Il colibrì

Dall’altra parte dell’oceano, nelle Americhe, dei ronzanti piccoli uccellini si propagano nei parchi e giardini, alla ricerca di zucchero. Per tutta l’estate, si tuffano e si lanciano nelle loro acrobazie aeree, a volte sorseggiando da mangiatoie per uccelli dai colori vivaci. Il colibrì vive solo nell’emisfero occidentale, ma la sua è una famiglia iconica per la loro bellezza e unicità. Questi uccellini bevono nettare dai fiori con i loro inconfondibili becchi lunghi aghiformi che alimentano un metabolismo incredibilmente alto, che richiede un’enorme quantità di apporto calorico. Sono l’unico uccello al mondo che può librarsi e volare all’indietro. Questo è già molto affascinante, ma è solo uno dei motivi per cui i colibrì sono forse gli uccelli più sorprendenti del pianeta.

Sappiamo tutti che i colibrì usano i loro becchi lunghi e stretti per raggiungere fino in fondo i fiori per bere il loro nettare. Il piccolo uccello cena e il fiore viene impollinato: un ottimo rapporto simbiotico. Inizialmente, gli scienziati credevano che la forma del fiore avesse portato allo sviluppo di quelle fatture strette, simili ad aghi, ma ora questo viene riconsiderato. Forse i colibrì hanno prima sviluppato i loro becchi, e i fiori si sono adattati in seguito.

Quindi, perché i colibrì hanno sviluppato questi becchi lunghi e sottili? Gli scienziati hanno studiato il colibrì eremita codalunga occidentale (Phaethornis longirostris) e hanno scoperto che il motivo in questa specie è che così i maschi possono pugnalarsi a vicenda. Quando i maschi diventano adulti, i loro becchi diventano più lunghi e più affilati rispetto a quelli delle femmine. Questi bellissimi uccelli usano i loro becchi proprio come una spada.

È così che i maschi risolvono le controversie territoriali. Quando una femmina è nei paraggi, il colibrì maschio la corteggerà, ma non può farlo finché non espelle tutti gli altri maschi della zona. Quindi una sfida di scherma aerea è lanciato. Il vincitore può poi fare una piccola danza per le femmine. Il perdente ottiene una pugnalata di becco alla gola. Nessun altro uccello è noto per usare il suo becco per pugnalare i suoi rivali in questo modo.

I colibrì sono veloci e agili, ma poche persone apprezzano quanto aerodinamicamente siano perfetti questi piccoli acceleratori. I ricercatori della Stanford University hanno confrontato 12 colibrì con uno dei più piccoli droni al mond, che viene utilizzato dai militari per la ricognizione. Un elicottero dovrebbe essere molto più efficiente di un uccello nel planare, ma si è dimostrato che la maggior parte delle specie funzionava in modo simile al drone. Solo il colibrì di Anna (Calypte Anna), ha dimostrato che le sue ali erano il 22% più efficienti delle pale del rotore del drone.

Parte del motivo della prodezza volante di questo colibrì deriva dal fatto che vola più come un insetto che un uccello. Quando un uccello normale vola, si affida alla discesa delle sue ali per fornire sollevamento. I colibrì, come gli insetti, si sollevano non solo dalla discesa ma anche dalla salita. In particolare, il 75% del peso dell’uccello è supportato dal colpo verso il basso, mentre l’altro 25% è sollevato dal colpo verso l’alto.

Lo fanno capovolgendo le ali durante la salita. E la salita è altrettanto efficiente dal punto di vista aerodinamico quanto la discesa; hanno solo messo più potenza nella discesa in modo che si sollevi di più. Questo è uno dei motivi per cui questo è l’unico uccello che può librarsi e volare all’indietro e sottosopra.

Il colibrì di Anna è, rispetto alle dimensioni del suo corpo, l’uccello più veloce del mondo. Anche se il falco pellegrino può immergersi a 320 km/h, si muove solo a 200 lunghezze corporee al secondo. Il colibrì di Anna vola solo a 80 km/h, ma percorre 385 lunghezze del suo corpo al secondo.

È anche relativamente più veloce degli aerei da combattimento, che coprono solo 39 delle loro lunghezze circa al secondo. Quando questi uccellini escono dalle loro immersioni, si trovano a 10G. Le uniche altre creature che lo fanno sono i piloti di caccia, che possono svenire a 7G. Ma perché si gettano in queste immersioni che sfidano la morte? Fare musica per le femmine, ovviamente.

Mentre precipitano, le penne della coda vibrano facendo un cinguettio. Questo urlo mortale non solo attira l’attenzione delle donne, ma il rumore cinguettante proveniente dalle piume della coda non può essere simulato. Solo i maschi più sani possono eseguire questa acrobazia producendo quel suono. È un modo estremamente preciso per una donna di giudicare un potenziale compagno.

I colibrì bruciano molta energia con tutti i loro scatti, con il volare sottosopra e il lanciarsi durante le loro immersioni mortali. Se il colibrì avesse le dimensioni di un essere umano, consumerebbe energia ad una velocità superiore di 10 volte quella di un corridore di maratona olimpica. Per aiutare a ottenere tutta l’energia che possono dal loro cibo, i colibrì hanno un adattamento unico tra i vertebrati.

Possono bruciare sia il fruttosio che il glucosio con la stessa efficienza. Gli umani non possono farlo. Fruttosio e glucosio sono i due zuccheri principali che ingeriamo. Il fruttosio proviene principalmente dalla frutta mentre il glucosio proviene dall’amido. E se il corpo può trasformare il glucosio direttamente in energia, solo l’1% del fruttosio che ingeriamo può essere utilizzato immediatamente. Il resto deve essere inviato al fegato per essere processato. Parte di quel fruttosio viene trasformato in glucosio e il resto in grasso.

La maggior parte delle bevande analcoliche è addolcita con sciroppo di mais ad alto contenuto di fruttosio, cosa che mette a dura prova il nostro fegato, e ci fa ingrassare. I colibrì possono bere tutto il fruttosio che desiderano senza ingrassare, perché si addensa direttamente nei loro muscoli come combustibile, in quanto bruciano lo zucchero molto velocemente. Gli scienziati non sono ancora sicuri di come possano farlo, ma tutti ammettono che è un’impresa degna di invidia. Certo, non significa dover alimentare il colibrì con una dieta a base di bibite zuccherate.

I colibrì hanno uno stile di vita ad alta energia in cui bruciano molto carburante. Questo uccello iperattivo dovrà digerire il nettare di centinaia di fiori al giorno per sopravvivere. Fortunatamente, hanno una memoria formidabile. In effetti, la loro formazione ippocampale, la parte del cervello responsabile dell’apprendimento e della memoria, è enorme. È da due a cinque volte più grande di qualsiasi altro uccello.

Sono uccelli molto intelligenti, e possono ricordare la posizione esatta di ogni fiore nel loro territorio, e quanto tempo impiega quel fiore a riempirsi di nuovo, dopo che si sono nutriti di esso. Con questa superba memoria, possono pianificare il loro percorso di alimentazione con la massima efficienza. Molti animali possono ricordare ciò che hanno visto, ma non è mai stato dimostrato che nessuno di loro possa ricordare quando lo hanno visto. Si pensava che solo le persone potessero farlo. Le piante possono effettivamente essere molto esigenti su chi le impollina. Alcune preferiscono le api, e alcune preferiscono gli uccelli. Il vantaggio di avere i colibrì come impollinatori è che possono operare in condizioni e su distanze che le api non raggiungono. Ad esempio, le api non possono volare bene con il freddo o la pioggia. Ma come fa una semplice pianta a scegliere con chi lavora?

Per iniziare, esistono meccanismi “anti-api” che le piante usano utilizzano. La mancanza di un profumo, per esempio. Le api si basano sul profumo, mentre i colibrì non hanno un senso dell’olfatto e sono attratti principalmente dal colore. E il colore rosso sembra essere il colore più popolare per le piante che vogliono invitare questi uccelli. Questo è probabilmente il motivo per cui le api non riescono a vedere il rosso.

Le piante raggiungeranno lunghezze ancora maggiori, con la creazione di fiori lunghi e stretti in cui gli insetti hanno difficoltà a entrare. Ma i becchi dei colibrì si inseriranno come una chiave in una serratura. Ma una pianta, l’Heliconia tortuosa, deve andare ancora oltre. Questa pianta non inizierà a germinare a meno che non sia visitata da una tra due specie specifiche di colibrì: lo sciabolatore violetto (Campylopterus hemileucurus) o l’eremita verde (Phaethornis guy).

In effetti, gli scienziati hanno avuto problemi a coltivare queste piante in un laboratorio, ed è così che hanno scoperto questo meccanismo. Ma quando quei due tipi di colibrì le visitano, c’è una probabilità dell’80% di fertilizzare con successo la pianta. Queste due specie di colibrì sono entrambe di ampio raggio, il che probabilmente aiuta la Heliconia tortuosa a diffondere i suoi geni più lontano.

Ma allora, come fa una pianta a riconoscere un uccello? La Heliconia tortuosa ha dei fiori molto profondi. Quando arrivano altri impollinatori, possono raggiungere solo parte del nettare. Gli sciabolatori violetti e gli eremiti verdi hanno becchi più lunghi, e possono risucchiare tutto il nettare. Questo avvisa la pianta che hanno trovato uno dei loro uccelli preferiti.

Noi umani possiamo sentire i sapori dolci, salati, acidi, amari e umami. Tuttavia, gli uccelli (come i gatti) non possono assaggiare nulla di dolce. Ci sono molti animali che hanno un ridotto senso del gusto in determinate aree. Gli uccelli sono un po’ unici, però: non è che abbiano meno recettori dolci. Geneticamente non possiedono la capacità di sentire qualcosa di dolce: nei vertebrati esiste solo un pezzo di DNA noto che si occupa della capacità di sentire la dolcezza, e gli uccelli non ce l’hanno.

Il che ci fa chiedere: come fanno i colibrì, amanti del nettare, a sapere che sapore hanno i “dolci”? Dopo anni di ricerche, è stato scoperto che il senso dell’umami di un colibrì è cambiato per rilevare dolci e carboidrati, cosa non facile. Secondo i ricercatori, gli aminoacidi e gli zuccheri hanno un aspetto molto diverso strutturalmente, quindi per riconoscerli e percepirli nell’ambiente, è necessario disporre di un apparato completamente diverso. In pratica, i colibrì sentono la dolcezza con il senso che noi usiamo per assaggiare la carne.

I colibrì potrebbero avere le lingue più efficienti e più strane del pianeta. Ma, naturalmente, quando devi leccare 14 volte il tuo peso nel corso di un solo giorno, la tua lingua deve correre meglio di un’auto da corsa. Una lingua di colibrì può scattare 20 volte al secondo e in alcune specie è così lunga che si avvolge attorno al suo cranio. È anche biforcuta, un po’ come un serpente, ma più strana.

Le loro lingue biforcute sono allineate con estensioni simili a peli, chiamate lamelle. Era stato ipotizzato che l’azione capillare da sola spiegasse come bevevano i colibrì (un po’ come una spugna in una pozzanghera succhia tutta l’acqua). Ma questo modello può solo descrivere come bevono dalla superficie di un liquido. Un altro problema è che l’azione capillare funziona efficacemente solo con il nettare liquido.

Le cose davvero zuccherate che i colibrì preferiscono sono troppo viscose perché questo metodo funzioni bene. Recentemente è stato scoperto che quando un colibrì immerge la lingua nel nettare, le lamelle si allargano da sole. Quando la lingua viene quindi ritratta, le lamelle intrappolano il liquido che viene quindi aspirato nella bocca.

I colibrì non possono mangiare solo nettare. Hanno anche bisogno di assumere proteine ​​e altri nutrienti, quindi mangiano insetti: l’equivalente di 300 moscerini della frutta al giorno. Per raggiungere questo obiettivo, hanno alcuni trucchi speciali. Il problema però è che i loro becchi sono lunghi e a forma di ago. Questa non è una forma ideale per la cattura di bug: bisogna allargarlo in qualche modo.

Fortunatamente, i loro becchi sono fatti di ossa sottili e flessibili. I muscoli speciali nella mascella fanno sì che il becco si attorcigli e si pieghi verso l’esterno, allargandosi all’apertura della bocca. Questo crea uno spazio più ampio per catturare gli insetti, ma non è tutto. I colibrì usano la forza elastica accumulata per far chiudere le mascelle più velocemente di quanto sarebbe possibile con la sola forza muscolare. Questa fibbia a scatto è simile all’apertura e alla chiusura di una molletta per capelli.

Fondamentalmente, il colibrì apre il becco e poi lo chiude in un centesimo di secondo. In questo modo, può afferrare anche i piccoli insetti più veloci. Questa chiusura a scatto non è unica in natura: anche alcuni insetti lo usano, ma i colibrì sono gli unici vertebrati a utilizzare questo meccanismo.

Per i colibrì, il mantenimento dei livelli di energia è fondamentale. Soprattutto perché sono le più piccole creature a sangue caldo del mondo, con il più alto metabolismo del mondo. Gli animali più piccoli perdono rapidamente il calore corporeo. Anche da addormentati i colibrì bruciano un sacco di calorie. Oltre a questo problema, le loro piume sono scarsamente isolanti, e una sola notte fresca può significare per loro la morte.

Per compensare, il colibrì può andare in una condizione di vita sospesa ogni volta che ne ha bisogno. Si chiama “torpore” ed è proprio come il letargo, tranne che il letargo dura per una stagione mentre questo uccellino possono usarlo anche solo per una notte. Molti animali possono andare in letargo, ma i colibrì sono uno dei pochi vertebrati che possono entrare nel torpore in qualsiasi notte dell’anno.

Se si verifica un momento particolarmente freddo, possono semplicemente spegnere tutti i sistemi non vitali, riducendo il loro tasso metabolico fino al 95%. Consumano il 50% in meno di energia se torpidi e possono abbassare la temperatura corporea alla soglia ipotermica, appena sufficiente per restare in vita.

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