PERCHE’ LE GIRAFFE HANNO IL COLLO LUNGO
La giraffa è un mammifero artiodattilo africano, ruminante più alto esistente al mondo. I maschi di giraffa possono raggiungere i 6 metri di altezza, invece le femmine possono raggiungere i 5 metri di altezza. La giraffa appartiene alla famiglia dei giraffidi con l’okapi. Il mammifero artiodattilo, è un animale che ha un numero di dita arti che si regge in piedi sul terzo e sul quarto dito.
PERCHE’ LE GIRAFFE HANNO IL COLLO LUNGO
Le giraffe sono animali unici nel suo genere, visto la loro incredibile altezza e il collo così lungo, non riscontrabile in nessun altro animale attualmente vivente.
Ci sarà capitato di chiederci perché le giraffe hanno il collo lungo, pensando che il motivo sia quello di arrivare facilmente a mangiare le foglie degli alberi più alte.
Le giraffe hanno il collo lungo per poter raggiungere le foglie più gustose e verdi superando, in altezza, gli altri erbivori e per i combattimenti tra maschi, utili a conquistare le femmine. Entrambe le teorie però non hanno ancora ottenuto evidenze scientifiche rilevanti, per quanto siano comunemente accettate.
DA QUANDO LE GIRAFFE HANNO IL COLLO LUNGO
Per rispondere a tale domanda, i ricercatori hanno esaminato 71 vertebre cervicali di 11 specie diverse di giraffe, tra cui 9 estinte e 2 viventi, e si sono focalizzati sulla terza vertebra cervicale comparandola con quella degli antenati delle moderne giraffe.
Analizzando l’albero genealogico della giraffa, sono tornati indietro nel tempo fino ad arrivare ad un antenato vissuto 25 milioni di anni fa, il Prodremotherium elongatum, e, successivamente ad analizzare il Canthumeryx sirtensis, vissuto 16 milioni di anni fa, entrambi con il collo allungato e non classificati nella famiglia delle giraffe.
A questo punto della storia, l’albero si è diviso e da un lato si sono evolute 4 specie che, nel tempo, non hanno sviluppato il collo in lunghezza, un esempio è l’Okapi (Giraffidae). Studi precedenti, spiegano gli scienziati, avevano supposto che proprio l’Okapi fosse una giraffa più primitiva rispetto a quella moderna proprio a causa del suo collo, diversamente questa ricerca svela che in realtà discende da antenati con un collo più lungo rispetto al suo.
L’altro ramo invece ha sviluppato il collo prima allungando la parte frontale delle vertebre, come mostra il Samotherium major, vissuto 7 milioni di anni fa, e poi, 1 milione di anni fa, passano a quella posteriore, portando alla conformazione fisica della giraffa che tutti noi conosciamo.
Un altro studio, dopo aver analizzato il genoma delle giraffe, ha scoperto la presenza di geni unici di questo animale e utili allo sviluppo dello scheletro, del sistema cardiovascolare e di quello nervoso. Tra questi si segnala l’FGFRL1 considerato fondamentale per lo sviluppo dell’embrione e che, combinato con gli altri geni, spiegherebbe come mai le giraffe abbiano un collo così lungo.
Ora che i ricercatori hanno identificato questo gene unico nelle giraffe, l’FGFRL1, vorrebbero testarlo su altri animali per vedere se, e come, riesca ad influenzare lo sviluppo della spina dorsale o delle zampe delle cavie.
LE IPOTESI DEL COLLO LUNGO DELLA GIRAFFA
A) Nel 1700 il biologo Jean – Baptise Lamark, dopo vari studi spiegò che le giraffe, avrebbero sviluppato un collo lungo per raggiungere le cime degli alberi.
I motivi per cui le giraffe hanno il collo lungo sono stati indagati sin dal 1700, quando il biologo Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829) sostenne che il collo delle giraffe fosse di tale lunghezza per raggiungere le foglie sugli alberi più alti. Per Lamarck, dunque, le giraffe, sforzandosi continuamente di raggiungere le vette più alte degli alberi, avrebbero sviluppato, con il trascorrere delle generazioni, un collo sempre più lungo, fino a raggiungere le attuali dimensioni
B) Lo scienziato Charles Darwin sostenne, invece, che nei secoli scorsi sarebbero esistite giraffecon colli di misure diverse, e che sarebbero sopravvissute solo quelle in grado di raggiungere le cime più alte degli alberi.
L’impostazione di Charles Darwin (1809-1882), invece, è diversa e si basa sulla selezione naturale: secondo lo scienziato, inizialmente sarebbero esistiti diversi tipi di giraffe con colli di misura variabile. Solo i più adatti, cioè quelli in grado di raggiungere i rami più alti, sarebbero sopravvissuti nei secoli
C) Gli studi scientifici hanno svelato la presenza di geni straordinariamente unici in questo animale. Alcuni studiosi sostengono la stessa teoria di Lamarck ovvero, che le giraffe hanno il collo lungo per poter mangiare le foglie più buone in cima agli alberi, superando così gli altri animai.
D) Inoltre ci sono delle teorie che sostengono, che il collo delle giraffeè lungo per i combattimenti tra i maschi, con lo scopo di conquistare le femmine.
LA SPIEGAZINE SCIENTIFICA
Le giraffe hanno il collo lungo: la spiegazione scientifica
Chi aveva ragione tra Lamark e Darwin? Non c’è ancora una spiegazione scientifica esaustiva. Nel corso degli anni, gli scienziati hanno compiuto diversi studi confrontando le sequenze genetiche delle giraffe con quelle dell’okapi e con quelle di 40 animali, comprese mucche, pecore, capre, cammelli e uomini. Nonostante l’aspetto unico dell’animale, sono solamente 70 le mutazioni genetiche distintive trovate. Negli anni sono stati trovati vari fossili di animali che avevano vertebre cervicali come le giraffe (si parla di 16 milioni di anni fa), ma si stima che le giraffe come le conosciamo oggi siano comparse “solo” 2 milioni di anni fa. Le mutazioni avvenute riguardano soprattutto lo sviluppo osseo (dello scheletro), del sistema cardiovascolare e di quello nervoso.
In particolare modo, sembra che ci siano dei geni che controllano contemporaneamente lo sviluppo dello scheletro e quello cardiovascolare: l’evoluzione di questi due sarebbe avvenuta parallelamente, portando la giraffa ad avere le sembianze che oggi osserviamo.
LA SPIEGAZIONE EVOLUTIVA DEL COLLO
Le giraffe vivono nella savana africana e si nutrono delle foglie degli arbusti più alti!
Alla ricerca della spiegazione evolutiva dietro il lungo collo della giraffa: la chiave è il DNA!
Secondo il principio di adattamento alla base del successo evolutivo di una specie, la causa del collo “smisurato” della giraffa sarebbe data dalla necessità di nutrirsi delle foglie più alte. Ma come ha potuto la Natura assecondare questo bisogno?
Per secoli gli scienziati si sono arrovellati per capire con esattezza le ragioni dei cambiamenti evolutivi necessari per mantenere una struttura così imponente che allo stesso tempo fosse in grado di sostenere grandi velocità (una giraffa può correre fino a 60 km/h!) e potesse servirsi di un’incredibile potenza cardiovascolare.
Il cuore delle giraffe deve spingere il sangue su due metri d’altezza per provvedere al rifornimento di ossigeno al cervello. Ciò è possibile perché il cuore delle giraffe si è evoluto in modo tale da possedere un’inusuale larghezza del ventricolo sinistro, oltre ad avere la pressione sanguigna doppia rispetto a quella degli altri mammiferi.
IL PARAGONE CON L’OKAPI
Per la ricerca sono stati utilizzati campioni prelevati da due femmine di giraffa e da un okapi maschio. Nella giraffa alcuni geni che nei mammiferi tendono a conservarsi hanno subito piccoli cambiamenti. Per esempio, sono mutati alcuni geni che regolano lo sviluppo dello scheletro. Sono diversi anche alcuni geni che influenzano la pressione del sangue, molto alta a causa del lungo collo. L’adattamento al consumo di foglie di acacia, piene di alcaloidi tossici, può essere collegato ad altri geni che regolano il metabolismo.
L’okapi sembra condividere alcune caratteristiche genetiche della giraffa, forse ereditate da un antenato comune. Per esempio, si pensa che l’antenato comune avesse un collo più corto di quello della giraffa, ma più lungo di quello dell’okapi.
Secondo gli autori, è utile studiare il sistema circolatorio nelle giraffe, perché potrebbe aiutare a capire alcuni problemi di ipertensione nelle persone.
Per identificare i motivi dietro queste caratteristiche davvero uniche, i ricercatori hanno comparato le sequenze genetiche di alcune giraffe con quelle del “cugino” okapi, un mammifero “giraffide” delle foreste pluviali africane, che benché abbia un DNA molto simile a quello della parente “spilungona”, non si è evoluto con le medesime caratteristiche fisiche (anzi, assomiglia più ad una zebra!).
Accostando i due filamenti genetici, dunque, si è potuto osservare con più facilità quelle differenze che hanno portato ad un così diverso sviluppo evolutivo.
I GENI REGOLATORI DELLO SVILUPPO SCHELETRICO
Gli scienziati in questo modo hanno scoperto che nelle giraffe alcuni geni “regolatori” dello sviluppo scheletrico subito dei forti cambiamenti. Ecco perché pur avendo lo stesso numero di ossa degli altri mammiferi, le giraffe hanno arti così allungati
Diverse sono subito apparse anche quelle parti del genoma deputate al comportamento della pressione sanguigna e del metabolismo: lo stomaco delle giraffe, infatti, riesce a sopportare la strana dieta a base di acacia, le cui foglie sì sono molto nutrienti, ma anche molto tossiche!
Questo studio, sperano gli studiosi, potrebbe avere due effetti positivi: aiutare nella ricerca per la cura di patologie cardiovascolari dannose anche per l’uomo e riportare un po’ di attenzione sul rischio pericolo di estinzione che le giraffe africane stanno correndo!
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