All 'amico e grande maestro Giorgio Truffi

- L'IMPORTANZA DELL'OROLOGIO BIOLOGICO NELLA MIGRAZIONE.

Uno degli aspetti più affascinanti e misteriosi della natura, è la migrazione degli uccelli.

Si pensa che questi esseri (come del resto altri) usino per orientarsi il sole.

Ma esso non è un punto di riferimento fisso e l'uccello deve sempre conoscere l’ora del giorno, in modo da sapere la direzione geografica del sole in quel momento.

Per tale informazione usa il suo “orologio interno” che si riferisce al giorno solare. Ma la direzione geografica del sole non è uniforme: in certe ore la sua orizzontale (azimut) si muove più rapidamente ed in altre più lentamente.

Giovani di Verdone - © Andy Brighton 2002

Mc Donald dedusse dai suoi esperimenti che gli uccelli, come altri animali, possiedano una bussola solare e tengano conto delle posizioni azimutali del sole e dell'ora del giorno Inoltre essi,si avvalgono anche degli astri e ciò fa pensare che debbano possedere anche bussole siderali.

Per l'orientamento in base agli astri, Emien osserva che esso è collegato alla rotazione della volta celeste. Sembra che gli uccelli allo stato giovanile, per lo meno di certe specie come il Ministro (Passerina cyanea ) appena sono in grado di vedere o di volare osservino di notte le stelle, ne registrino i mutamenti e rilevino quale parte del firmamento si muove di meno. Altre specie di uccelli devono conoscere le costellazioni.

Pettirosso - (Erithacus rubecula)

Secondo Wiltschko, le Silvie imparano a conoscere costellazioni nuove più rapidamente dei Pettirossi e forse confrontano più frequentemente le informazioni magnetiche con quelle stellari.

Gli uccelli possono migrare o ritornare a casa anche quando non sono visibili i riferimenti del cielo, attraverso nebbia e tempeste e quindi orientarsi nel tempo e nello spazio. Essi si avvalgono ancora del campo magnetico terrestre, di cui sembrano misurare non la polarità ma l'inclinazione. Allo stato attuale delle conoscenze, secondo Schmidt-Koenig, dei tre riferimenti (solare, stellare, magnetico) il riferimento magnetico è quello fondamentale.

E questi sono i mezzi per mantenere la direzione giusta. Ma la navigazione (raggiungimento della meta) con quali informazioni avviene? Gwinner e Wiltschko compirono lunghissimi esperimenti su Silvie e Luì allo stato giovanile, che isolarono completamente dal mondo esterno tenendole a luce artificiale e a temperatura ed alimentazione costanti. Orbene, questi uccelli come i loto simili in libertà, due volte all'anno mostravano sintomi di muta e di irrequietezza migratoria.

I Beccafichi divenivano irrequieti in agosto-settembre quando cioè i loro simili in libertà, si accingevano nella Francia del sud ad attraversare il Mediterraneo ed il Sahara in un volo senza sosta di sessanta ore. In agosto-settembre ponendosi nella gabbia circolare sulle sbarre disposte a Sud-Ovest indicavano la direzione S-W, ma all'inizio di ottobre e cioè quando gli uccelli in libertà avevamo raggiunto l'Africa ed il percorso era diretto a Sud, si ponevano sulle sbarre rivolte a Sud.

I tempi di attività registrati in laboratorio corrispondevano a quelli della lunghezza del percorso. Questi esperimenti dimostrano che Silvie e Luì allo stato giovanile migrano secondo piani innati programmati nel tempo e nello spazio e sono regolati da orologi interni: a tempo debito raggiungono il peso corporeo necessario, hanno informazioni programmate sul cambiamento di rotta e sulla lunghezza del percorso quando l'attività motoria è esaurita hanno raggiunto la meta. Nel periodo delle due settimane precedenti la migrazione autunnale la Balia dal collare impara a conoscere i luoghi di origine mediante un sistema di imprinting di navigazione. Nello stesso tempo i giovani imparano a conoscere i quartieri invernali (dove ritorneranno gli anni successivi) con informazioni innate, mediante un imprinting che avviene nella prima settimana dopo il loro arrivo. Non si sa quali fattori astronomici, magnetici ecc. specifichino i quartieri di svernamento. Ma secondo Gwinner e Perdeck, i giovani raggiungono le loro mete con minore precisione degli adulti che hanno invece perfezionato l'uso delle tre bussole con conseguenti correzioni della rotta.

L 'orologio biologico è oggetto di recenti ricerche sia nel regno animale sia in quello vegetale. Dallo studio dei processi ritmici di molte specie di animali e piante sono emerse due teorie principali che si riferiscono una all'orologio interno autonomo e l'altra all'orologio interno governato da informazioni esterne.

I ritmi degli organismi nell'habitat naturale sono di 24 ore e sono governati dai cicli diurni luce-oscurità, dovuti alla rotazione della terra attorno al suo asse.

I periodi però non sono esattamente di 24 ore per cui vennero chiamati circadiani (di circa un di). I ritmi biologici sono innati e non vengono modificati dalla temperatura. Secondo Brown ci sono molti parametri nell'ambiente che variano in parallelo con le oscillazioni atmosferiche, come gravità, magnetismo terrestre, campi elettrostatici e radiazioni dell'ambiente e più parametri di questi campi forniscono informazioni agli organismi sia animali sia vegetali che permettono la temporizzazione di questi ritmi. Un organismo collega così tenui proprietà geofisiche caratteristiche di un dato punto dello spazio con la luce: queste caratteristiche variano continuamente nel tempo con il giorno solare e lunare, il mese e l'anno.

Se si ha la fortuna di stare vicini a persone in stretto contatto con la natura da generazioni, ci si rende conto che certe espressioni dei nostri vecchi, hanno un significato che l'uomo rivede solo ora.

A proposito di taluni uccelli migratori essi usano dire "all'Avemaria si chiamano tra loro a gran voce e poi partono ". L'Avemaria indica la fine del crepuscolo e alle nostre latitudini ciò avviene 37 minuti dopo il tramonto, cioè quando il sole si trova 18 gradi sotto l'orizzonte.

Analogamente le antiche regole di operare in luna crescente o calante sono probabilmente collegate ai ritmi biologici degli organismi vegetali.

- ATTIVITA' DI VOLO E CANTO ED OROLOGIO BIOLOGICO.

Non esistono uccelli ad attività esclusivamente diurna o notturna. L'attività degli uccelli diurni viene interrotta da pause di sonno o riposo anche lunghe. I canori diurni cercano il cibo ai mattino e al pomeriggio.

Poco prima di mezzogiorno e alla sera si dirigono ai posti dove possono trovare l'acqua mentre durante il mezzogiorno riposano o dormono fino a due ore. Questo schema secondo Stiefel è solo approssimativo perché esistono variazioni fra le specie, fra gli individui e fra i giorni. Aschoff e Wever abbozzarono delle regole, sul risveglio e riposo degli uccelli per la cui verifica chiesero la collaborazione degli ornitologi. Le riportiamo parzialmente, perché ci sollecitano ad osservare meglio gli uccelli sia allo stato libero sia in cattività.

Regola 1):

L'inizio dell'attività mattutina avviene (in media nel corso dell'anno) con intensità di luce inferiore rispetto a quella cui avviene la fino dell'attività della sera. A questa regola verificata per molti uccelli fanno eccezione gli avvoltoi.

Parus caeruleus

Regola 2):

Quanto più presto un uccello si sveglia al mattino tanto più tardi va a dormire la sera. Lo Zigolo giallo, fra i fringillidi è uno dei più mattinieri e va a dormire anche più tardi. Invece lo Storno è uno degli uccelli che si sveglia più tardi e va a riposare prima della maggior parte degli uccelli.

Regola 3):

I maschi delle specie diurne si svegliano prima delle femmine e vanno a dormire più tardi. Questa regola venne confermata per Cince, Passeri e Passero cantore.

Regola 4): Per le specie diurne i tempi li inizio dell'attività al mattino presentano un ambito li variazione interiore rispetto a quello della fine dell'attività alla sera. Assistendo infatti all'interessantissimo spettacolo dell'involo degli storni svernanti dal posatoio al mattino, vediamo che questo dura all'incirca mezz'ora, mentre il rientro alla sera dura sempre più di un'ora.

Regola 5):

Nel corso di un anno, a latitudini differenti le intensità luminose che determinano l'attività di volo o il canto, hanno un ambito di variazione inferiore al mattino che alla sera. Queste regole vcnnero dedotte da Aschoff e Wever in base al ciclo diurno luce-oscurità la cui durata è di 24 ore.

L'attività di un uccello avviene secondo un ciclo analogo in cui l'attività è governata dall'orologio biologico, ma viene sincronizzata con la lunghezza del giorno. Il ciclo spontaneo delle varie specie di uccelli esaminate, varia secondo Schultz e coll. fra 23 e 28 ore: quello dello Storno è di 23 ore per cui dopo sei giorni il suo orologio verrebbe anticipato di 6 ore. Questo fatto venne confermato sperimentalmente tenendo gli stomi a luce e temperatura costante per vari giorni: essi si svegliavano sempre con maggior anticipo e quando vennero posti in condizioni di luce normali impiegarono vari giorni per sincronizzare di nuovo il loro ciclo.

Per determinare la differenza fra ciclo diurno e orologio biologico di un uccello,si considera il punto di mezzo del giorno, cioè mezzodì, e il punto di mezzo della attività della specie osservata. Se un uccello si sveglia al mattíno con la stessa intensità luminosa con cui va a dormire la sera il punto medio della sua attività coincide con le ore 12 e i due cicli o i periodi sono sincronizzati.

In realtà il punto medio di attività degli uccelli si trova un po' prima delle 12 anche se nel corso di un anno si osservano delle differenze. La luce fa accelerare e il buio fa ritardare l'orologio interno per cui in inverno il punto medio di attività può anche trovarsi dopo le 12.

Inoltre il giorno al Nord è più lungo d'estate e più breve d'inverno che non al Sud L'orologio interno è soggetto però a variazioni dovute a differenti soglie di sensibilità, a stimoli luminosi, alle possibilità di alimentazione, all' allevamento dei nidiacei, alla necessità di sonno ecc. Il tempo di involo più breve al mattino può spiegarsi con lo stimolo della fame e il periodo più lungo alla sera per il rientro con le necessità alimentari dei singoli individui che si attardano laddove possono ancora trovare da nutrirsi.

Fringuello (Fringilla coelebs )

Altri fattori sono le condizioni del tempo, la temperatura, il pericolo di Rapaci ecc. Le manovre aeree degli Storni alla sera, il raccogliersi di Zigoli e Fringuelli su alti alberi, la ricerca di posti intermedi per i corvidi servono alla sincronizzazione. Le segnalazioni acustiche rivestono particolare importanza, per esempio il ripetuto " tiks tiks " del Merlo al crepuscolo, lo strepitare dei Passeri e il sommesso ma chiaro " tic tic " del Pettirosso. Gli uccelli diventano irrequieti già nel pomeriggio, come per un istinto, anche se ogni uccello possiede già un posto fisso per passare la notte.

Il risveglio degli uccelli avviene per influssi esterni o perché hanno già dormito abbastanza. Dopo il risveglio spontaneo occorre un po' di tempo perché l'uccello sia attivo.

A poco a poco si desta, fa la pulizia, inizia i richiami o vola sugli appostamenti per il canto. Anche il canto segue un ritmo biologico.

L'ora in cui ogni specie inizia a cantare dipende dalla stagione, dal tempo, dalla latitudine, ma la successione dei tempi di inizio delle singole specie è sempre la stessa.

Per esempio:

I ritmi biologici vennero osservati già nell'antichità, ma lo studio sistematico delle capacità di un organismo di conoscere il tempo e di possedere quindi l'orologio biologico venne ripreso circa cinquanta anni fa e molto rimane ancora avvolto nel mistero.

BIBLIOGRAFIA

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Stiefel A. - Ruhe u. Schlaf bei Vogeln, Neue Breh~m Bùcherei, Luterstadt, 1979.