LA MIGRAZIONE. LE TEORIE E L'ORIGINE DI ALCUNI METODI DI NAVIGAZIONE.

 

   

Falco di palude. Foto di V.Clerici

                 

La migrazione é uno degli aspetti più affascinanti e caratteristici di gran parte dell'avifauna.

Non é semplice parlarne, é non é semplice trovare su diversi testi scientifici pareri completamente convergenti.

Durante le mie letture svolte su due diversi libri, "Grande atlante degli uccelli europei" di J. Felix, fratelli Melita editori, e "Corso di Biologia" volume A di William K. Purves, Gordon H. Orians e H. Craig Heller, edito dalla Zanichelli, ho potuto ricavare numerose informazioni riguardanti questo affascinante e misterioso fenomeno, di cui ancora tanto rimane da scoprire.

                            

TEORIE SULL'ORIGINE DELLA MIGRAZIONE

Ci sono svariate teorie inerenti al le cause dell'origine del fenomeno delle migrazioni.

La prima teoria sostiene che gli uccelli migrino per motivi legati a fattori luminosi, che condizionano notevolmente il tempo necessario alla ricerca del cibo. Si spiegherebbe quindi il perché gli uccelli migratori tendano, in primavera e nell'emisfero boreale, a nidificare a nord, dove il tempo di durata del dì é decisamente superiore a quello della notte. Tuttavia non ci si spiega come mai uccelli come quelli equatoriali allevino la propria prole con dodici ore di luce e dodici ore di buio. Non ci si spiega nemmeno come animali come il crociere (Loxia curvirostra) possano riuscire a riprodursi nel periodo invernale, quando il periodo di durata del dì é decisamente inferiore a quello notturno (fotoperiodo negativo).

La seconda teoria afferma che gli uccelli fossero un tempo tutti raccolti a livello delle zone tropicali e sub equatoriali; una volta che gli adulti avevano covato ed allevato la prole, questi si spostavano verso nord alla ricerca di cibo per l'intera famiglia, per poi ritornare nelle loro zone originarie non appena i novelli fossero diventati adulti. Uccelli che potrebbero aver visto la loro origine della migrazione in tale modo potrebbero essere il Rigogolo od il Gruccione europeo (stando alle informazioni del libro).

La terza teoria é invece praticamente opposta alla seconda.

Infatti si sostiene che moltissimi anni fa, gli uccelli abitassero le zone settentrionali del globo, questo prima dell'avvento delle glaciazioni. Le prime glaciazioni, provocarono quindi un estensione dei ghiacci fino alle zone di nidificazione degli uccelli, che furono così costretti a spostarsi verso sud durante il periodo invernale che era ormai diventato insostenibile. Con il ritiro dei ghiacci gli uccelli sarebbero andati alla ricerca dei loro territori d'origine, mantenendo però, dopo millenni di abitudine, l'attitudine a spostarsi verso sud durante gli inverni. Non ci si spiega però come mai per uccelli che abitavano zone dove le glaciazioni non si sono verificate, si sia verificato comunque la nascita del fenomeno della migrazione.

Come si può notare, non si può trovare una definitiva teoria in proposito della comparsa del fenomeno della migrazione, ma si possono solo azzardare delle ipotesi, che, per quanto interessanti siano, presentano sempre qualche lacuna che non é in grado di essere risolta soddisfacentemente.
 

METODI DI NAVIGAZIONE

Non starò ad elencare tutti i sistemi di navigazione al dettaglio, a causa del grandissimo spazio che essi richiedono.

Al contrario di quanto si creda comunemente, non c'é un solo sistema di navigazione negli uccelli, e non si riesce a capire quale, fra i tanti, prevale.

Gli animali capaci di ritrovare il loro luogo di nascita anche a grandi distanze, si definiscono capaci di homing. Si crede che uno dei possibili mezzi per ritrovare la via del ritorno sia il "pilotaggio visivo", che non é però in grado di spiegare la capacità che certi uccelli hanno di orientarsi anche in territori a loro del tutto estranei.

Esiste un tipo di navigazione che noi esseri umani usiamo, basata sulla conoscenza della latitudine e della longitudine e definita "vera navigazione"; tale metodo consente quindi di poter tracciare una rotta ma per poter calcolare latitudine e longitudine, e poi poter calcolare anche la rotta da seguire, sono necessari strumenti sofisticati.

E' stato effettuato un esperimento con gli Storni (Sturnus vulgaris) europei per verificare se gli uccelli utilizzino effettivamente la "vera navigazione". Un gruppo di Storni risiedenti nel nord della Germania, uccelli che solitamente migrano in Francia occidentale, é stato prelevato e portato in Svizzera. Si é notato che gli storni trasferiti, non andavano più in Francia occidentale bensì in Spagna! Ciò sta a significare che gli storni non calcolavano una meta, ma seguivano per i loro spostamenti sempre e solo la medesima direzione di marcia abitudinale, e cioè sud-est. Questa é quindi una prova che gli storni non utilizzano la "vera navigazione".

Come fanno però gli uccelli a stabilire quale strada percorrere? Sembra che i ritmi biologici abbiano un ruolo rilevante nella scelta.

Per verificare ciò é stato svolto un altro esperimento. Durante il periodo della migrazione gli uccelli mantenuti in cattività diventano irrequieti e tale stato di eccitazione si chiama inquietudine migratoria.

I sistemi su cui si basano gli uccelli per orientarsi possono essere due: il Sole e le stelle.

Per quanto riguarda il Sole, esso può rappresentare una bussola quando vi sia però anche la conoscenza dell'ora; il Sole quindi sorge ad est, tramonta ad ovest, e, nell'emisfero boreale, a mezzogiorno punta verso sud. Gli uccelli sono in grado di utilizzare il loro orologio biologico per stabilire l'ora, e utilizzano [1][1]orologi circadiani per determinare la direzione in base alla posizione del Sole.

Ora un uccello é stato preso e posto in una gabbia circolare; da tale gabbia gli era consentito solamente di poter vedere il Sole ma nessun altro punto di riferimento che avrebbe in qualche modo potuto disturbarlo. L'animale era inoltre stato abituato a mangiare da mangiatoie situate sempre nella stessa posizione, nel nostro caso a sud. Gli uccelli tendevano quindi a cercare il cibo a sud, anche quando la gabbia veniva ruotata. Gli animali sono poi stati trasferiti in un locale differente dove non era visibile il Sole. Sono rimasti nel nuovo alloggio per due settimane, dove la luce si accendeva a mezzanotte. Dopo aver sfasato in tale modo il loro ritmo circadiano, passate le due settimane, gli uccelli sono stati riportati in condizioni naturali, nelle quali il Sole sorgeva alle sei. L'orologio biologico era quindi anticipato di sei ore. Dove avrebbero mangiato quindi gli uccelli? La risposta é ad est. Gli uccelli infatti, pensando che fosse mezzogiorno (mentre invece erano solo le sei), si dirigevano a mangiare nella direzione del Sole, e quindi ad est. Nella realtà, in condizioni normali, gli uccelli a mezzogiorno sono abituati a vedere il Sole verso sud, ed é quindi logico che, a mezzogiorno essi si rivolgono verso il Sole. Essendo però le sei, gli uccelli (pensando di essere a mezzogiorno) si rivolgevano vero il Sole, perché il loro orologio biologico era stato sfasato. Ciò prova quindi che i ritmi biologici hanno un'importante funzione nell'orientamento, e si può notare come lo sfasamento di sei ore dell'orologio biologico abbia provocato un errore di 90° nell'orientamento.

L'altro punto di riferimento che gli uccelli utilizzano sono le stelle (ovviamente per quelli uccelli che migrano durante la notte). Tutte le stelle effettuano una rotazione col passare del giorno, rotazione apparente, perché in realtà é la Terra che gira attorno al proprio asse e non le stelle attorno alla Terra. Tutta la "sfera celeste" ruota, ma c'é un punto dove le stelle rimangono fisse, ed é il punto coincidente col prolungamento dell'asse di rotazione terrestre. La stella che nell'emisfero boreale si trova su tale prolungamento é la Stella Polare, facente parte della costellazione del Piccolo Carro od Orsa Minore. Ne consegue che é sempre possibile individuare quel é il nord grazie alla Stella Polare.

Uccelli catturati e posti in un planetario dove la "sfera celeste" poteva essere ruotata, e dove le costellazioni venivano mantenute uguali a quelle naturali, erano in grado di orientarsi correttamente. Uccelli catturati e posti in un planetario dove la sfera celeste non ruotava, non erano più in grado di orientarsi. Gli uccelli sono quindi in grado di orientarsi osservando la sfera celeste, a patto che questa ruoti. Gli uccelli dell'emisfero boreale hanno dimostrato di orientarsi in base all'osservazione della Stella Polare. Se alcuni uccelli vengono tenuti in un planetario dove la stella che giace sull'asse terrestre non é quella Polare, essi, col passare del tempo imparano ad orientarsi in base alla nuova stella.

Un problema é come gli uccelli possano orientarsi anche quando il cielo é coperto (ma non quando c'é una densa nebbia, soprattutto per motivi credo di stabilità, di equilibrio). Qui entra finalmente in azione il campo magnetico terrestre. Sembra infatti che uccelli come i piccioni viaggiatori, posseggano nella regione vicino alle narici degli organi particolari costituiti da terminazioni nervose e cellule sensoriali sensibili agli impulsi meccanici su cui vi sono minuscoli frammenti ferromagnetici che esercitano pressioni diverse ed in direzioni differenti a seconda della posizione rispetto al campo magnetico; questa pressione sarebbe poi tradotta in impulsi elettrici successivamente elaborati dal cervello che ne ricava importanti informazioni per l'orientamento (Francesco Ferrario, Informatore Alato, Novembre 1997). Gli uccelli sarebbero quindi in grado di orientarsi anche con l'ausilio del campo magnetico.


INVERSIONI MAGNETICHE

Pochi sanno che la il campo magnetico terrestre va ciclicamente incontro ad inversioni magnetiche, in cui l'ago della bilancia non punta più verso nord bensì verso sud. Tale fenomeno é improvviso ed attualmente imprevedibile, e si é stimato che esso si ripresenti mediamente ogni 100000 anni. Attualmente un'inversione magnetica non si verifica da 700000 anni e quindi la prossima potrebbe essere imminente.

Ovviamente questo argomento é correlato agli uccelli: pensate se l'orientamento degli uccelli fosse basato solo ed esclusivamente sul campo magnetico terrestre; alla prima inversione magnetica regnerebbe il caos nell'avifauna. Gli uccelli che prima andavano a svernare a sud finirebbero per svernare a nord con conseguenze probabilmente disastrose. Non si sa come reagiranno alla prossima inversione magnetica quegli uccelli che si orientano tramite il campo magnetico, ma sicuramente grazie alla varietà di metodi d'orientamento che abbiamo visto credo che i più forti ed i più adattati (e quindi con una fitness, o valore adattativo, elevata) che sapranno sfruttare gli altri metodi di orientamento sapranno trovare un nuovo modo di sopravvivere, e verranno così selezionati dalla selezione naturale.



W.S. rielaborato nel mese di aprile 2006


[1][1]OROLOGIO CIRCADIANO: orologio biologico regolato da fattori ambientali (che non sono solamente quelli della luce e del buio). Se non ci sono più riferimenti ambientali, i cicli endogeni non risultano esattamente di 24 ore; vengono perciò definiti ritmi circadiani.