Dalla rivista Nature
Come molti uccelli, i pinguini devono percorrere molta strada tra i loro luoghi di alimentazione e di riproduzione. Ma invece di volare, nuotano. È un viaggio difficile che ha lasciato i biologi a grattarsi la testa sul perché gli uccelli non hanno mantenuto la loro capacità di volare mentre la loro abilità di immersione si è evoluta. Un nuovo studio sostiene che gli uccelli non possono essere sia subacquei magistrali che volatori, perché le capacità di volo devono indebolirsi man mano che gli animali si adattano alle immersioni.
Piuttosto che guardare i pinguini, un team guidato dal biologo Kyle Elliott dell’Università di Manitoba a Winnipeg, Canada, ha esaminato le specie di uccelli marini subacquei che hanno ancora qualche capacità di volare. Questi includevano il cormorano pelagico (Phalacrocorax pelagicus), una specie che si spinge sott’acqua con piedi palmati, e la murena dal becco spesso (Uria lomvia), che sbatte le ali sott’acqua per nuotare.
I ricercatori hanno etichettato le murene con registratori che hanno misurato il tempo delle immersioni così come la profondità e la temperatura, e i cormorani con data-logger che hanno misurato profondità, temperatura e cambiamenti di accelerazione durante le immersioni. Hanno anche iniettato acqua con isotopi negli uccelli. Quando i ricercatori hanno testato gli uccelli in seguito, le etichette hanno permesso loro di calcolare quanta anidride carbonica e vapore acqueo gli uccelli avevano espulso da quando l’acqua era stata introdotta, e quindi di calcolare l’energia spesa per le immersioni e il volo.
Il team ha poi confrontato i loro risultati con alcuni che erano già stati raccolti per uccelli come oche e pinguini. Hanno scoperto che sia i cormorani che le murre devono spendere un’enorme quantità di energia per volare – la più alta conosciuta tra tutti gli uccelli volanti.
Quando si trattava di immergersi, i costi energetici per i cormorani a propulsione plantare erano molto più alti di quelli previsti per un pinguino di dimensioni simili. Le murre a propulsione alare avevano costi d’immersione inferiori a quelli dei cormorani, ma ancora del 30% superiori a quelli sperimentati dai pinguini delle stesse dimensioni. I risultati appaiono nei Proceedings of the National Academy of Sciences1.
I risultati rivelano un’istantanea che mostra che le murre sono sedute su una lama evolutiva. Elliott e i suoi colleghi ipotizzano che, poiché le ali delle murene sono ancora costruite per il volo, creano resistenza sott’acqua. Inoltre, i loro piccoli corpi, che sono appena abbastanza leggeri da permettere loro di decollare, si raffreddano più rapidamente dei corpi più ingombranti dei pinguini.
“Fondamentalmente, devono ridurre le loro ali o diventare più grandi per migliorare la loro immersione, ed entrambi renderebbero impossibile volare”, dice Robert Ricklefs, un ornitologo dell’Università del Missouri-St. Louis e coautore dell’articolo.
Questione di calore
Ma rimangono domande su quanto i costi energetici degli uccelli siano legati all’inefficienza del volo e del nuoto, e quanto siano legati al fatto di stare al caldo.
“Il problema qui è che le murre e i cormorani perdono calore in modi molto diversi”, dice l’ornitologo Rory Wilson della Swansea University, UK. “I murri trasportano molta aria nelle loro piume ed emergono dalle immersioni asciutte, mentre le piume dei cormorani si inzuppano”, dice. Wilson aggiunge che i cormorani possono in realtà essere volatori ragionevolmente efficienti ma sembrano inefficienti in questo studio perché stanno usando molta energia per far fronte al vento freddo che soffia sui loro corpi bagnati.
Altri sono d’accordo con il team di Elliott. “È fantastico vedere così chiaramente che il volo viene sacrificato per una migliore capacità di immersione”, dice James Lovvorn, un ornitologo della Southern Illinois University di Carbondale. “Ora quello di cui abbiamo davvero bisogno è un esperimento che prenda in considerazione specificamente i costi di stare al caldo.”
Questo articolo è riprodotto con il permesso della rivista Nature. L’articolo è stato pubblicato per la prima volta il 20 maggio 2013.