Gli alberi, silenziosi esseri viventi che da milioni di anni colorano la Terra, racchiudono nel loro corpo un grande segreto : così come una persona che, per vanità, nasconde la propria età, anche le piante mostrano soltanto le loro bellezze, le morbide foglie, i variopinti fiori e i frutti maturi, mentre nascondono nel più profondo quell'intima informazione. Soltanto tagliandone il tronco a metà, si rivelano gli anni di vita della pianta, visibili sottoforma di minuscoli anelli concentrici deposti uno a fianco all'altro.
Questa “timidezza” della Natura nel rivelare l'età non si limita soltanto ai vegetali ma compare anche nel Regno Animale; in questo mondo affascinante si ritrovano “strumenti” particolari che, se osservat i nel modo giusto, svelano le segrete informazioni riguardanti l'età dei loro possessori. Per sapere quanti anni ha un cervo, basta infatti contare il numero di punte presenti nelle sue corna; sezionando un dente di un delfino o di un leone marino si possono facilmente vedere gli anelli di crescita, proprio come accade nelle piante, mentre per le balene questi stessi anelli si depositano in uno speciale tappo di cerume accumulato all'interno dell'orecchio.
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| Un otolite. Foto di Andrea Savona |
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Anche i pesci Teleostei hanno escogitato un “metodo anagrafico” grazie al quale registrano la loro età che può essere così letta dagli ittiologi, gli studiosi dei pesci: nel loro orecchio interno si trovano infatti delle ossa molto piccole di natura carbonatica, conosciute con il nome di otoliti, che presentano gli stessi anelli concentrici già visti negli alberi, nei denti dei mammiferi marini e nel tappo di cerume delle balene.
Essendo in grado di intercettare le onde sonore questi ossicini vengono utilizzati dal pesce come apparato acustico, ma funzionano anche come sistema per conferire stabilità all'organismo. Essi, infatti, sono racchiusi in particolari sacche rivestite al loro interno da cellule ciliate che percepiscono i movimenti dell'otolite, risultato del moto del pesce, e inviano così impulsi al sistema nervoso permettendo all'animale di stabilizzare la posizione del corpo nello spazio.
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| Un otolite di cefalo. Foto di Biagio De Luca |
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Già alla fine del XIX secolo gli ittiologi si sono accorti dei segreti racchiusi all'interno di queste piccole concrezioni e hanno incominciato a leggere gli anni degli esemplari osservati.
Gli otoliti, però, non sono la sola struttura dei pesci in grado di raccogliere queste informazioni: anche le scaglie e le vertebre infatti riescono a registrare l'età degli animali e, fin dal XVI secolo, alcuni autori suggerirono di osservare i differenti stadi di crescita attraverso i circuli, picchi concentrici presenti sulla superficie delle scaglie.
Proprio così, nacque la scienza che si pone come finalità la ricostruzione del passato degli organismi viventi attraverso lo studio delle loro strutture calcificate: la sclerocronologia. A livello etimologico questa parola deriva da tre termini greci: skleros “duro”, khronos“tempo” e logos “ragione”.
La sclerocronologia si occupa di determinare l'età degli organismi nonché di stimare i tempi e la durata degli avvenimenti verificatisi durante il loro ciclo biologico.
Tutte le strutture calcificate citate, seppure con intensità differente, hanno la potenzialità di crescere continuamente durante la vita del pesce e di agire come “registratori” perenni. In base agli specifici processi di biomineralizzazione, esse registrano gli avvenimenti e le condizioni ambientali a cui sono sottoposti gli animali durante il loro ciclo vitale.
Gli otoliti, però, sono caratterizzati da una regolare deposizione di sostanza calcificata che può essere accumulata in intervalli di tempo differenti. A differenza del calcio delle strutture ossee, che può essere depositato e riassorbito successivamente, gli otoliti non riassorbono il materiale depositato se non in condizioni di elevato stress e questo è uno dei motivi per cui sono generalmente molto adatti alla determinazione dell'età.
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| Anelli di crescita di una Rana pescatrice. Foto di Biagio De Luca |
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Nel corpo dei Teleostei ne sono presenti tre paia, la sagitta, l'asteriscus e il lapillus, ma soltanto la prima viene normalmente utilizzata dagli studiosi per poter scoprire l'età degli animali. Essa è infatti la più grossa e, di conseguenza, la più semplice da maneggiare e da leggere.
Conoscere l'età e la crescita dei pesci è fondamentale per poter comprendere la biologia delle specie e delle popolazioni, attraverso, ad esempio, l'individuazione della nascita, dei periodi riproduttivi, delle migrazioni e della mortalità, ma anche l'ecologia, con studi sulla struttura demografica della popolazione, sulle sue dinamiche e sulle risposte adattative degli organismi nei confronti delle pressioni ambientali, naturali e antropiche.
In particolar modo negli ultimi anni, la comunità scientifica si è largamente preoccupata dall'eccessivo prelievo ittico a fini commerciali e un recente rapporto del Consiglio Nazionale delle Ricerche degli Stati Uniti ha riferito che il 70% dei pesci mondiali è stato pescato al limite o addirittura al disopra del limite di cattura indispensabile per permettere il ripopolamento degli stock di pesci.
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Rana pescatrice (Lophius piscatorius)
Foto di Gianni NETO
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Come conseguenza di questa drammatica situazione, i ricercatori stanno spingendo per la creazione di aree marine protette dove a un rigoroso divieto di pesca si accompagni una seria attività di protezione della singola specie ittica e dell 'intero ecosistema in cui vive. Non è tuttavia semplice riuscire a scegliere quale determinata zona debba essere messa sotto tutela poiché ancora non si conoscono bene i cicli vitali, le migrazioni e gli spostamenti dei pesci.
La tipica strategia riproduttiva di questi vertebrati acquatici comporta la produzione di un numero elevatissimo di uova (dell'ordine di qualche milione per evento riproduttivo, di cui però soltanto il 99% sopravvive e si sviluppa nella forma larvale) e laddove se si utilizzassero i classici strumenti telemetrici per seguire i singoli individui, questi potrebbero essere applicati a tutte le uova, rivelandosi però uno sforzo inutile vista l'elevata e imprevedibile mortalità delle uova. Per questo risulta pr aticamente impossibile riuscire a seguire i nuovi nati durante l'intero sviluppo della loro vita.
Negli ultimi anni, però, alcuni ricercatori americani hanno proposto un metodo alternativo basato proprio sull'analisi degli otoliti. Queste ossa, secondo loro, non sarebbero utili soltanto per la determinazione dell'età ma rappresenterebbero delle vere e proprie “scatole nere” dei pesci in cui vengono registrate utilissime informazioni relative ad ogni fase del ciclo vitale e ad ogni spostamento.
Oltre agli anelli di crescita annuali, gli otoliti presentano infatti anche dei microscopici anelli che si depositano giornalmente. Grazie a un complicato processo, la composizione del carbonato di calcio che costituisce queste ossa viene influenzata dalla composizione chimica e dalla temperatura dell'acqua in cui il pesce vive. In questo modo, se il pesce si sposta in acque con caratteristiche fisico-chimiche diverse, queste differenze verranno subito registrate nel più recente anello di crescita permettendo così di individuare sia la migrazione che il tempo esatto in cui si è verificato il fenomeno.
I ricercatori americani, ad esempio, hanno individuato cinque differenti nursery – zone di riproduzione dei pesci - di una stessa popolazione di Ombrina dentata dell'Oceano Atlantico (Cynoscion regalis) ma l'aspetto più affascinante del loro studio si riferisce alla scoperta che ad ogni nursery corrisponde una particolare composizione chimica del core, la parte centrale dell'otolite deposta durante le prime fasi di crescita, che è differente rispetto alle altre quattro. In questo modo una volta recuperato un esemplare adulto, attraverso l'analisi chimica e isotopica degli otoliti, si è potuto risalire al suo sito di nascita. In pratica, all'interno del corpo del pesce, fin dall'inizio della sua vita, si trova un piccolissimo “apparecchio” telemetrico naturale che l'animale si porta dietro durante tutta la sua esistenza e che incessantemente raccoglie informazioni e dati utili per i ricercatori.
La scoperta dei luoghi di deposizione delle uova è fondamentale da un punto di vista della tutela dei pesci e permette di avere valide informazioni per poter istituire le più adatte aree marine protette.
Una volta individuate le zone di riproduzione e di migrazione delle varie specie di pesci, i gestori della pesca saranno in grado di limitare e addirittura vietare le attività in queste aree, permettendo in questo modo il completo recupero delle singole popolazioni finora depredate e ridotte, purtroppo, ai minimi termini.
@ Bibliografia
Panfili, J., Pontual H. (de)., Troadec, H., Wright, P.J. 2002. Manual of fish sclerochronology. Brest , France : Ifremer-IRD coedition, 464 p.
Thorrold, S. 2005. The secrets lives of fish. Scientists learn to read the “diary” recorded in the ear bones of fish. Oceanus magazine 43(2):36-39.
Thorrold, S. 2005. Tracking fish to save them. The reef fish connectivity and conservation initiative. Oceanus magazine 43(2):40-41.
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