lunedì 6 luglio 2009

Viventi in pausa

L'evoluzione ha messo in atto diversi meccanismi utili a ridurre al minimo indispensabile il dispendio energetico necessario a mantenere in vita un organismo, nel caso in cui carestie o altre condizioni sfavorevoli possano minacciare la sua stessa vita.
Ai bambini si insegna che gli orsi o le volpi d'inverno vanno in letargo, si addormentano per ripararsi dal freddo perchè in una stagione così rigida non avrebbero nulla da cacciare e sarebbe pericoloso oltre che inutile restare attivi.
Ma non esiste soltanto il letargo, alcuni unicellulari sono capaci di compiere una trasformazione più radicale detta sporulazione. Il batterio attiva un programma genetico ben preciso che alla fine produrrà la spora, ovvero una forma che contiene tutto il necessario per ricostituire la sua vitalità, una forma compatta, resistentissima e non vitale, una sorta di seme capace di germinare nuovamente qualora le condizioni esterne lo permettano. La spora può resistere a temperature spesso superiori ai 190°, alle radiazioni e al vuoto, chi sostiene che la vita sulla terra sia venuta dallo spazio propone la spora come vettore ideale per rendere credibile questa teoria.
Ma anche organismi più evoluti sono capaci di stati di "ibernazione" simili anche se non così estremi. Un fenomeno meno noto è quello della Diapausa, studiato nel dettaglio dagli entomologi, coinvolge un discreto numero di farfalle e insetti di altre specie, mosche e acari, ma anche di alcuni crostacei, lumache e di recente riscontrata perfino in alcuni mammiferi (diapausa embrionale). In alcuni casi è un passo obbligato per lo sviluppo dell'animale, in altri lo stesso vi entra da adulto per proteggersi da condizioni avverse.
Il meccanismo è simile ad altri processi più noti: a seguito di una serie di stimoli esterni, diversi da specie a specie avviene l'apertura della diapausa, quella fase in cui l'animale accumula tutto il necessario per mantenersi successivamente in quello stato di vitalità ridotta. Non si tratta soltanto di nutrienti, ma spesso di molecole che contribuiscono ad abbassare i loro punti di congelamento.
Quindi l'ingresso nella diapausa propriamente detta. Se è obbligatoria, questo periodo è solo una fase dello sviluppo indispensabile a far avvenire le modificazioni morfologiche già stabilite. La diapausa in questo caso cesserà automaticamente a sviluppo ultimato.
In caso contrario, l'insetto in diapausa indotta dall'ambiente, rimane sensibile agli stimoli esterni, stimoli che possono includere la refrigerazione, il congelamento o il contatto con l'acqua, a seconda delle condizioni ambientali da superare, stimoli che sono importanti per evitare che l'insetto chiuda la diapausa troppo presto, per esempio in risposta al caldo nel tardo autunno. Seguirà una fase di quiescenza post-diapausa e ciò avviene curiosamente prima della fine delle condizioni sfavorevoli, in questo modo l'insetto continua a sopportare condizioni difficili pur essendo pronto ad approfittare delle buone condizioni quanto più rapidamente possibile.
Sembra inpensabile che un "letargo" così profondo e complesso, regolato da fattori ambientali, stimoli nervosi ed endocrini seguiti da programmi di attivazione genica sia realizzabile non solo da organismi semplici come gli insetti ma anche dai mammiferi!
La riproduzione del Capriolo europeo è stato un mistero per molto tempo. Il Capriolo adotta una strategia riproduttiva di diapausa embrionale ovvero una sorta di impianto ritardato. L’accoppiamento si svolge alla fine di luglio o all'inizio di agosto, mentre il parto avviene alla fine di maggio o ai primi di giugno. Tra il momento del concepimento e la fine di dicembre l'embrione rimane in una fase di circa il 30 cellule in uno stato di diapausa. L'embrione allo stadio di blastocisti è piccolo, meno di 1 millimetro di diametro e in questo stadio di sviluppo entra in diapausa per diversi mesi. Alla fine di Dicembre o all'inizio di Gennaio, la blastocisti si riattiva, cresce rapidamente, forma una placenta per la madre e segue la normale crescita del feto.




Anche questa stupenda farfalla (Papilio machaon) può diventare ciò che è soltanto passando da una fase di sviluppo trascorsa in Diapausa

2 commenti:

Anonimo ha detto...

Graziosissimo questo articolo, scientifico al punto giusto, comprensibile e interessante anche se già avevo avuto qualche anticipazione;) Baci

marco ha detto...

Troppo gentile... torna a trovarmi, non scriverò sempre di ecologia animale. Ho pensato che se era servito a superare un esame potevano trovarlo utile altri studenti o anche semplici appassionati.
In bocca a lupo per tutto il resto... ciao!!