A Tight Fit – Evolution and the Armadillo's Shell

Charles Darwin era un naturalista poetico. Il passaggio finale del suo libro del 1859 On the Origin of Species by Means of Natural Selection lo illustra meglio di tutti. Chi avrebbe mai pensato che tutta la complessa bellezza di “una riva intricata, vestita di molte piante di molti tipi, con uccelli che cantano sui cespugli, con vari insetti che si muovono, e con vermi che strisciano nella terra umida” potesse essere stata creata dalla perpetua “guerra della natura”? La grande verità e il paradosso della natura era che la competizione, la morte e l’estinzione erano direttamente legate all’origine di ciò che Darwin ha felicemente descritto come “le forme infinite più belle e più meravigliose”. Darwin era chiaramente in soggezione del mondo naturale, ma, durante almeno un periodo della sua vita, aveva anche un gusto più letterale per le creature che lo affascinavano così tanto.

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Darwin trascorse i suoi anni post-college navigando intorno al mondo sulla HMS Beagle. Durante la sua permanenza con la spedizione in Argentina ebbe la possibilità di esaminare le qualità culinarie di alcune delle creature locali. Nel suo diario del 17 e 18 settembre 1832, Darwin scrisse:

Quello che abbiamo avuto per cena oggi suonerebbe molto strano in Inghilterra. Gnocco di struzzo & Armadilli; il primo non sarebbe mai riconosciuto come un uccello ma piuttosto come carne di manzo. Gli armadilli, a differenza della moda dei Gauchos, cucinati senza i loro involucri, hanno un sapore &come un’anatra. Entrambi sono molto buoni.

Gli armadilli non erano però solo cibo per lo stomaco di Darwin. Hanno anche alimentato le sue idee nascenti su come la vita sia cambiata nel corso della storia del pianeta. Viaggiando attraverso il Sud America, Darwin raccolse i resti fossilizzati di enormi mammiferi corazzati estinti, che in seguito sarebbero stati conosciuti come gliptodonti. L’armatura di questi animali assomigliava alle cupole che coprivano gli armadilli moderni, così come gli scheletri dei bradipi giganti di terra erano simili ai bradipi viventi trovati in Sud America. C’era una profonda connessione tra gli animali viventi e i loro cugini estinti – chiaramente, i vecchi tipi di mammiferi corazzati erano stati sostituiti da tipi diversi e correlati nel tempo. Questa semplice osservazione fece parte delle basi per le ipotesi evolutive che Darwin avrebbe poi formulato.

I naturalisti stanno ancora imparando lezioni evolutive dagli armadilli. In un articolo recentemente pubblicato sul Journal of Mammalian Evolution, i biologi Mariella Superina e W. J. Loughry hanno considerato i modi in cui l’evoluzione di un duro carapace tra gli armadilli ha modellato la loro evoluzione e il loro stile di vita. Quali sono le conseguenze, si chiedono Superina e Loughry, dell’essere un mammifero corazzato?

La corazza che ricopre le 21 specie conosciute di armadilli esistenti è una combinazione di piastre ossee con scudi duri e sovrapposti (tra le specie moderne c’è l’armadillo fata rosa — Chlamyphorus truncatus — contemporaneamente uno dei mammiferi più strani e carini che abbia mai visto). Contrariamente a quanto ci si potrebbe aspettare, però, non sappiamo davvero se l’armatura fornisce qualche beneficio come difesa contro i predatori. L’armatura probabilmente protegge gli armadilli dall’abrasione della vegetazione e dalle loro attività di scavo, e i parassiti hanno meno punti a cui aggrapparsi (più spesso si aggrappano alle parti inferiori non protette dei mammiferi), ma c’è una scarsità di ricerche sul fatto che gli armadilli subiscano meno predazione rispetto ai mammiferi di dimensioni simili. Questo è un pezzo importante di ricerca trascurato. Se il carapace degli armadilli fornisce veramente un beneficio protettivo, questo fatto può aiutare a spiegare parzialmente perché sono lenti e hanno un basso tasso metabolico. Se hai sempre con te uno scudo, non hai bisogno di essere molto veloce per proteggerti dagli aggressori.

Ancora, Superina e Loughry sottolineano che la diversità delle specie di armadillo “possiede una formidabile varietà di carapaci,” e i ricercatori suggeriscono che un tale cappotto protettivo ha probabilmente influenzato gli stili di vita degli armadilli in modi simili. In generale, gli armadilli sono insettivori scavatori con tassi metabolici relativamente bassi e tengono il muso nel terreno così tanto che a volte compromette l’assunzione di ossigeno nei loro corpi. La questione è come l’evoluzione di un carapace può aver facilitato gli armadilli nello sviluppo di un tale stile di vita.

Per prima cosa, il carapace degli armadilli sembra influenzare il modo in cui affrontano i bassi livelli di ossigeno. Citando uno studio precedente pubblicato da D.F. Boggs e colleghi nel 1998, Superina e Loughry sottolineano che – di fronte a condizioni di basso ossigeno – gli armadilli non possono fare come gli altri mammiferi e respirare più profondamente. Il carapace di un armadillo rende il loro torace così rigido che, invece, fanno respiri più rapidi e superficiali per assumere abbastanza ossigeno. Allo stesso modo, nonostante ciò che ci si potrebbe aspettare da un cappotto di armatura, il carapace di un armadillo massimizza effettivamente la perdita di calore e mantiene i mammiferi relativamente freschi in ambienti caldi. Di conseguenza, le gamme delle specie di armadillo sono probabilmente limitate dalla temperatura, e la loro fisiologia peculiare può anche spiegare perché vuoi stare attento se mai dovessi scavare in qualche peperoncino di armadillo. Gli armadilli a nove bande a volte portano infezioni naturali di lebbra – una malattia batterica che prospera a temperature fredde all’interno di un ospite. Poiché gli armadilli a nove bande si liberano facilmente del calore e mantengono temperature corporee relativamente basse, la loro fisiologia sembra facilitare l’insorgere della malattia (anche se il motivo per cui la lebbra non appare regolarmente in altre specie di armadilli è un mistero). Assicurati che il tuo chili di armadillo sia ben cotto se decidi di provare questa prelibatezza regionale.

Poi c’è la questione di come gli armadilli si riproducono. Mentre un carapace sembrerebbe essere un ostacolo all’intimità, gli armadilli maschi lo aggirano – letteralmente – possedendo un pene che può raggiungere fino al 60% della lunghezza del loro corpo. (Forse questa disposizione, e gli spaventosi organi delle tartarughe maschio, possono darci qualche indizio su come i dinosauri ben corazzati abbiano fatto il letto di roccia). Come ha detto il matematico immaginario Ian Malcolm nella sua maniera saccente, “La vita trova un modo”. E, naturalmente, non possiamo ignorare come le femmine di armadillo diano alla luce piccoli bambini corazzati. Anche se un giovane armadillo nasce già con un carapace ben sviluppato, il suo guscio è più morbido e non si è completamente ossificato (proprio come i nostri scheletri sono relativamente flessibili e non si sono completamente trasformati in ossa quando nasciamo).

Frustrantemente, però, capire come le varie caratteristiche degli armadilli si siano evolute soffre del problema “dell’uovo e della gallina”. Senza una dettagliata documentazione fossile – in particolare dei primi armadilli e dei loro antenati – come possiamo investigare il modello di come certi tratti si sono evoluti in questi animali? Anche con una buona serie di armadilli con caratteristiche di transizione, che completano l’evoluzione da forme non corazzate a forme corazzate, non possiamo indagare direttamente i tratti fisiologici che Superina e Loughry sottolineano. Questo è il problema quando si cerca di estrapolare a ritroso dalle specie viventi. Quando i tratti si sono evoluti a mosaico in risposta ad un altro adattamento, può essere difficile determinare quali hanno portato e quali hanno seguito.

Nondimeno, il fatto che gli armadilli siano coperti da un duro carapace pone chiaramente dei limiti alla storia naturale delle specie viventi. La fisiologia e le abitudini riproduttive degli armadilli, come minimo, sono influenzate dal loro rivestimento corazzato. Gli armadilli precedenti erano quasi certamente influenzati in modo simile. Di conseguenza, gli armadilli possono servire come un bell’esempio di vincoli nell’evoluzione. L’origine di un adattamento – come un carapace – può influenzare drasticamente l’evoluzione di altri tratti nello stesso animale. Un cappotto di armatura può avere i suoi benefici, ma, negli ultimi 55 milioni di anni, come hanno fatto gli armadilli a far fronte ai costi?

Immagine in alto: Un armadillo a nove bande (Dasypus novemcinctus). Immagine dall’utente Flickr philipbouchard.

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