Come si muovono gli animali senza arti, come le anguille?

Quando pensiamo a come si spostano gli animali ci vengono in mente i cavalli che corrono con le loro lunghe zampe, le aquile che volteggiano grazie alle loro possenti ali, o ancora gli squali che nuotano spingendosi con la pinna della coda, ma anche insetti che saltano, granchi che camminano di lato e lucertole che si arrampicano.

Come si muovono invece tutti quegli animali che non hanno arti o appendici con cui spostarsi? Parliamo di lombrichi, lumache, stelle marine, serpenti e anguille: tutti animali che usano il proprio corpo come struttura propulsiva in quella che risulta a tutti gli effetti una locomozione senz’arti. Alcuni di questi animali si spostano in acqua, altri sono adattati a vivere sotto terra, qualcuno riesce anche ad arrampicarsi, ma sono in pochi a poter nuotare e risalire i fiumi passando anche sulla terraferma come fanno le anguille.

In che modo possono muoversi gli animali?

Gli animali, nel corso di milioni di anni di evoluzione, hanno sviluppato numerosi adattamenti per spostarsi in maniera sempre più efficiente. La vita ha avuto origine nel mare e di conseguenza uno dei primi metodi di locomozione apparso è il nuoto: molti degli animali che nuotano hanno un corpo idrodinamico, come i pesci, e spesso si aiutano nella propulsione grazie ad appendici appiattite come le pinne o i pleopodi dei gamberi e le zampe modificate dei granchi. Ma non tutti gli animali che nuotano sono pesci e molti hanno adattato le loro appendici a questo tipo di locomozione solo successivamente, come ad esempio i pinguini con le loro ali ormai inadatte al volo ma ottime per le immersioni sott’acqua.

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di Yuri Digiuseppe

Il volo invece è un tipo di locomozione assai più raro e si è evoluto solo quattro volte nella storia del nostro pianeta: gli organismi pionieri del volo sono stati gli insetti, che hanno iniziato a ronzare più di 400 milioni di anni fa grazie a delle ali originate a partire dal derma e che non sostituivano gli altri arti preesistenti.

I primi vertebrati che, invece, hanno sostituito gli arti anteriori con delle ali sono stati gli ormai estinti pterosauri, comparsi “solo” 230 milioni di anni fa. Questi rettili volanti sono spesso confusi con i dinosauri e, nonostante siano imparentati, appartengono ad un gruppo diverso. Tra questi ci sono stati gli animali più grandi che abbiano mai volato come ad esempio Quetzalcoatlus e Hatzegopteryx, le cui stime sull’apertura alare si aggirano intorno ai 12 m. Gli pterosauri dominarono i cieli del Mesozoico, fino alla grande estinzione di massa di 66 milioni di anni fa, che spazzò via loro e quasi tutti i dinosauri. Quasi, perché un piccolo gruppo di dinosauri piumati è riuscito a sopravvivere fino ai giorni nostri occupando la nicchia di padrone dei cieli: gli uccelli.

Comparsi circa 150 milioni di anni fa, gli uccelli hanno sviluppato la capacità di volare quasi per errore, adattando le piume che avevano per la regolazione termica prima per il volo planato e poi per quello battuto. L’ultimo gruppo di animali che è stato capace di adattarsi al volo è quello dei chirotteri, più comunemente noti come pipistrelli, comparsi appena 50 milioni di anni fa, che restano l’unico ordine di mammiferi capace di volare. Altri mammiferi possono planare da un ramo all'altro come gli scoiattoli volanti, i petauri (il loro corrispettivo tra i marsupiali), ma anche rettili come il drago volante, anfibi come la rana di Wallace, ragni che usano la loro seta come un parapendio e persino alcuni pesci e calamari possono planare sulla superficie del mare per un po’.

Tra le fronde degli alberi i primati e le altre scimmie si spostano attraverso la brachiazione, usando i loro lunghi arti e in qualche caso la coda prensile per lanciarsi da un ramo all’altro.

Poi i canguri saltano, e come loro anche le piccole cavallette, i pinguini marciano per giorni, i caribù migrano per chilometri, i ghepardi devono correre al limite delle leggi della biofisica, mentre i lenti bradipi si trascinano sul suolo solo una volta alla settimana, per poi ritornare al sicuro sugli alberi. Ultimi, ma non per importanza, ci sono gli animali che strisciano.

Come si muovono gli animali senza zampe

Se esistono così tanti animali sprovvisti di zampe e appendici, allora vuol dire che l’evoluzione ha premiato questo tipo di forma corporea più volte nel corso dei millenni. Non avere arti ha, in effetti, i suoi vantaggi, come ad esempio nascondersi con più facilità e percepire più accuratamente le vibrazioni del terreno essendo a stretto contatto con esso.

Il modo in cui questi animali si spostano, però, dipende da specie a specie e non tutti strisciano come potremmo pensare. I lombrichi, ad esempio, si fanno largo nel terreno attraverso le onde peristaltiche del corpo, cioè l'espansione o la contrazione di alcune parti dei loro corpi molli per allungarsi, ancorarsi a terra ed infine tirare le restanti parti. Le sanguisughe, invece, nonostante siano anellidi come i lombrichi, si spostano con un movimento “a compasso”, allungandosi e ritirandosi facendo presa con le due estremità.

Altri tipi di vermi, come i nematodi, contorcono il corpo in caratteristiche forme a “S” e a “C” per spostarsi; i platelminti, o vermi piatti, invece, possono strisciare su rocce e terreno o, in alternativa, nuotare liberamente. In maniera piuttosto simile, le lumache, gli unici molluschi terrestri, strisciano su di un piede muscoloso che rilascia costantemente una secrezione mucosa e lubrificante, che consente loro di scivolare senza danni su qualsiasi superficie. Altri molluschi come le capesante vivono protette tra le due valve della loro conchiglia e sono, appunto, bivalvi; questi animali particolarissimi sono in grado di fuggire rapidamente “nuotando” a propulsione, facendo scattare rapidamente il guscio.

Restando sul fondo del mare possiamo trovare anche gli echinodermi come le stelle marine: questi bizzarri animali hanno una forma unica e sono privi di sistema circolatorio, però sono in grado di spostarsi grazie ai loro pedicelli ambulacrali. Queste strutture sono la parte terminale di un intricato sistema di canali, il sistema acquifero, che in parte sostituisce il sistema circolatorio e consente, pompando acqua, di svolgere diverse funzioni, tra cui quella motoria. Ogni pedicello termina con una sorta di ventosa che, tramite la pressione idrostatica dovuta alla contrazione e al rilassamento dei canali, permette all’animale di spostarsi.

I primi vertebrati comparsi sul pianeta erano pesci privi di arti, simili alle moderne lamprede,  animali parassiti, che si aggrappano agli altri organismi attraverso la loro bocca circolare con minuscoli dentini acuminati. Quando, invece, sono apparsi i primi anfibi, avevano tutti ereditato due paia di zampe, certamente utili per la locomozione sulla terraferma. Ci sono però alcuni anfibi che hanno rinunciato alle zampe (e in molti casi anche alla vista) per adattarsi ad una vita ipogea nei pressi di corsi d’acqua: i gimnofioni, o apodi, dal latino “senza piedi”, vagamente simili nell’aspetto a grossi lombrichi. Tra questi i più famosi – o meglio, i meno sconosciuti – sono i cecilidi, che hanno evoluto un cranio composto da relativamente poche ossa, fuse per formare una placca solida che li aiuta negli spostamenti sotterranei.

Ma indubbiamente i vertebrati senza zampe più famosi di tutti non possono essere altro che i serpenti. Questi rettili hanno perso gli arti ben 170 milioni di anni fa, ma ciò nonostante continuano ad essere predatori rapidi e letali, che possono “correre” più velocemente di molte persone. I serpenti strisciano attraverso un movimento ondulatorio orizzontale del loro corpo, sfruttando la pressione tra le anse generate dal corpo e il terreno, infilandosi sinuosamente negli anfratti e arrampicandosi anche sugli alberi. Se il tronco su cui vogliono salire è troppo liscio, molti serpenti possono avvolgersi col corpo attorno ad esso, stringendolo con forza, e allungarsi verso l'alto con la testa, per poi avvolgersi più su e ritirare il resto del corpo a mano a mano. Alcuni serpenti arboricoli come il serpente volante del paradiso (Chrysopelea paradisi) sono persino in grado di volare, o meglio, planare: si lanciano da un ramo alto e appiattiscono il loro corpo per aumentare la superficie di attrito con l’aria, poi iniziano ad ondeggiare per spingersi in avanti anche per diversi metri. Molti serpenti sono anche in grado di nuotare e possono essere semiacquatici come le anaconde o completamente acquatici come i serpenti marini.

Ma se i serpenti riescono a muoversi in qualsiasi ambiente le anguille non sono da meno: nascono nei fiumi, nuotano nel mare e, per riprodursi, scalano intere montagne.

La locomozione delle anguille

Le anguille sono pesci dal corpo serpentiforme, di colore grigio-bruno e coperte da uno spesso strato di muco. Questo le consente di restare umide e avere una notevole resistenza fuori dall'acqua, così da potersi spostare sulla terraferma, strisciando come un serpente, anche per ore e trasferirsi da uno specchio d’acqua all'altro. Questo è particolarmente utile se osserviamo il loro peculiare ciclo vitale: nonostante siano ancora numerosi gli aspetti sconosciuti, è certo che gli adulti, sia di anguille europee che di anguille americane, migrino dai corsi d'acqua continentali verso il mar dei Sargassi per riprodursi; qui depongono le uova e le larve, una volta schiuse, migreranno per mesi, subendo più metamorfosi, fino a tornare nelle acque dolci di fiumi ed estuari, risalendo i corsi d’acqua e spostandosi, all'occorrenza, da un ruscello all’altro sulla terraferma.

In acqua, le anguille si spostano attraverso un movimento laterale del corpo, che partecipa in tutta la sua lunghezza, in un susseguirsi di ondulazioni a cui l'acqua oppone resistenza, che prende il nome di nuoto anguilliforme. Questo è tipico di tutto l’ordine degli anguilliformi, che comprende, oltre chiaramente alle anguille, anche murene e gronghi. A differenza di altri pesci che muovono solo la pinna caudale o il corpo in maniera parziale, questo tipo di nuoto è piuttosto lento ed è tipico di animali che nuotano sul fondo e che, come le murene, passano molto tempo fermi e nascosti negli anfratti delle rocce. Rispetto agli instancabili nuotatori dal corpo “rigido” come tonni e pesci spada, le anguille hanno una modalità di nuoto meno efficiente, ma la loro flessibilità e l’assenza di arti le rende maestre del rintanarsi in qualsivoglia nascondiglio.

Le sopracitate lamprede, invece, nonostante abbiano un corpo davvero simile alle anguille, hanno evoluto un tipo di nuoto efficientissimo e fuori dal comune: secondo uno studio pubblicato su Nature, questi animali si spostano non attraverso la propulsione data dal movimento del corpo che spinge l’acqua dietro di sé, ma piuttosto la aspirano, creando una serie di zone a bassa pressione che permettono loro di nuotare con un'efficienza energetica superiore a tutti gli altri animali marini.