Sangue caldo: ma conviene davvero?

Topi a sangue freddo, insetti che sudano e pesci che si scaldano per cacciare meglio: sono solo alcune delle "strategie energetiche" adottate dagli animali. Perché il sangue può essere caldo o freddo, ma anche a... temperatura ambiente. Con quali vantaggi? (Alessandro Bolla, 24 febbraio 2009)

Se un uomo sano di circa 80 kg smette di mangiare, ma continua a bere, può sopravvivere al massimo per un mese e mezzo. Se lo fa un coccodrillo, la sua aspettativa di vita è di circa un anno. E il motivo è molto semplice: l’uomo, come tutti gli animali a sangue caldo, consuma la maggior parte delle proprie energie producendo calore. È un vantaggio o uno svantaggio? Dipende: biologi ed esperti di evoluzione se lo domandano da secoli. Gli animali a sangue caldo possono rimanere attivi anche nella stagione fredda, possono allevare i cuccioli e vivere in luoghi dove il calore del Sole scarseggia, per esempio nelle acque gelide dei poli. Ma tutto questo ha un costo: gli animali "caldi" devono infatti ingerire una quantità di calorie fino a 30 volte più elevata rispetto a un animale a sangue freddo dello stesso peso. E procurarsi il cibo è rischioso e faticoso. D’altra parte i coccodrilli vivono sulla Terra senza grosse mutazioni da oltre 100 milioni di anni, e ciò fa pensare che la loro linea evolutiva non sia stata poi così sbagliata.

L'ENERGIA DELLA TARTARUGA In natura esistono animali molto più efficienti, dal punto di vista energetico, sia dell’uomo sia del coccodrillo: la tartaruga dal guscio molle, per esempio, riesce a conservare il calore che produce quando nuota e ciò le permette di cacciare in acque più profonde e fredde rispetto ad altre tartarughe. Mentre il pesce spada scalda occhi e cervello solo durante la caccia, ossia solamente quando ne ha bisogno. Perché non siamo così anche noi? Lo spiega una ricerca recentemente pubblicata sulla rivista New Scientist, dove vengono analizzate le più recenti teorie sull’evoluzione degli animali a sangue caldo.

TUTTA QUESTIONE DI FIATO Secondo l'approccio evolutivo classico, il sangue caldo si è sviluppato all’inizio nei piccoli carnivori, per consentire loro di cacciare in piena efficienza anche nelle stagioni e nei luoghi più freddi. Lo zoologo Albert Bennet (Università della California), insieme a Irvine e John Ruben, già alla fine degli anni ’70 sosteneva che il sangue caldo si è sviluppato per garantire agli animali una miglior resistenza allo sforzo: mammiferi e uccelli hanno una capacità aerobica maggiore rispetto agli altri animali e ciò avrebbe offerto loro una maggior probabilità di uscire vincitori da cacce e combattimenti e quindi una migliore probabilità di riprodursi. Ma l’esistenza di alcuni animali come il varano australiano, resistentissimo e a sangue freddo, rende meno convincente questa teoria.

UNA FIORENTINA PER IL SERPENTE Avete notato come la maggior parte dei rettili sia per lo più carnivora? Ci deve essere un'ottima ragione evolutiva. Su questo aspetto hanno indagato Marcel Klaassen e Bart Nolet, dell'Istituto Olandese di ecologia. La loro ricerca è partita da un problema ben noto ai ricercatori, e cioè la necessità degli erbivori di procurarsi una sufficiente quantità di azoto, indispensabile alla sintesi delle proteine, del DNA e dell'RNA, e scarsamente presente nei vegetali, al punto da spingere molte lucertole vegetariane a nutrirsi, di tanto in tanto, di piccoli invertebrati e formiche. Secondo Klaaassen, «se una foglia dà un quinto dell'azoto necessario, è sufficiente mangiarne 5. Ma che cosa fare di tutta l'energia in eccesso? La si brucia. E si "diventa" a sangue caldo». Eliminarla in altro modo avrebbe richiesto lo sviluppo di apparati completamente nuovi e ciò, dal punto di vista evolutivo, sarebbe stato molto più complesso. Jim Elser (Università dell'Arizona), esperto di animali antichi, afferma che il passaggio dal sangue freddo al sangue caldo, negli antenati degli uccelli, sarebbe avvenuto circa 140 milioni di anni fa, all'inizio del Cretaceo, quando le piante hanno iniziato ad arricchirsi di azoto. Ma quindi i primi animali a sangue caldo sarebbero stati gli erbivori? Difficile venirne a capo, perché mancano le prove fossili.

ECCEZIONI CHE NON CONFERMANO LA REGOLA Insomma, anche alla luce degli ultimi studi e dei ritrovamenti più recenti non è possibile stabilire con certezza quali animali si siano evoluti per primi e quando. E le numerose eccezioni presenti in natura non aiutano a sciogliere i dubbi. Alcuni esempi? Eccoli.
- La talpa senza pelo (Heterocephalus glaber) non è in grado di controllare la sua temperatura, ma si adatta a quella della sua tana, solitamente attorno ai 30 °C.
- La Diceroprocta apache, una cicala americana, suda. È uno dei pochissimi insetti in grado di farlo: espelle liquidi dall'organismo e abbassa così di qualche grado la temperatura corporea.
- I pipistrelli e alcuni uccelli, quando riposano, lasciano scendere la temperatura corporea fino a raggiungere quella dell'ambiente. Se diventa troppo freddo accendono di nuovo il riscaldamento.
- Il pitone indiano e altri serpenti, quando covano le uova, innalzano la loro temperatura anche di 8 °C.
- Il Platypus e l'echidna mantengono la temperatura corporea attorno ai 32 °C, ben al di sotto dei 37 tipici degli animali placentati.
- Il toporagno orientale (Pseudohydromys murinus), un piccolo roditore africano, non è capace di regolare la propria temperatura, e per scaldarsi si crogiola al Sole come i serpenti.