Gli elefanti marini si tuffano addormentati e l'enigma della morte del riccio è risolto

‘Come stai dormendo in questo momento?’ (William Warby}
‘Come stai dormendo in questo momento?’ (William Warby}

Gli elefanti marini si addormentano ed entrano in una spirale inconscia durante le immersioni profonde, ha scoperto un nuovo studio condotto da scienziati statunitensi.

Gli schemi delle onde cerebrali delle foche monitorate hanno rivelato che dormono in media solo due ore al giorno durante viaggi di foraggiamento in mare della durata di mesi, costituiti da una serie di sonnellini di 10 minuti durante le immersioni. Eppure, in superficie su una spiaggia, gli elefanti marini dormiranno felicemente per circa 10 ore al giorno.

È noto che balene, delfini, foche e leoni marini prediligono il “sonno unemisferico”, il che significa che un lato del loro cervello rimane sempre sveglio. Nella maggior parte degli altri mammiferi come gli esseri umani e le vere foche, entrambi gli emisferi del cervello dormono contemporaneamente. 

Diagramma del sonno dell'elefante marino (UCSC)
Modelli di sonno precedentemente noti (UCSC)

Secondo lo studio, gli elefanti marini entrano nella fase REM (Rapid Eye Movement) durante immersioni profonde che possono durare fino a 30 minuti, con la paralisi del sonno che li fa girare a testa in giù e scivolare verso il basso in una "spirale del sonno" a cavatappi. Questo a volte finisce con loro che giacciono immobili sul fondo del mare per minuti prima di svegliarsi di nuovo. Gli elefanti marini si sentono più sicuri dai predatori come gli squali e le orche in profondità.

Lo studio ha segnato la prima volta in cui gli scienziati sono riusciti a registrare l’attività cerebrale in un mammifero marino selvatico in libertà.

Jessica Kendall-Bar, ricercatrice post-dottorato presso lo Scripps Institution of Oceanography dell'UC San Diego, ha condotto lo studio con i professori di ecologia e biologia evoluzionistica Daniel Costa e Terrie Williams dell'Università di California Santa Cruz, dove era stata una studentessa laureata.

Tag raffinati

“Per anni, una delle domande centrali sugli elefanti marini è stata: quando dormono?” ha affermato il professor Costa, direttore dell’Istituto di scienze marine dell’UCSC, che studia gli elefanti marini nella riserva di Año Nuevo a nord di Santa Cruz da più di 25 anni.

Sono state utilizzate etichette sempre più raffinate per tracciare i movimenti e il comportamento in immersione delle foche mentre si dirigono nel Pacifico settentrionale per un massimo di otto mesi alla volta.

La spirale del sonno dell'elefante marino (Jessica Kendall-Bar)
La spirale del sonno registrato di un elefante marino (Jessica Kendall-Bar)

"I registri delle immersioni mostrano che sono costantemente in immersione, quindi abbiamo pensato che stessero dormendo durante quelle che chiamiamo immersioni in corrente, quando smettono di nuotare e affondano lentamente", ha detto il professor Costa. “Ma davvero non lo sapevamo.

"Ora possiamo finalmente dire che dormono sicuramente durante quelle immersioni, e abbiamo anche scoperto che nel complesso non dormono molto rispetto ad altri mammiferi." Mentre sono in mare, gli elefanti marini competono con gli elefanti africani per il primato di mammiferi che riescono a sopravvivere con la minima quantità di sonno.

Kendall-Bar ha ideato un sistema per registrare l'attività cerebrale degli elefanti marini che utilizzava sensori EEG e un registratore di dati su un berretto in neoprene, il tutto in grado di essere recuperato una volta che gli animali fossero tornati ad Año Nuevo. Portavano anche registratori di profondità temporale, accelerometri e altri strumenti che consentivano di tracciare i loro movimenti e abbinarli alla loro attività cerebrale in un dato momento.

Apneisti umani

È stato scoperto che le foche che effettuavano escursioni più brevi in ​​mare da Año Nuevo mostravano un comportamento di immersione simile. Con i dati sull'attività cerebrale e sul comportamento in immersione di 13 giovani elefanti marini femmine, tra cui un totale di 104 immersioni nel sonno, Kendall-Bar ha sviluppato un algoritmo per identificare il tempo trascorso a dormire.

In spiaggia è possibile dormire più a lungo (William Warby)
In spiaggia è possibile dormire più a lungo (William Warby)

Sulla base di 25 anni di dati della ricerca Año Nuevo del Prof Costa, Kendall-Bar è stata in grado di estrapolare i risultati a più di 300 animali. Ora prevede di utilizzare metodi simili per studiare l’attività cerebrale in altre specie di foche e leoni marini, nonché negli apneisti umani.

"È un'impresa straordinaria riuscire a raggiungere questo obiettivo", ha affermato il professor Williams del lavoro di Kendall-Bar. “Ha sviluppato un sistema EEG per lavorare su un animale che si immerge per diverse centinaia di metri nell’oceano. Quindi utilizza i dati per creare animazioni basate sui dati in modo che possiamo realmente visualizzare cosa sta facendo l’animale mentre si tuffa nella colonna d’acqua”.

I risultati potrebbero aiutare negli sforzi di conservazione rivelando un “sonno” di aree di riposo preferite, ha affermato il professor Williams. “Normalmente, siamo preoccupati di proteggere le aree in cui gli animali vanno a nutrirsi, ma forse i luoghi in cui dormono sono importanti quanto qualsiasi altro habitat critico”. L'innovativo studio è stato appena pubblicato nella rivista Scienze.

Misterioso assassino smascherato dopo 40 anni

Monelli sani, alla mercé di un piccolo assassino (James St John)
Ricci di cappelli sani, alla mercé di un microscopico assassino (James St John)

Nel frattempo, il misterioso autore di un omicidio di massa che ha quasi spazzato via i ricci di mare dalle lunghe spine nei Caraibi è stato identificato come un microrganismo parassitario: un ciliato.

La moria iniziale di milioni di Diadema antillaro o i ricci di cappello si sono verificati 40 anni fa, quando improvvisamente iniziarono a perdere le spine, morendo e scomparendo in pochi giorni dalla barriera corallina. Nel giro di un anno, il 98% era stato spazzato via.

I monelli avevano fatto una lenta ripresa fino all’anno scorso, quando il misterioso assassino colpì ancora, questa volta spazzando via fino al 95% della restante popolazione caraibica.

Il microbiologo Prof. Ian Hewson della Cornell University di New York ha raccolto ricci sani e malati da 23 siti della barriera corallina ed ha esaminato campioni di tessuto nel suo laboratorio, cercando prove di virus e agenti patogeni.

Passando ai segnali genetici di microrganismi come funghi e ciliati, scoprì che uno di questi ultimi, Philaster apodigitiformis, era presente solo nei ricci malati. Aggiungendolo ad acquari contenenti ricci sani, il 60% di loro ha perso la spina dorsale in pochi giorni.

Si sapeva che i ciliati correlati infettavano gli squali ma mai prima d'ora uccidevano i ricci di mare, essendo stati pensati semplicemente come consumatori di batteri e tessuti in decomposizione. Ora i ricercatori conoscono il colpevole e vogliono scoprire cosa scatena attacchi così devastanti. Anche le loro scoperte hanno appena stato pubblicato in Scienze.

Anche su Divernet: Gli apneisti battono le foche nelle immersioni profonde, Le foche grigie applaudono per la vittoria, Le foche danno il benvenuto ai subacquei alle Farnes, Sigillo di Babbacombe

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