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Gli intricati scarabocchi dell'uovo dell'uccello giardiniere maggiore lo rendono straordinariamente bello © foto John Weinstein
I pesci lo fanno. Le rane lo fanno. Anche gli insetti depongono le uova colorate. Ma gli uccelli lo fanno meglio.
Solo gli uccelli producono uova in una gamma così ampia di sfumature piacevoli per gli occhi e motivi intricati sulla loro superficie dura.
Come le gemme nella vetrina di un gioielliere, variano nel colore di base, quanto sono lucide e se sono ricoperte di scarabocchi in stile sanscrito o motivi di macchie.
Ma come ci arriva il colore? Di cosa è fatto? Fa bene all'embrione? E perché alcune uova sono bianche?
La pigmentazione delle uova è sorprendentemente complessa.
Costruire L'uovo
Il processo di produzione delle uova assomiglia ad una catena di montaggio in miniatura all'interno di un uccello femmina. Le uova ricevono il loro colore e il loro motivo caratteristico durante le ultime ore prima di essere deposte.
La storia di un uovo inizia nell'ovaio singolo di un uccello femmina. Quando un ovulo viene rilasciato nell'ovidotto e fecondato è solo un tuorlo ricco di proteine. L'albume, gelatinoso, viene aggiunto dopo. La massa globosa viene quindi gonfiata con acqua e racchiusa in strati di membrana morbidi ed elastici. I primi globuli del guscio di carbonato di calcio vengono quindi depositati all'esterno, con il minerale che schizza da speciali cellule che rivestono la ghiandola del guscio (utero). La pigmentazione, se presente, viene dopo, con un rivestimento proteico complessivo aggiunto prima che l'uovo venga deposto. Ci vogliono circa 24 ore per costruire un singolo uovo.
Nel libro, The Most Perfect Thing: Inside (and Outside) a Bird's Egg , lo zoologo dell'Università di Sheffield Tim Birkhead paragona il processo di pigmentazione a una serie di "pistole per pittura". Ogni pistola è geneticamente programmata per sparare in un determinato momento in modo che venga prodotto il colore di sfondo caratteristico e la macchia delle uova di una specie.
"L'esame degli ovidotti degli uccelli nel momento in cui il colore viene posizionato sull'uovo suggerisce che il colore viene prodotto e rilasciato in un lasso di tempo molto breve", afferma Birkhead, "di solito nelle ultime ore prima della deposizione dell'uovo, e che rende molto difficile studiare.”
Rivestimenti Di Molti Colori
Nonostante la varietà di colori e motivi delle uova, la tavolozza è sorprendentemente piccola. I pigmenti delle uova sono sostanze versatili costituite da molecole complesse sintetizzate nella ghiandola del guscio di un uccello. Solo due pigmenti sono all'opera. La protoporfirina produce colori bruno-rossastri. Biliverdina produce sfumature di blu e verde. Più di un pigmento, meno dell'altro, e l'uovo ottiene un colore di sfondo diverso, macchie di un colore diverso o una combinazione di entrambi.
Ad esempio, l'intenso rosso mattone delle uova dell'Usignolo di fiume deriva dalla sola protoporfirina. È probabile che tutti gli uccelli abbiano il macchinario genetico di base per produrre i due pigmenti, anche se ne usano solo uno, o non ne usano affatto e producono uova bianche.
Un uccello femmina ha bisogno di assumere calcio in più per produrre il guscio d'uovo e anche la sua dieta può essere un fattore rilevante nella produzione del tipo e della quantità di pigmenti. I colori più chiari del normale possono essere il sottoprodotto della cattiva alimentazione di un uccello o di un sistema immunitario messo alla prova dalla malattia. Anche nella stessa frizione, ogni uovo sarà pigmentato in modo leggermente diverso.
Gli uccelli che depongono più uova, come tordi e pigliamosche, sembrano cambiare il colore delle loro uova durante il ciclo di deposizione come se stessero esaurendo i pigmenti", afferma Mark Hauber, autore di The Book of Eggs.
E nel tempo, anche i colori e i motivi del guscio d'uovo all'interno di una specie possono cambiare. Mark Hauber ritiene che la pigmentazione delle uova di uccello possa essersi evoluta e scomparsa più volte e afferma che sembra essere un tratto piuttosto "flessibile".
"Con solo due mutazioni, una quaglia giapponese, che depone uova beige con macchie marroni, può iniziare a deporre semplici uova blu", afferma Hauber. "Quindi, è davvero facile regolare geneticamente le vie metaboliche per iniziare a deporre uova di colore diverso".
La storia profonda del colore delle uova rimane sconosciuta. Alcuni scienziati pensano che gli antenati dinosauri degli uccelli producessero solo uova bianche, come fanno ancora oggi i rettili, e che la pigmentazione sia arrivata dopo. Altri suggeriscono che le uova di dinosauro avrebbero potuto essere blu.
sinistra: le uova del Tinamo nero (in alto) e del Tinamo dalle ali rosse (in basso) ottengono la loro lucentezza brillante da un rivestimento a base di proteine. A destra: il colore di sfondo di un uovo di cuculo Guira può variare dal grigio all'incantevole tonalità turchese mostrata qui. Nota lungo il bordo spezzato, il colore turchese non si deposita solo sulla superficie ma permea l'intero guscio © Foto di uova di tinamo di John Weinstein, The Field Museum - Uovo di cuculo di Paula e Michael Webster
Ritocchi Finali
Sebbene tutte le uova di uccelli siano fatte di carbonato di calcio, la struttura del guscio sottostante differisce tra le specie. Anche il rivestimento esterno del guscio, la cuticola, può fare la differenza nella finitura dell'uovo. Ad esempio, le uova lucide della famiglia dei Tinamo, dall'uovo rosso porpora del Tinamo dalle ali rosse al verde smeraldo dell'Elegante Tinamo crestato, emanano una brillantezza ad alto voltaggio.
L'uovo del cuculo Guira è una meraviglia. Prima che l'uovo venga deposto, il colore di base è ricoperto da uno strato gessoso di carbonato di calcio a scaglie chiamate vaterite che è strutturalmente diverso dal guscio d'uovo stesso. Durante l'incubazione, lo strato esterno si sfalda a chiazze, rivelando un grigio fumo o un turchese sottostante in intricati motivi, un po' come la tavolozza di un artista.
"È come avere un piccolo gioiello in mano", dice. “Anche le uova di alcune specie di cuculidi sono così. Tra i nidificanti comuni quello strato gessoso potrebbe fungere da paraurti per prevenire danni quando le uova si scontrano l'una con l'altra. Stiamo cercando di capire se quel materiale bianco traballante contiene dei pigmenti".
Un Corriere americano nel suo nido con uova ben mimetizzate © Foto di Wayne Bierbaum
Pigmentazione Come Segnale Genitoriale
Alcune funzioni del pigmento delle uova sono ben stabilite dalla scienza. Il camuffamento è uno. Molte specie che nidificano sul terreno producono uova maculate o striate che si integrano bene con l'ambiente circostante e confondono i predatori. Guarda le uova di qualsiasi uccello costiero e scoprirai che quasi tutte sono punteggiate per mimetizzarsi tra rocce, ciottoli e sabbia e sviare serpenti, lucertole, scoiattoli e rapaci che rubano le uova.
Come regola generale, gli uccelli che depongono uova completamente bianche tendono ad essere specie che nidificano in cavità, come gufi e picchi. Le loro uova sono già nascoste alla vista, quindi non c'è motivo di produrre uova pigmentate. C'è anche una teoria secondo cui le uova bianche si trovano meglio in una cavità buia.
Ma ci sono eccezioni. Anche se il camuffamento ha senso per la maggior parte delle specie che depongono le uova nei nidi sul terreno, alcune specie che nidificano a terra, come i tinamo e i succiacapre, producono uova vistose e dai colori vivaci, il che significa che altre forze sono all'opera. Aiuta a comprendere la storia della vita di una specie.
Diverse femmine di Tinamo maggiore possono deporre le loro uova turchesi lucide e senza macchie su una lettiera di foglie marroni contrastanti nella stessa depressione o raschiare il terreno senza costruire un vero nido di bastoncini o fango. La dottoressa Cornell Patricia Brennan, ora all'Università del Massachusetts, ha studiato questi uccelli in Costa Rica, osservando che le uova non sono mimetizzate o ben nascoste nonostante la minaccia di predazione. Brennan suggerisce che il colore delle uova sia un segnale per le altre femmine, attirando la loro attenzione sul nido e promuovendo la deposizione sincrona. Il vantaggio per gli uccelli è che, anche se un predatore colpisce, non può mangiare tutte le uova e quelle di un individuo hanno maggiori possibilità di sopravvivere.
Gli scienziati affermano che alcune specie se la cavano deponendo uova cospicue perché i genitori siedono saldamente sul nido, con maschi e femmine che condividono il compito di incubazione 24 ore su 24, quindi le uova non sono quasi mai esposte alla vista. In effetti, un'altra spiegazione del romanzo, sebbene controversa, per le uova vistose e dai colori vivaci è chiamata "teoria del ricatto". Daniel Hanley della Bucknell University ha teorizzato che, poiché le uova cospicue sono a maggior rischio di predazione, le femmine possono deporle per ricattare il loro compagno ad una partecipazione più attiva al nido. Se il maschio vuole che le vistose uova rimangano coperte e protette, deve a turno covare o portare cibo alla femmina in modo che possa rimanere nel nido.
Le uova di Prinia fianchi fulvi (a sinistra) spesso siedono fianco a fianco nel loro nido con le uova deposte dal tessitore parassita (a destra). I colori sono simili, ma il tessitore non può replicare i fini scarabocchi della prinia © Foto di Claire Spottiswoode
Pigmentazione Come Identificatore
Alcune uova sono pigmentate e modellate in difesa contro il parassitismo della covata, ovvero quando una specie depone le uova nel nido di un'altra specie come uno stratagemma per convincere i genitori ospitanti ad allevare i suoi piccoli. I Molotri dalla testa marrone sono tra i parassiti dei nidi più famosi del Nord America, in quanto inducono i merli dalle ali rosse e altre specie a prendersi cura dei loro nidiacei.
La biologa evoluzionista Claire Spottiswoode dell'Università di Cambridge afferma che la macchiatura delle uova può essere una strategia per aiutare i genitori a differenziare le proprie uova da quelle deposte da un intruso. Ma non sempre funziona.
"Sembra probabile che la selezione naturale si sia impadronita della screziatura delle uova e l'abbia elaborata per generare le complesse firme di identità delle uova che vediamo negli uccelli ospiti", spiega Spottiswoode. "Ma quei modelli possono anche essere imitati in una certa misura dai loro parassiti".
Gli studi di Spottiswoode su una specie chiamata Tessitore parassita in Zambia tentano di misurare le pressioni in competizione sia sull'ospite che sul parassita in quella che lei definisce una "corsa agli armamenti coevolutiva". La battaglia tra ospite e parassita si svolge spesso in cambiamenti alternati della pigmentazione delle uova. Nel tempo, la specie ospite altera l'aspetto delle sue uova, che il parassita cerca quindi di imitare abbastanza da vicino in modo che le sue uova non vengano respinte. Questi cambiamenti avvengono in modo sorprendentemente rapido, anche nel giro di pochi decenni.
"Quello che abbiamo visto in Zambia è principalmente un cambiamento nella frequenza dei colori esistenti, dato che la gamma di pigmenti delle uova è in realtà piuttosto limitata", afferma Spottiswoode. "Sappiamo da altri sistemi che la selezione naturale a volte può essere sorprendentemente efficace nel generare cambiamenti evolutivi e che gli eoni non sono sempre necessari!"
Ma ancora una volta, la natura aggiunge alcune rughe difficili da spiegare. Ad esempio, la Prinia dai fianchi fulvi produce sottili scarabocchi sulle sue uova che sono impossibili da replicare per i tessitori parassiti, ma il tessitore spesso parassita con successo i nidi di prinia.
"Questo è un vero mistero per me perché avendo apparentemente sviluppato una firma perfetta, i prinia sembrano non usarla", dice Spottiswoode. "Le uova non squilibrate sono chiaramente accettate, almeno a volte, altrimenti questo ceppo di parassiti sarebbe sconfitto e si sarebbe estinto".
Le uova azzurre del tordo migratore americano o pettirosso americano, come molti altri tordi depongono uova di un bel colore dal celeste al blu-verde © Foto di Steve Fisher via Birdshare
Pigmentazione Come Protezione Solare
Il pigmento può anche avere una funzione specifica legata alla luce solare. David Lahti, al Queens College della City University di New York, e Dan Ardia al Franklin al Marshall College, hanno studiato esemplari di uova di Tessitore gendarme o tessitore testa nera dei villaggi, dall'Africa, che variano naturalmente dal bianco al blu-verde. La loro teoria è che il colore delle uova può rappresentare un atto di equilibrio tra due impatti di luce: uno buono, uno cattivo.
"Deve esserci un compromesso tra la protezione dell'embrione dai dannosi raggi UV, quello che chiamiamo effetto parasole, e il costo della pigmentazione aggiuntiva che causa il surriscaldamento, l'effetto macchina oscura", spiega Ardia. “Abbiamo trovato buone prove che la luce UV dannosa per il DNA si trasmette più facilmente attraverso il guscio d'uovo quando non c'è molta pigmentazione. Ma le uova fortemente pigmentate si riscaldano più velocemente, il che è anche molto pericoloso per l'embrione".
Lahti prevede ulteriori studi per esplorare se i livelli di luce hanno un'influenza sui colori delle uova in altre specie.
Diversi studi hanno esaminato il colore delle uova in relazione alla crescita dell'embrione. Alcune teorie suggeriscono che quantità variabili di pigmento a ciascuna estremità di un uovo consentono a diversi livelli di luce di filtrare, il che può aiutare l'embrione a sviluppare un senso dell'orientamento e anche a favorire lo sviluppo di strutture specifiche nel suo corpo. Un'altra idea è che i colori più scuri o più chiari tra le uova nella stessa frizione potrebbero avere un ruolo nel fatto che le uova si schiudano tutte in una volta o in sequenza.
Alcuni ricercatori pensano che l'intensità del colore di un uovo possa dire qualcosa sulla salute dell'uccello femmina, informazioni importanti per i maschi che potrebbero decidere quanto tempo investire nell'incubazione delle uova e nel portare il cibo al nido.
"Ci sono molte ipotesi in competizione per spiegare la colorazione delle uova e non si escludono a vicenda", sottolinea Ardia. "La funzione del pigmento è quasi sicuramente una complicata combinazione di fattori che dipendono dalle idiosincrasie di ciascuna specie".
Più Domande
Nonostante le ricerche già fatte sui colori e sui modelli delle uova di uccelli, rimangono molte domande.
Ad esempio, cosa vedono gli uccelli quando guardano le uova? Il laboratorio di Mark Hauber sta studiando come alcuni uccelli vedono più dello spettro luminoso rispetto agli umani.
"Alcuni uccelli, come la maggior parte dei galliformi o delle anatre, non vedono la luce ultravioletta", spiega Hauber. "Ma alcuni gabbiani, colibrì, la maggior parte degli uccelli canori e persino gli struzzi vedono la luce UV e potrebbero raccogliere più informazioni dai colori e dai modelli delle uova di quanto possiamo vedere".
Lahti è affascinata dai casi in cui alcuni uccelli depongono solo uova blu, ma altri individui della stessa specie depongono solo uova bianche, come nel caso degli uccelli azzurri orientali.
"Non so cosa sta succedendo lì", dice. “Gli uccelli azzurri appartengono alla famiglia dei Turdidi in cui quasi tutte le specie hanno uova blu. Ma gli uccelli azzurri potrebbero fare una transizione evolutiva verso le uova bianche, cosa che ci si aspetterebbe dal momento che nidificano in cavità o nidi".
“Un mistero persistente è il motivo per cui molti in nidi aperti come quello del tordo americano vengono deposte uova blu. Questo è camuffamento? Segnala, come suggerisce fortemente uno studio, la qualità femminile? Non lo sappiamo”, riflette Birkhead. "Tra le altre specie, non sappiamo nemmeno come vengono prodotti quegli squisiti scarabocchi a matita su alcune uova".
Sia che gli scienziati stiano cercando di svelare i loro segreti, o semplicemente di godersi la loro bellezza, le uova di uccello sono uno dei piccoli miracoli della natura: un pacchetto fragile, autonomo e traspirante, evoluto per proteggere il tenero germoglio della vita che si evolve all'interno.
DIECI CURIOSITÀ SULLE UOVA
Uovo di struzzo © Foto di Jabruson/Minden Pictures
1. Nei passeriformi la formazione del guscio d'uovo avviene principalmente di notte.
2. A seconda della specie, i gusci d'uovo possono avere da poche centinaia di pori a decine di migliaia.
3. Un uovo perde in media il 18% della sua massa tra la deposizione e la schiusa, principalmente a causa della perdita di acqua attraverso i pori del guscio.
4. La dimensione della cella d'aria è più piccola nelle uova appena deposte, quindi affondano nell'acqua. Le uova più vecchie hanno più spazio aereo e galleggeranno.
5. Più di 100 tipi di enzimi antimicrobici si trovano nell'albume.
6. Indipendentemente dalla posizione dell'uovo, il tuorlo ruota in modo che nelle prime fasi dello sviluppo l'embrione galleggi sempre verso l'alto.
7. Fino al 10% del calcio utilizzato per la formazione del guscio può provenire dalle ossa della femmina.
8. L'ovulo di un uccello deve essere penetrato da più spermatozoi affinché l'embrione si sviluppi.
9. I pulcini precoci, che si schiudono coperti di piume lanuginose, provengono da tuorli più grandi. I pulcini invece che si schiudono nudi, provengono da tuorli più piccoli. Con meno cibo disponibile all'interno dell'uovo, quest'ultimo si schiude in una fase iniziale di sviluppo.
10. L'uovo di struzzo è la cellula vivente più grande della Terra.
Fonte: The Most Perfect Thing, by Tim Birkhead; Handbook of Bird Biology, 2nd edition. Cornell Lab of Ornithology
Fonte: www.allaboutbirds.org
Puoi trovare l'articolo originale QUI; © Autore: Pat Leonard
Traduzione e adattamento a cura dello staff - Rei-ra
L'adattamento può prevedere alle volte tagli o riscritture di alcuni pezzi
nel rispetto del senso e del significato delle informazioni contenute.
Edited by Rei-ra - 5/1/2022, 10:07
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