persone reali (LINK A TE MEDESIMO) è puramente casuale). Immagine Wikimedia Commons.

Tiktaalik roseae, in una foto scattata in quell’età di ribellione in cui vivere nell’acqua con i genitori non era più considerato “da sturbo”, e i giovani cominciavano a sperimentare nuovi orizzonti sulla terraferma. Se un evoluzionista è anche un tamarro, si vorrà tatuere sul bicipite o l’alberello di Darwin con scritto “I Think” o questo sarcopterigio (ogni riferimento a fatti o persone reali è puramente casuale). Immagine Wikimedia Commons.

Ma come il primo modello di uno smartphone che all’inizio sembra rivoluzionario e dopo due mesi è già superato, gli anfibi si trovarono presto di fronte a competitori ben più attrezzati per la vita terrestre: gli Amnioti. Questi bulli, che includono voi e me, sono molto più svincolati dall’acqua rispetto agli anfibi, che hanno una pelle sottile e scoperta, utile come aiuto alla respirazione ma vulnerabile alla traspirazione, e devono deporre comunque le uova in pozze d’acqua.

Dopo un brevissimo regno da padroni delle terre emerse, quindi, i nostri eroi dalla doppia vita si sono accontentati di tenere un basso profilo, saltellando e gracidando di pozza in pozza all’ombra dei sempre predominanti amnioti. Può non sembrare granché come prospettiva, ma al gioco dell’evoluzione l’importante è sopravvivere, e con quasi 7000 specie viventi gli anfibi non se la cavano neanche eccessivamente male a questo gioco. Purtroppo per loro, però, i guai non erano finiti.

Sembra dimostrato che gli anfibi sono la versione umidiccia dell’Australia, nel senso che qualsiasi cosa noi umani facciamo prima o poi va a ripercuotersi negativamente su di loro. Dalla distruzione degli habitat ai cambiamenti climatici, dalle specie invasive alle automobili che li spiattellano sulle strade mentre tentano di raggiungere il laghetto in cui riprodursi, gli anfibi sono il gruppo di vertebrati di gran lunga più colpito da pressoché qualsiasi attività antropica, tanto che oggi si parla di un vero e proprio declino globale di questa classe.

L’essere legati ad ambienti così ristretti e sensibili come gli specchi d’acqua certo non aiuta. E neanche avere una pelle così sottile e permeabile, visto il trionfo di pericolosi inquinanti riversati in laghi e fiumi, che hanno una serie di esilaranti effetti tra cui castrazione chimica, cambio di sesso e morte. La minaccia numero uno è però rappresentata dagli agenti patogeni, in primis il fungo Batracochytrium dendrobatidis, che approfittando delle modificazioni ambientali e delle possibilità di diffusione offerte da tale Homo sapiens sta godendo di un banchetto mondiale a base di pelle di anfibio. Tutto questo ha portato all’estinzione di più di 120 specie negli ultimi 30 anni, e oggi si ritiene che circa il 30-40% delle specie note sia minacciato.

Tutto questo è molto brutto e molto triste, ma a questo punto il mio eterno compagno e nemico, l’Uomo della Strada, potrebbe alzare la mano e chiedermi, in tono di sfida: “Ma a noi cosa importa se gli anfibi stanno sparendo? Non sono mica belli”. Ora, la bellezza è soggettiva e secondo il mio modesto parere gli anfibi includono alcuni fra i più adorabili vertebrati della Terra, roba che a vederla vien voglia di buttare a fiume un cestino di gattini perché tanto non possono competere. Ciononostante, il tizio ha colpito quella che, in generale, è una questione molto importante nella scienza della conservazione: perché proteggere una specie, o un’intera classe?

Aaaaaaawwwww che cucciolo. Non a caso Ceratophrys ornata è popolare anche come animale domestico esotico, ma per farlo davvero felice dovrete nutrirlo con teneri topolini neonati. Immagine Arkive

Aaaaaaawwwww che cucciolo. Non a caso Ceratophrys ornata è popolare anche come animale domestico esotico, ma per farlo davvero felice dovrete nutrirlo con teneri topolini neonati. Immagine Arkive.

Curiosamente, questa è una domanda che non ci si fa quando si tratta di panda, lupi e delfini. Questo perché sono animali che piacciono alla gggente, e che stanno bene sulle magliette. Li si può sventolare come simboli per raccogliere fondi che andranno in difesa dell’ambiente, e questo è bene – è il cosiddetto concetto della “megafauna carismatica”. In quanto al loro ruolo ecologico, bè… sicuramente ne hanno uno (tranne i panda – i panda non servono a un niente) come superpredatori, ma non sono certo imigliori in quello che fanno (anche se quello che fanno non è piacevole). In effetti, generalmente quando si parla di biodiversità tanto più una cosa è piccola tanto più è importante, il che per contrasto mi serve un’allusione oscena talmente tanto su un piatto d’argento che non la espliciterò nemmeno.

Ma quindi qual è il ruolo ecologico degli anfibi? Facciamo qualche esempio. Uno dei tipi di ecosistema più ristretti ma anche più vitali e più ricchi di biodiversità è quello delle acque dolci – tutti hanno bisogno di un po’ d’acqua pulita una volta tanto. Da alcuni studi basati su specie tropicali, sembra che i girini erbivori degli anuri potrebbero svolgere un ruolo di estrema importanza nella salute di stagni e ruscelli. Non solo regolano la struttura delle comunità algali brucando selettivamente certe specie, ma sembra anche che la loro presenza influisca positivamente sulla produttività primaria. Che è sta roba? Questo blog è di solito criminalmente zoocentrico, visti gli ambiti di studio mio e del boss, ma ogni tanto qualche concetto base di biologia vegetale salta fuori. Ricordate la fotosintesi? La produttività primaria è semplicemente la quantità di composti organici (come gli zuccheri) prodotti da piante e altri organismi autotrofi tramite la fotosintesi (o la chemiosintesi, se si parla delle profondità abissali…).

O sono girini di anuro, o Samuel L. Jackson ha fatto jackpot al suo ultimo appuntamento galante. Immagine gmfreescotland.blogspot.com

O sono girini di anuro, o Samuel L. Jackson ha fatto jackpot al suo ultimo appuntamento galante. Immagine gmfreescotland.blogspot.com

Aspettate un secondo, se i girini mangiano le alghe, come fanno queste a produrre di più? Si pensa che questi animali, almeno nei casi studiati, tendano a brucare principalmente lo strato di alghe più superficiali e senescenti, lasciando esposto invece lo strato sottostante e vitale, che riceve così più luce per la fotosintesi. Inoltre i girini brucando spostano una grande quantità di sedimento intrappolata nel manto algale, aumentando ulteriormente l’esposizione alla luce. Della rimozione del sedimento godono anche altri erbivori, come le larve degli Efemerotteri, che possono così accedere più facilmente alla loro fonte di cibo.

Passiamo ora dagli Anuri agli Urodeli, e per la precisione alla salamandra Ensatina eschschlotzii, o semplicemente Ensatina per gli amici. Questa tenera creatura delle foreste del Nord America appartiene alla famiglia dei Plethodontidae, bestie già abbastanza strane in generale. Con circa 380 specie sono la famiglia di salamandre di gran lunga più numerosa, e nonostante la maggior parte delle specie sia completamente terricola allo stadio adulto, mancano di una caratteristica che tenderemmo a considerare vitale in un animale terrestre: i polmoni. Dopotutto a che servono i polmoni se puoi respirare direttamente dalla pelle? In effetti, in tutti gli anfibi la pelle umida e permeabile e la mucosa oro-faringea svolgono un importante ruolo respiratorio, ma i Plethodontidae sono come quei noiosi secchioni che devono sempre mettersi in mostra facendo le cose meglio degli altri, e così si affidano esclusivamente alla cute per respirare. In questo li aiuta anche il fatto che sono piuttosto piccoli, e quindi hanno un rapporto superficie –volume favorevole allo scambio di gas.

Ensatina eschschlotzii, che per ricevere un nome così deve aver fatto davvero incazzare qualcuno, come si intuisce dall’aria contrita e dagli occhioni che tentano di ispirare tenerezza e perdono. Immagine ashlandvertbio.com

Ensatina eschschlotzii, che per ricevere un nome così deve aver fatto davvero incazzare qualcuno, come si intuisce dall’aria contrita e dagli occhioni che tentano di ispirare tenerezza e perdono. Immagine ashlandvertbio.com

Ma torniamo a Ensatina. Questo animale è un predatore di grandi invertebrati detritivori del suolo, i quali a loro volta si nutrono di materia vegetale morta (come le foglie secche). A un certo punto a qualche ecologo hanno cominciato a girare le rotelline del pensiero, e si deve essere chiesto: “Vuoi mai che la predazione da parte delle salamandre abbia degli effetti maggiori di quanto si pensi?”. Essì, perché le salamandre e gli anfibi in generale saranno anche piccoli, ma non vuol dire che siano pochi; in effetti in molti ecosistemi terrestri gli anfibi costituiscono una porzione notevole o addirittura maggioritaria della biomassa dei vertebrati, e di conseguenza hanno un importantissimo ruolo sia come prede sia come predatori. In effetti, si potrebbe persino dire che Ensatina è il principale predatore del suo habitat. Alla sua vista, lupi e puma fuggono piangendo.

Sono stati fatti esperimenti di esclusione, piazzando sul suolo della foresta piccoli recinti in cui Ensatina non poteva entrare, mentre in altri la salamandra veniva inserita apposta in modo che potesse sbafarsi tutti gli invertebrati che voleva. Ora, chiaramente la grande presenza di invertebrati nei recinti senza salamandre riduce la quantità di materia vegetale morta al suolo. Gli artropodi sgranocchiano le foglie secche come se fossero patatine, e così una parte del carbonio che le componeva viene liberato nell’atmosfera sotto forma di anidride carbonica, un sottoprodotto del metabolismo di tutti gli animali. Inoltre, sminuzzando le foglie gli invertebrati facilitano il processo di decomposizione, che libera ulteriore carbonio sotto forma di anidride carbonica e metano. Che succede invece nei recinti con le salamandre?

Per la vostra delizia eccovi una delle slide della presentazione che ho preparato per l’esame di Zoologia dei Vertebrati 2, la quale mi è valsa il Nobel per la Pace. Purtroppo in questo formato non potete ammirare le squisite animazioni, che renderebbero il tutto più chiaro (per questo si veda il testo) e che hanno conquistato gli Oscar per la regia e per gli effetti speciali.

Per la vostra delizia eccovi una delle slide della presentazione che ho preparato per l’esame di Zoologia dei Vertebrati 2, la quale mi è valsa il Nobel per la Pace. Purtroppo in questo formato non potete ammirare le squisite animazioni, che renderebbero il tutto più chiaro (per questo si veda il testo) e che hanno conquistato gli Oscar per la regia e per gli effetti speciali.

Ensatina è un predatore talmente efficace, brutale e privo di timor di dio che riduce notevolmente il numero di artropodi presenti. Questo fa si che molta più massa vegetale morta resti al suolo, e quindi molto meno carbonio venga liberato in atmosfera se si forma di gas. Inoltre, la presenza di più detriti al suolo crea condizioni ideali per tutto un altro tipo di piccoli artropodi e microorganismi, i quali operano il processo di umificazione: trasformano infatti i detriti organici in humus, intrappolando ulteriormente il carbonio nel terriccio, in una forma che può rimanere stabile anche per migliaia di anni. Questo non è da prendere sottogamba: Ensatina da sola risparmia all’atmosfera 73 tonnellate di carbonio all’anno (che non sarà una cosa enorme, ma è notevole per un animale così piccolo in ecosistemi relativamente ristretti). L’anidride carbonica e il metano (gas a base di carbonio) sono due fra i principali gas serra, il che ci fa capire come nel loro piccolo questa salamandra, e forse molti altri suoi cugini anfibi, mangiando insetti facciano la loro parte per salvare il mondo dai cambiamenti climatici.

FONTI
Best, M., & Welsh, Jr., H. (2014). The trophic role of a forest salamander: impacts on invertebrates, leaf litter retention, and the humification process Ecosphere, 5 (2) DOI: 10.1890/ES13-00302.1

Blaustein, A. R., Han, B. A., Relyea, R. A., Johnson, P. T., Buck, J. C., Gervasi, S. S., & Kats, L. B. (2011). The complexity of amphibian population declines: understanding the role of cofactors in driving amphibian losses. Annals of the New York Academy of Sciences, 1223(1), 108-119.

Connelly, S., Pringle, C. M., Bixby, R. J., Brenes, R., Whiles, M. R., Lips, K. R., … & Huryn, A. D. (2008). Changes in stream primary producer communities resulting from large-scale catastrophic amphibian declines: can small-scale experiments predict effects of tadpole loss?. Ecosystems, 11(8), 1262-1276.
Ranvestel, A. W., Lips, K. R., Pringle, C. M., Whiles, M. R., & Bixby, R. J. (2004). Neotropical tadpoles influence stream benthos: evidence for the ecological consequences of decline in amphibian populations. Freshwater Biology, 49(3), 274-285.

  1. nicholaswolfwood

    Come può un fungo uccidere le rane?
    Ho guardato un po’ di link in giro ma non capisco bene…
    Però se uno scoglio può arginare il mare allora è possibile.
    Più che altro cosa c’entriamo noi uomini con il funghetto?

    • francescolami

      B. dendrobatydis, assieme all’appena scoperto B. salamandrivorans (specializzato in salamandre) è un agente patogeno della pelle. Si trasmette per contatto o per vicinanza in quanto le sue spore mobili non sono in grado di spostarsi per lunghi tratti, quindi il rischio di diffusione aumenta uando ci sono molti anfibi nello stesso ambiente, per esempio durante i raduni nella stagione degli amori. Il fungo attacca e digerisce lo strato più cheratinizzato della pelle, causando ispessimenti (e quindi difficoltà respiratorie), ulcerazioni, perdita di dita, ma anche altri sintomi come problemi cardiaci e rallentamento dei riflessi.
      Si pensa che come molte specie invasive, questo fungo si sia diffuso grazie all’uomo. Le modificazioni ambientali, tra cui i cambiamenti climatici, fan sì che molti ambienti prima inadatti diventino improvvisamente un paradiso per il fungo. Inoltre, il parassita potrebbe essersi diffuso anche grazie ad altre specie invasive: la rana toro e la rana xenopus, ad esempio. Entrambi questi anfibi sembrano essere poco suscettibili agli effetti deleteri dell’infezione, e diffondendosi a causa dell’uomo in nuovi paesi, possono attaccare il patogeno a specie più delicate.
      Qui c’è il link alla pagina wiki sul Batrachochytrium, non è molto ma è un punto di partenza: http://en.wikipedia.org/wiki/Batrachochytrium

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