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La vita sotto zero: adattamenti sorprendenti dal mondo marino

Autrice: Eleonora Tinto

Solo il pensiero di immergerci nelle acque gelide dell’Artico e dell’Antartide ci fa venire i brividi, eppure per molti abitanti marini il freddo non rappresenta un problema. Alcune specie, infatti, hanno sviluppato incredibili adattamenti per sopravvivere in ambienti estremi. Scopriamoli insieme!

A differenza degli animali terrestri, gli organismi marini non devono affrontare il caldo estremo, perché le temperature del mare sono generalmente più moderate di quelle dell’aria. Per molte specie marine, infatti, la vera sfida è rappresentata dal freddo. Alcuni organismi abitano nelle gelide acque polari, mentre altri vivono in zone temperate e devono far fronte alle rigide temperature invernali.

Per sopravvivere a queste condizioni, molte di queste creature hanno sviluppato una serie di strategie uniche, frutto di un processo di perfezionamento durato milioni di anni. Dal grasso spesso dei cetacei alla pelliccia delle lontre, dalla dormienza invernale dei pesci temperati alle proteine antigelo dei pesci polari, ogni specie ha sviluppato adattamenti unici per resistere al freddo.

ENDOTERMI VS ECTOTERMI

Prima di esplorare questi incredibili adattamenti, è importante sapere che la temperatura corporea gioca un ruolo chiave nel benessere di un animale. Questa, infatti, deve essere mantenuta entro certi limiti affinché l’organismo possa funzionare correttamente.

Gli animali che sono in grado di regolare la propria temperatura corporea internamente, attraverso le attività metaboliche, sono chiamati endotermi (endo=interno, thermo=temperatura). I mammiferi e la maggior parte degli uccelli rientrano in questa categoria.
Al contrario, gli ectotermi (ecto=esterno, thermo=temperatura), come i pesci e i rettili, dipendono completamente dall’ambiente esterno per la regolazione della propria temperatura. Questa distinzione è fondamentale per comprendere le diverse strategie che questi organismi adottano per sopravvivere in ambienti freddi.

Pinguini, animali endotermi

Foto via Canva

ADATTAMENTI DEGLI ENDOTERMI MARINI

I mammiferi marini affrontano un rischio elevato di dispersione termica, perché l’acqua conduce il calore circa 25 volte più velocemente dell’aria. Ciò significa che un organismo può raffreddarsi rapidamente quando è immerso. Tuttavia, grazie a una serie di meccanismi che limitano la perdita di calore, questi animali riescono a mantenere la loro temperatura corporea tra i 35°C e i 38°C.

Le lontre marine, ad esempio, trattengono il calore grazie a una pelliccia estremamente densa, progettata per intrappolare uno strato di aria vicino alla pelle. Questa sorta di cuscinetto funge da isolante, proteggendo l’animale dalle acque gelide e mantenendo la pelle asciutta.

Altri mammiferi marini, come i cetacei, hanno sostituito la pelliccia con uno strato di grasso sottocutaneo, noto come blubber, che fornisce un eccellente isolamento termico. Durante le immersioni in acque fredde, i vasi sanguigni che ricoprono il blubber si restringono, riducendo la dispersione di calore e aiutando questi animali a stabilizzare la temperatura corporea.

Lontra marina

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ADATTAMENTI DEGLI ECTOTERMI MARINI

Per gli ectotermi, che non possono regolare la propria temperatura corporea, il congelamento rappresenta una seria minaccia, poiché i cristalli di ghiaccio possono danneggiare le cellule. Per proteggersi da questo rischio, alcuni pesci, come quelli polari, producono speciali proteine antigelo, che circolano nel sangue e nei fluidi corporei.
Queste proteine si legano ai piccoli cristalli di ghiaccio, impedendone la crescita e proteggendo così le cellule dai danni causati dal congelamento. In questo modo, le proteine antigelo abbassano il punto di congelamento dei fluidi corporei, garantendo una protezione adeguata in ambienti estremamente freddi, come quelli marini, dove l’acqua può scendere fino a −1,9 °C durante l’inverno.

Un’altra strategia interessante adottata da alcuni pesci è la dormienza invernale, uno stato di inattività reversibile in cui il metabolismo e l’attività fisica si riducono drasticamente. Questo fenomeno è stato osservato in diverse specie di pesci temperati, come l’anguilla americana (Anguilla rostrata) e il pesce gatto bruno (Ameiurus nebulosus), che digiunano e rimangono sepolti nel substrato durante i mesi più freddi. Anche molti pesci della famiglia Centrarchidae riducono la loro attività e l’assunzione di cibo quando le temperature calano.

Anguilla americana

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TECNOLOGIE AVANZATE DAL MONDO SOTTO ZERO

Gli straordinari adattamenti degli organismi marini al freddo non sono solo oggetto di interesse scientifico, ma anche fonte d’ispirazione per lo sviluppo di nuove tecnologie. Ad esempio, lo studio della pelliccia dei mammiferi marini, come quella delle lontre, ha ispirato lo sviluppo di sistemi avanzati di isolamento per abbigliamento tecnico, ideali per ambienti umidi e freddi.

Un altro esempio sorprendente riguarda le proteine antigelo dei pesci polari, le cui potenzialità sono già state indagate per migliorare la qualità degli alimenti surgelati, come il gelato. Queste proteine trovano applicazione anche nella crioconservazione di cellule e tessuti, nella criochirurgia e nella protezione delle colture dal gelo. L’ulteriore esplorazione di queste molecole potrebbe aprire la strada a nuove tecnologie sempre più avanzate e sostenibili.

Crioconservazione

Foto via Canva

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Autrice: Eleonora Tinto

Eleonora si è laureata in Biologia marina presso l’Università dell’Algarve, in Portogallo. Cresciuta vicino al mare, ha sempre sentito una profonda connessione con questo mondo, che l’ha spinta a dedicarsi alla sua tutela. Recentemente si è avvicinata al campo della divulgazione scientifica ed è quanto più motivata a continuare su questa strada. Se fosse un animale marino sarebbe una manta, per poter danzare libera e leggera tra le correnti oceaniche.

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