Ricercatori studiano come gli uccelli rispondono in modo diverso all'allungarsi delle giornate per quanto riguarda la riproduzione
L'allungarsi delle giornate man mano che l'inverno si avvia verso la conclusione è da sempre il segnale per gli uccelli per iniziare con le attività riproduttive e in un nuovo studio pubblicato sulla rivista PLoS One, ricercatori provenienti da Germania, Svezia e Stati Uniti hanno esaminato l'attività genetica interna del cervello degli uccelli per capire come la variazione della durata delle giornate influenza gli uccelli in diversi luoghi. È tempo accettato il fatto che gli uccelli che vivono nelle condizioni climatiche più miti dell'Europa del sud di solito cominciano la riproduzione prima rispetto agli animali che vivono in habitat più freddi più a nord. Molte specie di tutto il mondo usano le informazioni stagionali per coordinare le loro abitudini riproduttive con le condizioni dell'ambiente che li circonda. I processi interni esatti e i tessuti del cervello coinvolti in queste reazioni però sono rimasti un mistero per gli scienziati. Le scoperte del team mostrano che la variazione della lunghezza delle giornate influenza l'attività genetica nel cervello degli uccelli delle popolazioni della cinciallegra (Parus major) in modo diverso a seconda che esse provengano dall'Europa centrale o dall'Europa settentrionale. I cambiamenti climatici comunque hanno già cominciato a scombussolare considerevolmente le cose, hanno infatti provocato temperature più miti più presto in primavera, il che significa che la durata del giorno è meno affidabile come segnale per l'arrivo della primavera. Queste temperature primaverili più calde significano anche che gli insetti con i quali gli uccelli devono nutrire i loro piccoli sono disponibili prima e quindi gli uccelli devono cambiare il loro programma riproduttivo di conseguenza. Il lavoro del team si basa su studi recenti sulle specie addomesticate come roditori, pecore, capre e quaglie. Questi studi hanno identificato i geni e le parti del cervello che sono coinvolte nella risposta di un organismo ai cambiamenti della durata del giorno. Nicole Perfito dell'Istituto Max Planck di ornitologia spiega che hanno deciso di vedere se potevano fare lo stesso per le specie selvatiche: "Le specie addomesticate sono allevate per fini commerciali e possono essere allevate quasi in qualsiasi momento dell'anno. Le specie selvatiche, che devono adattare i loro cicli riproduttivi continuamente ai cambiamenti stagionali in natura, possiedono gli stessi meccanismi? E questi meccanismi come permettono alle popolazioni di vari habitat di usare diverse soglie di lunghezza delle giornate per prepararsi alla riproduzione nel giusto momento dell'anno?" Per rispondere a queste domande il team ha deciso di studiare le attività dei geni nel cervello della cinciallegra in Germania e in Svezia. Hanno prima esposto gli uccelli in laboratorio a brevi giornate invernali e poi a lunghe giornate estive. Usando tecniche molto sensibili, il team ha potuto stabilire quali geni erano attivati nel cervello solo durante il giorno lungo. In effetti negli uccelli selvatici venivano messe in moto cascate genetiche simili a quelle degli uccelli altamente addomesticati, la quaglia giapponese. Questo dimostra che gli stessi processi fisiologici si verificano negli animali selvatici e in quelli addomesticati. Gli scienziati sono stati sorpresi anche di vedere differenze tra la cinciallegra svedese e quella tedesca: mentre gli uccelli svedesi mostravano una risposta genetica piuttosto forte alle lunghe giornate estive, gli uccelli tedeschi non avevano quasi nessuna reazione. In natura, gli uccelli in Svezia depongono le uova circa tre settimane più tardi rispetto a quelli tedeschi che vivono in un clima più meridionale e mite. Queste scoperte implicano che gli uccelli che si riproducono al nord dispongono di un tempo minore per crescere i loro piccoli e devono reagire più prontamente ai cambiamenti della durata del giorno e cominciare a riprodursi più velocemente una volta superata tale soglia. Paradossalmente, gli uccelli che vivono ancora più a sud che possono permettersi periodi più lunghi per le attività di riproduzione possiedono una diversa soglia di lunghezza della giornata. È possibile che la stimolazione da parte di un maggior numero di giornate lunghe e possibilmente più informazioni ambientali come le alte temperature siano necessarie per modificare l'attività genetica. Per la cinciallegra, la prole deve nascere nel momento in cui la principale fonte di nutrimento (giovani bruchi che sono piccoli, morbidi e ricchi di proteine) è molto abbondante. Se però si verificano temperature più calde, il cibo per i bruchi compare prima e i bruchi potrebbero essersi sviluppati troppo quando una covata di cinciallegre ne ha maggiormente bisogno. Per le popolazioni del sud gli effetti del riscaldamento del clima potrebbero non essere tanto negativi perché sarebbero in grado di adattarsi più rapidamente. Gli uccelli dei climi più settentrionali però potrebbero rivelarsi vulnerabili ai cambiamenti climatici poiché sembrano dipendere maggiormente dai segnali della lunghezza delle giornate. I ricercatori non sanno ancora se le diverse reazioni della cinciallegra sono il risultato di informazioni ambientali dei loro rispettivi habitat o se rappresentano un adattamento evolutivo alla vita a diverse latitudini. "Alla luce dei drammatici cambiamenti delle condizioni ambientali attraverso i cambiamenti climatici abbiamo urgente bisogno di capire meglio come gli animali si riproducono nel momento giusto e quindi con successo," dice un altro autore dello studio, Michaela Hau, dell'Istituto Max Plank di ornitologia.Per maggiori informazioni, visitare: Istituto Max Planck di ornitologia: http://www.orn.mpg.de/en(si apre in una nuova finestra)
Paesi
Germania, Svezia, Stati Uniti