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Alligatori sotto zero

 By Veronica Guin

Come gli alligatori, grazie alla fisica, riescono a sopravvivere anche alle temperature più rigide…

Gli effetti del cambiamento climatico sono ormai sotto gli occhi di tutti. A cominciare per noi da quest’estate che tarda ad arrivare. Qualche mese fa era toccato alla Florida, investita da ghiaccio e neve come non si vedeva da anni.

Oltre alle persone, in quel caso il freddo insolito ha causato problemi anche agli animali tropicali, come i rettili, di certo non abituati a fronteggiare certe temperature.
Così come le immagini delle iguane congelate, letteralmente “piovute” dagli alberi, le foto dell’alligatore incastrato nel ghiaccio hanno fatto il giro del web (sui media italiani è stato erroneamente tradotto come “coccodrillo”). Le immagini in questione potrebbero farci pensare al peggio ovvero che il povero rettile stia per passare a miglior vita. Invece, grazie alle straordinarie capacità di adattamento di questi animali, non è così. Seppur abituato a temperature ben più miti, l’alligatore di Smap park, Ocean Isle Beach, nel North Carolina, non sta morendo, ma sta adottando quello che sembra essere un processo di brumazione per tentare di sopravvivere. I rettili sono esseri viventi a sangue freddo, non possono generare calore corporeo quindi attuano una sorta di “risparmio energetico” per continuare a sopravvivere anche in condizioni non ottimali. Gli animali sono creature estremamente intelligenti e con un grande istinto di sopravvivenza: l’alligatore lascia fuori il naso dal ghiaccio per poter respirare mentre il resto del suo corpo entra in un leggero letargo al fine di preservarsi fino a che le temperature non si alzeranno di nuovo. Nel caso specifico del video qui sotto si tratta di un alligatore, ma lo stesso processo potrebbe essere messo in atto anche da un coccodrillo.

Come gli alligatori sopravvivono nelle acque ghiacciate

Mentre rimane il mistero su come faccia il coccodrillo (o l’alligatore), ahimè mai svelato dai tempi dello Zecchino D’Oro, fortunatamente sul processo di brumazione abbiamo qualche informazione in più. Questa capacità dei rettili è un esempio di quiescenza (dormancy) ovvero uno stato di sospensione reversibile delle attività di un organismo vivente. In natura esistono moltissime specie animali in grado di fermare temporaneamente le loro funzioni vitali. Questo particolare stato dell’organismo può, a seconda della specie e delle modalità con cui viene messo in atto, chiamarsi anche con diverse forme come torpore, ibernazione (nei mammiferi), letargo ed estivazione. Si tratta di un meccanismo di difesa che il corpo mette in atto a seguito di eventi come: un drastico abbassamento delle temperature, carenza di ossigeno, lesioni fisiche, stress etc. Lo stato di attività dell’organismo ritorna alla normalità quando la condizione ambientale “dannosa” svanisce. Durante la fase di quiescenza l’animale, spesso, non mangia, beve né si muove. Anche le normali funzioni vitali come minzione e defecazione sono interrotte. Sia i maschi sia le femmine dei rettili vanno in brumazione e, a differenza del letargo, non si tratta di un fenomeno stagionale, ma può verificarsi in qualsiasi periodo dell’anno.
In natura, la brumazione è determinata da fattori sia esterni che interni. Gli erpetologi hanno classificato questi segnali in due categorie: endogeni, che hanno origine interna all’animale ed esogeni, ovvero influenzati da condizione esterne. Le teorie relative agli stimoli endogeni suggeriscono che alcuni rettili subiscono cambiamenti ormonali, cambiamenti nei livelli dei neurotrasmettitore e nella concentrazioni di aminoacidi. Questi fattori sono ovviamente influenzati dai ritmi circadiani e dai cambiamenti ambientali e questo li rende una diretta conseguenza di fattori ambientali esterni. I segnali endogeni sono, ancora oggi, poco conosciuti anche tra gli erpetologi e ancora non si sa quanto influiscano sullo stato di brumazione o ne siano, invece, una diretta conseguenza. I segnali esogeni comprendono fattori come il fotoperiodo, la pressione barometrica, l’umidità e la temperatura.

Il fenomeno di brumazione differisce dall’ibernazione nel processo metabolico. A differenza dei mammiferi che, durante l’ibernazione, possono stare anche mesi interi senza mangiare e bere, spesso i rettili si risvegliano dallo stato di brumazione per bere per tornare subito dopo allo stadio di quiescenza. Per quanto riguarda il cibo invece, il rettile tende a mangiare molto di più prima del periodo di brumazione per poi rifiutare quasi completamente il cibo non appena scendono le temperature.
Ma come mai l’alligatore decide di stare proprio nell’acqua ghiacciata per sopravvivere? Non avrebbe meno freddo a stare fuori dall’acqua? I rettili appartenenti alla famiglia dei Crocodylia sono grandi esperti in materia di fisica, o perlomeno, quanto basta loro per riuscire a sopravvivere. L’acqua ha un calore specifico molto superiore a quello dell’aria. Il calore specifico di una sostanza è definito come la quantità di calore necessaria per innalzare, o diminuire, la temperatura di una unità di massa di 1 K. Il calore specifico dell’acqua corrisponde alla quantità di energia assorbita o ceduta da 1 grammo di acqua durante un aumento o diminuzione di temperatura di 1 grado centigrado. Come si evince dalla tabella qui di sotto, il calore specifico dell’acqua è circa quattro volte maggiore di quello dell’aria, questo significa che nell’acqua, occorre molta energia per ottenere lievi innalzamenti di temperatura.

tabella calore specifico elementi

Grazie però al calore specifico, l’acqua assorbe il calore del sole durante il giorno per poi rilasciarlo gradualmente durante la notte e lo stesso avviene tra estate e inverno.
Quindi ricapitolando, anche se l’acqua ha una conducibilità termica più elevata dell’aria (in sostanza, si dissipa più calore attraverso l’acqua che attraverso l’aria, come ben sa chi prova a indossare un piumino inzuppato in inverno), l’alligatore mette tutto il suo corpo sotto l’acqua perché:

  1. L’acqua ha una elevata capacità termica e quindi conserva meglio il calore estivo dell’acqua della palude rispetto all’aria soprastante.
  2. L’acqua, in particolar modo quella ferma della palude in cui vive l’alligatore, è quasi immobile quindi la cinetica della dissipazione termica è minore rispetto all’aria, in costante movimento a causa delle correnti.
  3. Lo strato di ghiaccio che ricopre l’acqua funge da isolante dall’aria fredda che infatti rimane allo stato liquido nell’area sottostante nonostante la temperatura sia di diversi gradi sotto zero.

La combinazione di ciascuno di questi tre motivi spinge gli alligatori, per quanto ne sappiamo privi di sofisticate conoscenze scientifiche, a stare in acqua tenendo fuori solo il minimo indispensabile per respirare.
Pare sia proprio questa capacità di riuscire a sopravvivere anche alle più estreme condizioni climatiche mettendo praticamente il corpo in “stand by” che ha permesso a grossi rettili, come alligatori e coccodrilli, di sopravvivere per milioni di anni.

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Veronica Guin
Dalla mamma ho ereditato la passione per i viaggi e le lingue straniere, da papà quella per la montagna e la musica rock. Mi piace leggere