Chi è il colibrì e perché ha un cuore così veloce

Con il termine colibrì non ci si riferisce in realtà a un singolo animale, ma a un'intera famiglia di uccelli – ovvero Trochilidae – composta da circa 366 specie diverse, tutte originarie del continente americano. Si tratta di uccelli di piccole o piccolissime dimensioni, specializzati in maniera estrema nel volo rapido che include abilità di manovra uniche. Si librano infatti con una velocità di battito d'ali rapidissima, che varia da circa 12 battiti al secondo nelle specie più grandi ad addirittura 80 nelle specie più piccole.

Per poter sostenere questi ritmi, possiedono una serie adattamenti unici, tra cui il più alto tasso metabolico tra tutti gli animali a sangue caldo. Per poter infatti supportare i rapidissimi battiti delle ali durante il volo, il cuore dei colibrì può raggiungere una frequenza cardiaca di ben 1.260 battiti al minuto. Ma i colibrì sono anche tra gli uccelli più colorati al mondo, quelli coi becchi più lunghi e meglio adattati a succhiare il nettare e molto altro ancora. Vediamo allora un po' più da vicino questi piccoli ma straordinari uccelli.

Chi è il colibrì?

I colibrì sono uccelli appartenenti all'ordine Apodiformes (lo stesso a cui appartengono anche i rondoni) e alla famiglia Trochilidae. Sono uccelli piccolissimi, con un peso che varia da un minimo di meno di 2 a un massimo 20 grammi a seconda della specie, per una lunghezza che va dai 5 ai 23 centimetri, sempre in base alle specie. Hanno un corpo snello e affusolato, un becco molto lungo e sottile e ali a forma di falce. Sono noti per il loro volo rapido e acrobatico, che gli permette di muoversi velocemente in aria e anche di rimanere fermi davanti ai fiori per bere il nettare, con un volo stazionario simile a un'elicottero.

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Sono anche gli unici uccelli in grado di volare all'indietro, abilità molto comoda quando ti nutri soprattutto di nettare e devi far visita avanti e indietro a molti fiori. Alcune specie possono anche nutrirsi piccoli insetti, ma la maggior parte dei colibrì sono principalmente nettarivori e perciò importanti impollinatori che contribuiscono alla riproduzione e alla dispersione di molte piante, un po' come api e farfalle. Sono uccelli tendenzialmente solitari e piuttosto territoriali, con i maschi che si esibiscono in complessi rituali di corteggiamento per attirare le femmine con i loro colori sgargianti e iridescenti.

Le femmine di colibrì costruiscono un nido simile a una piccola tazza grande circa 3,8 cm di diametro, solitamente attaccata al ramo di un albero utilizzando ragnatele, licheni, muschi e fibre vegetali. In genere, ogni femmina depone due uova bianche, che sono anche le più piccole al mondo tra tutti gli uccelli. Le uova vengono covate per circa 2-3 settimane e i pulli, solitamente, impiegano altre 3 settimane per diventare indipendenti. Hanno zampe piccolissime (come i rondoni), per questo l'ordine a cui appartengono è stato chiamato Apodiformes, ovvero dal greco, ápous, cioè privo di piedi.

Maschi e femmine si differenziano soprattutto per la colorazione del piumaggio, con i maschi che mostrano di solito colori più brillanti e ornamenti distinti delle piume della testa, del collo, delle ali e del petto. L'ornamento di piume più tipico dei maschi è la cosiddetta gorgiera, una toppa iridescente simile a una bavaglino sul collo che cambia colore in base all'angolo di visione per far colpo sulle femmine e tenere lontani gli altri pretendenti. Delle circa 366 specie conosciute almeno 37 sono considerate in serio pericolo di estinzione, ma anche altre specie non minacciate stanno affrontando pericolosi cali demografici.

Come e dove vive il colibrì

Tutti i colibrì sono originari delle Americhe, dall'Alaska alla Terra del Fuoco in Cile e Argentina, con la maggior parte delle specie concentrata però soprattutto in America centrale e meridionale. La maggiore diversità si riscontra infatti tra le foreste tropicali e subtropicali umide delle Ande settentrionali e tra le colline pedemontane vicine. Il numero di specie che vive tra la foresta Atlantica, nell'America Centrale o nel Messico meridionale supera di gran lunga quello del Sud America meridionale, delle isole dei Caraibi, degli Stati Uniti e del Canada.

Sono infatti circa 25 le specie di colibrì che abitano regolarmente gli Stati Uniti e meno di 10 quelle presenti in Canada o in Cile. Solamente in Colombia, vivono oltre 160 specie diverse mentre in Ecuador, relativamente piccolo, ne ospita circa 130. I colibrì vivono in una gran varietà di habitat differenti, dalle foreste pluviali tropicali alle montagne. Le specie più comuni si trovano nelle foreste pluviali tropicali, dove trovano un'abbondanza di fiori da cui trarre il prezioso nettare zuccherino.

Alcune specie, come il colibrì di Anna (Calypte anna), vivono anche in ambienti più aperti, come le praterie. Diverse altre specie, invece, si sono adattate a vivere anche in alta montagna, fino a quote di circa 5.000 metri. Per sopravvivere ai bassi livelli di ossigeno e alle altissime pressioni, queste specie possiedono un'emoglobina particolarmente specializzata per legarsi all'ossigeno a queste condizioni ambientali estreme. La maggior parte dei colibrì sono inoltre uccelli stanziali, tuttavia, soprattutto le specie che vivono in Nord America, in inverno migrano più a sud come tanti altri uccelli.

Il più piccolo tra tutti i colibrì, nonché l'uccello più piccolo del mondo è il colibrì ape o colibrì di Helena (Mellisuga helenae), diffuso esclusivamente sull'isola di Cuba. Le femmine pesano circa 2,6 g e sono lunghe 6,1 cm. I maschi sono leggermente più piccoli (caratteristica comune a quasi tutte le specie) e hanno un peso medio di 1,95 g per una lunghezza totale di 5,5 cm. La specie più grande (circa 20 grammi per 23 cm di lunghezza) è invece il colibrì gigante (Patagona gigas), diffuso lungo tutta la cordigliera delle Ande.

Il cuore del colibrì

I colibrì sono uccelli vivaci, frenetici e spesso in perenne movimento. Possiedono infatti il più rapido metabolismo tra tutti i vertebrati, caratteristica unica legata anche alle piccolissime dimensioni e al rapporto superficie/volume, che richiede però numerosi adattamenti per essere sostenuta e per compensare la perdita di calore. Il cuore di un colibrì è proprio per questo un organo straordinario e fondamentale, che deve funzionare a un ritmo elevatissimo per fornire a questi piccoli organismi l'energia necessaria per poter volare a tutta velocità con questi ritmi.

Il cuore di un colibrì golablu (Lampornis clemenciae) può infatti battere anche fino a circa 1.260 volte al minuto (ovvero 20 volte al secondo), molto più velocemente di qualsiasi altro uccello o mammifero conosciuto. Ritmi del genere, richiedono però necessariamente numerosi altri adattamenti biologici e fisiologici. Questi uccelli devono infatti mangiare quasi senza sosta, poiché necessitano dell'equivalente umano di 150.000 calorie al giorno, ovvero 10 volte il consumo energetico di un maratoneta in competizione.

I colibrì mangiano solitamente con numerosi piccoli pasti e consumano circa la metà del loro peso in nettare (il doppio, se il nettare è composto per il 25% da zucchero) ogni singolo giorno. Digeriscono rapidamente il cibo a causa delle loro piccole dimensioni e dell'altissimo metabolismo, per questo trascorrono in media il 20% del loro tempo a nutrirsi e il 75-80% posati e a digerire e a risparmiare energie. Sono in grado di utilizzare direttamente e molto rapidamente lo zucchero per supportare il loro metabolismo, ma anche loro, come tutti gli esseri viventi, talvolta hanno bisogno di rallentare.

Non sempre, infatti, il nettare è disponibile in grosse quantità (anche per questo sono molto territoriali e cercano di proteggere sempre le proprie fonti di cibo) e per poter quindi rallentare il loro metabolismo e risparmiare energie (per esempio di notte) ricorrono al cosiddetto torpore. Si tratta di uno stato di sonno profondo che serve a evitare che le riserve energetiche scendano sotto a un livello critico. Anche così, però, in alcune specie il peso corporeo diminuisce ogni notte all'impressionante velocità di circa 0,04 g all'ora o circa il 6% del peso ogni notte, nelle specie d'alta quota.

Entrando in uno stato di torpore, gli uccelli riducono quindi drasticamente la propria temperatura corporea (passando anche da 40 a 18 °C) con un netto rallentamento anche della frequenza cardiaca e respiratoria (frequenza cardiaca di circa 50-180 bpm rispetto alla frequenza diurna superiore a 1.000 bpm). Solo riducendo il loro tasso metabolico anche del 60-90% questi piccoli e frenetici uccelli riescono a sopravvivere alla notte e alla scarsità di cibo.

Il battito d'ali del colibrì

I colibrì sono uccelli noti per il loro volo rapido e acrobatico. Sono infatti in grado di volare ad alta velocità (durante il corteggiamento alcune specie raggiungono 83 km/h), all'indietro, rimanendo fermi e sospesi nell'aria e di cambiare direzione rapidamente. Questo tipo di volo così unico e specializzato è reso possibile da una combinazione di numerosi fattori e adattamenti. Le ali colibrì non vengono infatti battute come nella maggior parte degli uccelli, ma ruotano di 180 gradi. Ciò permette di generare portanza su entrambi i lati dell'ala ed è questo modello di volo che permette ai colibrì di volare avanti e indietro e persino a testa in giù, per brevi tratti.

I colibrì possono anche spiccare il volo da fermi (senza rincorsa o lanci nel vuoto), in modo molto simile a come decollano gli insetti. Le ali ruotano seguendo uno schema ovale e disegnando nell'aria una sorta di forma a otto. Tra i vertebrati, i colibrì sono gli unici a poter fare un movimento simile. Le ali dei colibrì battono da 12 a 80 battiti al secondo in base alle specie, che più sono piccole e più velocemente scuotono le ali. Il battito d'ali più veloce mai registrato durante il volo librato è stato di 88 battiti al secondo, misurato nella silvistella golaviola (Calliphlox mitchellii), una specie che pesa circa 3,2 g.

Il numero di battiti aumenta ulteriormente durante le esibizioni di corteggiamento, arrivando fino a 90 battiti al secondo nel colibrì di Calliope (Selasphorus calliope), un incremento di velocità superiore al 40% rispetto al normale volo in stazionamento. I piccoli, colorati e frenetici colibrì, con le loro zampe minuscole, i becchi lunghissimi e le loro straordinarie ed estreme caratteristiche biologiche, sono senza dubbio tra i più eccezionali esempi di adattamento ed evoluzione dell'intero regno animale. L'ennesimo promemoria di quanto la ricchezza della diversità della vita sulla Terra, unica e irripetibile, meriti di essere preservata e tutelata.