Bradipi, falene e alghe: una sorprendente collaborazione mette in luce un mistero

I bradipi sono famosi per le loro capacità motorie eccezionalmente lente e per i loro volti piccoli che sembrano irradiare con un sorriso quasi naturale. Tuttavia, meno comunemente noto è l’abitudine bagno insolito di alcune specie bradipo. Mentre trascorrono la maggior parte del loro tempo nella sicurezza dei baldacchini degli alberi, i bradipi a tre dita si mettono regolarmente in pericolo mortale scendendo sul pavimento della foresta per defecare. Per anni, gli scienziati hanno cercato di capire cosa sta guidando questo comportamento particolare e rischioso. Ora, come delineato in un recente articolo pubblicato su Proceedings of the Royal Society, l’autore principale Jonathan Pauli dell’Università del Wisconsin-Madison crede che il suo team di ricercatori abbia trovato un indizio importante per questo mistero che coinvolge un rapporto insolito e benefico tra bradipi, falene e alghe.

Originario dei tropici dell’America centrale e meridionale, i bradipi arboricoli trascorrono la vita mangiando e riposando nella chioma della foresta. Milioni di anni fa, bradipi divergevano in due gruppi distinti: bradipi a due dita (specie Choloepus) e bradipi a tre dita (specie Bradypus). I bradipi, come tutti i mammiferi erbivori arboricoli, hanno evoluto adattamenti anatomici, fisiologici e comportamentali altamente specializzati per superare i limiti nutrizionali ed energetici dei loro stili di vita vincolati. I loro corpi di piccole e medie dimensioni devono essere leggeri affinché la chioma dell’albero sostenga il loro peso. Inoltre, sia i bradipi a due dita che i bradipi a tre dita si sono evoluti prima di fermentare gli stomaci; ciò significa che devono masticare due volte il loro cibo a base vegetale altamente fibroso per digerirlo, prima quando mangiano la pianta e di nuovo dopo che il cibo ha fermentato in uno stomaco specializzato. Ma, a parte le abitudini di digestione e la mobilità lenta, i bradipi a due dita e tre dita conducono stili di vita arboricoli molto diversi.

Un bradipo a due dita. Foto di: Jonathan Pauli.

“Ciò che è interessante è che abbiamo due dei bradipi; abbiamo due dita e tre dita”, ha detto Pauli mongabay.com. ” In realtà sono molto diversi, comportamentali, ecologicamente. Hanno diverguto da qualche parte tra 18-40 milioni di anni fa e su una scala temporale evolutiva, che è qualcosa come la differenza tra un tacchino e un pollo. Quindi non dovrebbe essere troppo sorprendente che la loro ecologia comportamentale sia molto diversa.”

Per cominciare, i due tipi di bradipi hanno diversi periodi di attività. I bradipi a due dita sono principalmente notturni mentre i bradipi a tre dita sono diurni, svolgendo le loro attività durante il giorno. I bradipi a due dita si posano frequentemente e viaggiano su più alberi all’interno del loro raggio d’azione di 0,5 miglia quadrate (1,4 chilometri quadrati) e possono vivere in vari tipi di habitat. Al contrario, i bradipi a tre dita dimostrano un comportamento più severo, scegliendo di posarsi solo in pochi alberi di specie specifiche, il che si traduce in intervalli molto più piccoli in media un decimo delle dimensioni di quelli abitati dai loro parenti a due dita. Oltre ad occupare diversi habitat arborei, le due specie mostrano anche comportamenti di accoppiamento molto diversi.

“Bradipi tre dita sono fortemente poligami, dove un maschio si accoppierà con molte femmine e prole sire,” ha detto Pauli. “Sul nostro sito di studio, un vecchio maschio era responsabile del 50% dei giovani nel nostro campione di popolazione. Mentre i bradipi a due dita sono in realtà più promiscui. Essi dimostrano più di un sistema di accoppiamento aperto tra maschi e femmine.”

Un’altra differenza notevole tra le due specie è la loro dieta e il tasso metabolico. I bradipi a due dita hanno una dieta molto varia composta da materia animale, frutta e foglie, mentre i bradipi a tre dita sono mangiatori molto più esigenti e sussistono solo sulle foglie di alcune specie arboree selezionate. La dieta tossica e a basso contenuto di nutrienti dei bradipi a tre dita di sole foglie di albero fa sì che abbia un tasso metabolico eccezionalmente basso e il tasso di digestione più lento conosciuto di qualsiasi mammifero. Quindi non c’è da meravigliarsi che questi mammiferi che si muovono lentamente siano chiamati los perezos – i “pigri” in spagnolo; la loro dieta limitata e il metabolismo lento li lasciano con pochissima energia per fare molto altro oltre a riposare e mangiare.

Tuttavia, nonostante il loro limitato livello di energia, i bradipi a tre dita fanno un viaggio settimanale e pericoloso verso il fondo della foresta per defecare. Alla base del suo albero principale, il bradipo a tre dita scava un buco nel terreno con la coda, deposita il suo sterco e poi copre la sua latrina prima di risalire nella chioma dell’albero. Questo comportamento particolare non è solo ad alta intensità energetica per l’animale, utilizzando circa l’otto percento del suo budget energetico giornaliero, ma anche mortalmente pericoloso. I bradipi sono estremamente vulnerabili alla predazione su o vicino al suolo, dove si verificano più della metà di tutte le morti di bradipo. Allora perché i bradipi a tre dita rischiano la vita per le loro abitudini in bagno? Gli scienziati hanno a lungo creduto che ci debbano essere benefici nascosti che guidano questo comportamento curioso, come fertilizzare un albero preferito o comunicare con altri bradipi. Tuttavia, Pauli e il suo team credono che la risposta potrebbe trovarsi all’interno degli ecosistemi in miniatura che fioriscono nella pelliccia dei bradipi.

Un bradipo a tre dita. Foto di: Jonathan Pauli.

La pelliccia di un bradipo funge anche da ecosistema da giardino personale e commestibile che ospita una collezione di diversi microrganismi, molti dei quali non si trovano da nessun’altra parte. Un membro importante di questo ecosistema mobile è la falena piralide (specie Cryptoses) il cui intero ciclo di vita dipende dal bradipo. Quando un bradipo scende sul fondo della foresta per defecare, una falena femmina incinta lascerà il suo ospite e deporrà le uova direttamente nello sterco del bradipo. Le larve si sviluppano interamente all’interno dello sterco, e quando emergono come adulti volano nella chioma per cercare terreni di accoppiamento in pelliccia di bradipo, continuando così il ciclo di vita della falena. Dopo aver osservato come le falene traggono beneficio dalla loro relazione con i bradipi, i ricercatori si sono chiesti se i bradipi ottengano o meno qualcosa da questa associazione.

Per rispondere a questa domanda, Pauli e il suo team ha condotto un esperimento confrontando due specie di bradipi in Costa Rica: il marrone-throated bradipo tridattilo (Bradypus variegatus), che défécantes a terra, e Hoffmann, due bradipo tridattilo (Choloepus hoffmanni), che défécantes dalla chioma dell’albero e di tanto in tanto sulla terra. Hanno esaminato campioni di pelliccia di bradipo, raccolto falene usando un “vuoto invertebrato” e analizzato la composizione chimica delle alghe che vivono nella pelliccia. Hanno scoperto che tutti e tre sono interconnessi; se un bradipo individuale ha più falene nella sua pelliccia, avrà anche più alghe e azoto. Bradipi a tre dita sono stati osservati per avere più di tutti e tre i componenti nella loro pelliccia di bradipi a due dita, che non si avventurano a terra come spesso.

Attraverso le diverse fasi del loro ciclo di vita, le falene piralidi possono trasportare rifiuti ricchi di sostanze nutritive dallo sterco di bradipo o forse aggiungere azoto alla pelliccia di bradipo per sostituire quello che si è decomposto. Inoltre, Pauli ritiene che le caratteristiche dei singoli peli di bradipo possano aiutare il processo di coltivazione.

” ospitare organismi diversi, ma c’è un’importante comunanza”, ha detto Pauli. “hanno questo complesso micro biota che si verifica all’interno della loro pelliccia. E in parte mi sembra che questi peli abbiano solchi o crepe che hanno la capacità di trattenere l’acqua e quindi quasi creano questo boschetto idroponico per le alghe da coltivare e le tarme che lo fertilizzano, il tutto all’interno della complessa interazione del micro biota nella pelliccia.”

La coltivazione di alghe nella pelliccia di bradipo è molto importante perché i ricercatori hanno scoperto che la crescita delle alghe è una fonte chiave di cibo per i bradipi. Per verificare se le alghe possono essere digerite o meno dai bradipi, gli scienziati hanno mescolato la pelliccia di bradipo con i batteri dello stomaco di una mucca, che ha proprietà simili allo stomaco di un bradipo, e hanno trovato che le alghe sono facilmente digeribili. Analizzando i composti chimici delle alghe, i ricercatori hanno scoperto che contiene la stessa quantità di carboidrati e proteine delle foglie degli alberi che normalmente mangiano i bradipi. Inoltre, contiene da tre a cinque volte più grassi, fornendo integratori tanto necessari alla dieta altrimenti povera di nutrienti del bradipo. La crescita delle alghe verdi è anche ipotizzato per aiutare bradipi si fondono con il loro habitat frondoso, dando loro ulteriore protezione mimetica dai predatori.

Tuttavia, ci sono ancora alcuni pezzi mancanti a questo puzzle evolutivo. Pauli e il suo team non hanno ancora calcolato la quantità di bradipi di energia ricevono dal consumo di alghe e se che fornisce abbastanza extra “carburante” per coprire il dispendio energetico di viaggiare a terra una volta alla settimana. Ma questa relazione mutualistica a tre vie tra bradipi, falene e alghe può aiutare a comprendere ulteriormente come questi animali lenti e apparentemente vulnerabili si siano adattati al loro ambiente e siano persistiti per milioni di anni.

“Secoli fa, il biologo francese precoce evolutivo Buffon ha detto qualcosa in tal senso, ‘Bradipi sono una caratteristica lontano da andare estinto,'”, ha detto Pauli. “Solo perché hanno una strategia unica o perché sembrano così letargici e docili, non significa che siano acutamente adattati al sistema in cui si trovano. Forse questa storia, questi mutualismi che vediamo nella loro pelliccia, aiutano a rivelare quanto siano veramente adattati a vivere nel loro ecosistema naturale.”

Citazioni:

a Meno di 100 pigmeo bradipi sopravvivere

(05/24/2012) Il pigmeo bradipo tridattilo (Bradypus pygmaeus) è uno dei mammiferi più minacciati, sulla base di una dettagliata indagine di popolazione, che si trova a meno di 100 bradipi appeso nella loro isola. Descritto solo dai ricercatori nel 2001, il bradipo pigmeo vive su una singola isola disabitata al largo della costa di Panama. Ma gli impatti umani, come la deforestazione delle mangrovie dell’isola, potrebbero spingere la specie all’estinzione.

Specie dimenticata: il bradipo pigmeo a tre dita abbandonato

(03/16/2010) Molte persone considerano mini-paradisi delle isole tropicali: santuari tagliati fuori dal resto del mondo. Alcune specie prosperano sulle isole per lo stesso motivo. Con pochi predatori e un ambiente in gran parte coerente, una volta che una specie si è adattata comodamente al suo habitat, c’è poco da fare se non prosperare. Questo finché qualcosa non cambia: come gli umani che si presentano. I cambiamenti negli ecosistemi isolani confinati hanno spesso impatti grandi e rapidi, troppo veloci e troppo grandi perché le specie abbandonate sopravvivano.

Il bradipo più veloce, feroce e sempre sorprendente, un’intervista con Bryson Voirin

(10/25/2009) I bradipi dormono tutto il giorno; sono sempre lenti; e sono animali gentili. Queste sono solo alcune delle idee sbagliate popolari che bradipo-scienziato ed esperto tree-climber, Bryson Voirin, sta rovesciando. Dopo essere cresciuto tra le creature selvagge della Florida, trascorrere i suoi anni di scuola superiore in Germania, e guadagnare una laurea in biologia e ambiente presso il New College of Florida, Voirin trovato la sua vocazione. Al New College of Florida, Voirin ” ha incontrato Meg Lowman, il famoso pioniere del baldacchino che ha inventato molte delle tecniche di tree climbing che tutti usano oggi.”