Classifica delle specie piu’ longeve

Mentre sfogliavo alcuni siti, mi sono imbattuto in una notizia che mi ha fatto riflettere: come forse saprete, nel 2006 un team di biologi che stava facendo ricerche nel nord dell’Atlantico pesco’ un esemplare di Arctica islandica che divenne famosa per un motivo ben preciso. Questa particolare vongola passo’ infatti alla cronaca come l’animale piu’ longevo mai osservato.

Ecco una foto di quella che e’ stata poi ribattezzata “Ming” in ricordo della lunga dinastia cinese:

Ming, la Vongola Artica di 507 anni

Per questi animali l’eta’ puo’ essere stimata come per le piante contando gli anelli sul guscio. Conoscendo infatti il ritmo di crescita si puo’ risalire all’eta’ della vongola semplicemente contando le zigrinature presenti. Quando venne pescata nel 2006, si stimo’ un’eta’ compresa tra 405 e 410 anni. Gia’ questo rappresentava un record assoluto dal momento che l’esemplare piu’ longevo della stessa specie pescato in precedenza aveva solo 220 anni.

Solo pochi giorni fa, l’eta’ di Ming e’ stata ricorretta verso l’alto dopo un’analisi piu’ accurata del guscio. Come potete leggere su diversi siti, la vongola pescata nel 2006 avrebbe un’eta’ addirittura di 507 anni.

Molto interessante. Ora pero’, proprio leggendo questa notizia ho pensato: ma quali sono le specie viventi piu’ longeve in assoluto?

Generalmente, come e’ noto, quando pensiamo ad organismi in grado di vivere per secoli, il nostro pensiero va subito verso specie vegetali.

Quali sono gli alberi piu’ vecchi del pianeta?

Se vogliamo stilare una classifica, al terzo posto troviamo un tasso del Galles di ben 4000 anni. Al secondo posto Matusalemme, un pino dai coni setolosi che si trova in California la cui eta’ stimata e’ di ben 4700 anni. Al primo posto, sicuramente indiscusso, troviamo Pando, il cosiddetto Gigante Tremante, un pioppo dello Utah con un’eta’ stimata di circa 80000 anni. Pando non ha la forma classica di un albero dal momento che si tratta di un genet di pioppi, cioe’ un insieme di ramificazioni, o moduli, cha fanno parte di un unico organismo vivente con ramificazioni sotterranee.

Genet di pioppi nel parco di Fish Lake nello Utah

Numeri veramente impressionanti. Ma se volessimo pensare invece a specie animali?

Nella cultura popolare, ad esempio, le tartarughe sono animali molto longevi. In questo caso pero’, l’eta’ difficilmente supera i 200 anni. Sicuramente numeri di tutto rispetto, ma che niente hanno a che vedere con quelli visti per gli alberi.

In natura esistono pero’ altri animali che possono vivere piu’ a lungo delle tartarughe.

Come visto prima, le vongole della specie Arctica islandica, che sono senza dubbio animali, battono di gran lunga le tartarughe.

Se non bastasse, abbiamo poi una tipologia di spugna artica nota per il suo ritmo di crescita estremamente basso:

Spugna Antartica

Queste spugne sono profondamente differenti dalle parenti che vivono ai tropici. Trattandosi di spugne, possiamo vederle come animali e non come vegetali. Questa tipologia di spugna artica e’ in grado di vivere a lungo anche perche’ e’ dotata di un guscio protettivo che la protegge dai predatori. L’eta massima registrata per questi animali, determinata da osservazioni dirette, e’ di ben 1500 anni.

Se ci fermassimo qui, le piante batterebbero di gran lunga le specie animali per quanto riguarda la longevita’. In realta’, manca da giocare la carta segreta, cioe’ questa:

Turritopsis nutricula

Cosa sarebbe?

Ovviamente si tratta di una medusa, anche se molto particolare. Questo particolare animale e’ noto come Turritopsis nutricula, anche detto “medusa immortale”.

Cosa ha di tanto speciale? Perche’ immortale?

Questo animale ha una caratteristica unica: in caso di difficolta’, quando si trova nello stato sessualmente sviluppato, puo’ regredire allo stato originario di polipo da cui e’ nata. Attenzione, parliamo di polipo non di polpo. A questa tipologia appartengono gli anemoni, i coralli e altre specie che nulla hanno a che vedere con i molluschi.

La medusa immortale e’ originaria dei Caraibi ma oggi e’ diffusa un po’ in tutto il mondo. Le sue dimensioni non superano mai i 4-5 mm come diametro della campana superiore. La particolare caratteristica di cui abbiamo parlato, e che puo’ essere ripetuta all’infinito, rende questo animali praticamente immortale.

Attenzione pero’, non e’ stato, ovviamente, possibile stimare l’eta’ di questi naimali anche se il processo descritto renderebbero la capacita’ di rigenerazione e ringiovanimento perpetui. Inoltre, appartenendo alle specie che formano il plancton questi animali, potenzialmente immortali, hanno vite medie molto basse dettate dai numerosi predatori.

Detto questo, il record indiscusso per quanto riguarda la longevita’ spetta senza dubbio alla medusa immortale. Anche le specie vegetali si difendono molto bene raggiungendo, come visto, le decine di migliaia di anni. Ovviamente si tratta di valori lontanissimi dalla vita media di un essere umano che comunque, come valore medio, ha subito un rapido incremento negli ultimi decenni grazie al miglioramento della qualita’ della vita e ai progressi medici.

 

”Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

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Il lago che pietrifica

In questi giorni e’ stato pubblicato un libro del fotografo professionista Nick Brandt, dal titolo “Across the Ravaged Land”. Questo libro contiene delle foto bellissime scattate sulle rive del lago Natron, al confine tra Tanzania e Kenia.

Perche’ parlo di questo?

In seguito alla pubblicazione sul web di alcuni scatti, si e’ sparsa una leggenda davvero incredibile, ma che merita di essere raccontata.

Il lago Natron e’ uno dei luoghi piu’ inospitali della Terra. La temperatura delle acque puo’ raggiungere i 60 gradi con un pH fortemente basico compreso tra 9.5 e 10.5. Visto dall’alto, il lago appare cupo e con una colorazione rossastra:

Foto aerea del lago Natron

Il perche’ di questi colori e’ da ricercarsi nei cianobatteri ed in altre alghe che popolano queste difficili acque, davvero poco adatte alla vita.

Il nome Natron non e’ assolutamnete causale. Con questo termine si intende il carbonato idrato di sodio. Infatti, le acque del lago Natron sono ricchissime di carbonato e bicarbonato di sodio, responsabili anche del pH cosi’ basico.

Da dove proviene il Natron?

Poco lontano dal lago e’ presente il vulcano Gelai. Il carbonato di sodio viene proprio da residui delle eruzioni del vulcano che poi vengono trasportate nel lago delle precipitazioni. L’alta temperatura della zona favorisce poi una notevole evaporazione delle acque che dunque aumentano sempre piu’ la concentrazione dei sali presenti. A complicare ed amplificare questa caratteristica c’e’ poi la profondita’ del lago che non supera i 3 metri di altezza.

Questo spiega molto bene le condizioni del Natron, ma cosa c’entra il libro fotografico?

Vi mostra una delle foto, a mio avviso, piu’ belle del libro:

Fenicottero pietrificato sulle acque del lago Natron. Credits: Nick Brandt

Si tratta di un fenicottero mummificato che galleggia sulle acque del lago. La foto e’ incredibilmente bella quanto inquietante. In rete potete poi trovare altre foto, tutte con animali mummificati sulle sponde e sulla superficie del lago.

La pubblicazione di queste foto ha creato la voce secondo la quale gli animali che finirebbero nelle acque del Natron verrebbero mummificati all’istante.

Questa leggenda e’ anche amplificata proprio dalla presenza del Natron. Come sapete il simbolo chimico del sodio e’ appunto “Na”, che deriva dal termine latino Natrium. Natrium a sua volta deriva dal greco nitron, che deriva a sua volta dal nome egizio Natron.

Il Natron era molto conosciuto nell’antico Egitto, perche’ utilizzato nella mummificazione dei cadaveri. Questo sale ha infatti le proprieta’ di assorbire l’acqua dei tessuti, lasciandoli come pietrificati e ben conservati.

L’insieme di questi due aspetti ha dunque creato la leggenda del lago Natron.

Ovviamente, di leggenda si tratta.

Come racconta lo stesso Brandt nel suo libro, i corpi ritratti nelle foto appartengono ad animali ritrovati nei pressi del lago. Molto probabilmente, questi animali sono morti per cause naturali ed i loro corpi sono poi finiti all’interno del lago. Il fotografo si e’ limitato a raccogliere i corpi e metterli in posa per le fotografie di cui stiamo parlando.

Da quanto detto circa la presenza del sale e delle tecniche egiziane per la mummificazione, capite bene che questi animali, in seguito alla loro morte, sono rimasti mummificati grazie alla presenza del carbonato di sodio dell’acqua.

A riprova dell’assurdita’ della leggenda, pensate che circa il 75% dei fenicotteri rosa del mondo vivono in Africa. Tutti questi animali vanno poi a nidificare sulle rive del lago Natron e di altri specchi d’acqua della zona. Se fosse vera la leggenda, sarebbe impossibile per questi animali anche solo entrare in contatto con le acque del lago. Il perche’ di questa scelta per deporre le uova e’ da ricercarsi nella scarsita’ di predatori, grazie (o a causa) delle caratteristiche del lago, e alla condizioni climatiche ottimali.

Concludendo, non e’ assolutamente vero che gli animali restano mummificati entrando in contatto con le acque del lago Natron. Questo specchio d’acqua ha la caratteristica di essere ricco di carbonato e bicarbonato di sodio proveniente dal vicino vulcano. La presenza dei sali e le alte temperature delle acque rendono il lago inospitale per moltissime forme di vita. Gli animali ritratti nelle foto viste, sono morti per cause naturali e sono stati poi mummificati dai sali, conosciuti ed utilizzati anche nell’entico Egitto proprio per la conservazione dei cadaveri.

 

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Perche’ i pinguini non volano?

Guardando le lunghe, e permettetemi anche buffe, marce dei pinguini sul ghiaccio, tutti quanti ci siamo chiesti: perche’ non volano? In fondo, il pinguino e’ del tutto simile ad un uccello, ha le ali, eppure non vola.

La risposta a questa semplice domanda, e’ arrivata proprio pochi giorni fa da un contributo presentato all’Accademia Nazionale delle Scienze degli Stati Uniti.

In realta’, scopo di questa ricerca condotta da diverse universita’ era quello di analizzare le differenze biomeccaniche dei corpi di diversi mammiferi a confine tra il terrestre ed il marino, proprio per capire come l’evoluzione naturale della specia sia stata in grado di traformare nel tempo i corpi degli animali, facendoli adattare al meglio all’ambiente e alle caratteristiche che si volevano raggiungere.

Lo studio ha preso in esame tre diversi animali: il pinguino, l’uria di Brünnich e il cormorano pelagico, studiando in particolare le doti di ciascuna specie al volo e al nuoto.

Come e’ noto, mentre il pinguino e’ un ottimo nuotatore ma e’ incapace di volare, l’uria, molto simile come forma, riesce a fare entrambe le funzioni. Per analizzare queste caratteristiche, sono stati sviluppati dei modelli di simulazione biomeccanica, appositamente creati per studiare il dispendio di ossigeno degli animali durante queste attivita’. Detto in parole povere, l’analisi permetteva di capire la “fatica” fatta dagli animali durante il volo o il nuoto.

Il risultato fondamentale dello studio e’ molto semplice: un’ala fatta per nuotare, non puo’ essere fatta per volare.

Cerchiamo di capire meglio.

Le ali dei pinguini sono molto corte e vengono utilizzate come delle efficienti pinne durante il nuoto. Al contrario, le ali dell’uria, simili per forma e dimensione a quelle del pinguino, consentono molto agilmente di nuotare, ma, anche se lo permettono, non sono progettate per volare al meglio. Cosa significa? Per mantenersi in volo, l’uria deve sbattere le ali molto velocemente, con un conseguente alto dispendio di energia. In tal senso, questo animale riesce a volare, ma lo fa molto goffamente e in modo assolutamente non conveniente.

Cosa significa questo? Mentre l’ala del pinguino si e’ specializzata nel nuoto, abbandonando completamente il volo, quella dell’uria e’ in grado di volare con estrema fatica, ma consente un nuoto molto veloce, anche se meno efficiente di quello del pinguino.

Secondo questa chiave di lettura, l’uria e’ l’anello di congiunzione tra le specie volatili e quelle che invece hanno completamente abbandonato il volo dedicandosi esclsivamente al nuoto.

Al contrario, il cormorano ha delle buone capacita’ di volo, ma le sue ali, troppo grandi, non vengono utilizzate nella fase in acqua. Per spingere durante il nuoto, il cormorano pelagico utilizza infatti i piedi.

In termini evoluzionistici dunque, l’uria riesce ancora a volare anche se con estrema fatica, mentre il pinguino ha completamente abbandonato questa attivita’ modificando la propria ala solo ed esclusivamente per il nuoto.

Notiamo una cosa fondamentale: l’evoluzione naturale degli animali consente di migliorare o comunque adattare al meglio il proprio corpo in funzione dell’ambiente e delle attivita’ piu’ seguite. Come e’ noto, il pinguino tuffandosi in acqua puo’ sfuggiare ai predatori terrestri, ma soprattutto puo’ reperire molto cibo in mare. Al contrario, l’utria ha preferito mantenere la fase di volo per la sua sopravvivenza, a scapito di una peggiore propulsione nella fase di nuoto.

Concludendo, e’ l’evoluzione naturale che ha modificato il corpo del pinguino abbandonando completamente la fase di volo. Questi cambiamenti, lunghi e studiati al meglio, consentono alle specie animali di trasformare in modo efficiente il proprio corpo.

 

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L’invasione periodica delle cicale

Forse leggendo il titolo del post, avete pensato che mi stessi riferendo a quei simpatici ma assordanti animaletti che durante il periodo estivo ci deliziano con il loro caratteristico rumore, segno inconfondibile del caldo. Purtroppo, siete completamente fuori strada.

In questo articolo, vorrei parlarvi di un esemplare, sempre della specie delle cicale, ma con un comportamento del tutto anomalo, ossia le Magicicadas, cioe’ le cicale magiche.

Questi esemplari, hanno un ciclo vitale del tutto unico nel regno animale. Appena schiuse le  uova, le neonate cicale, ancora in uno stato larvale si rifugiano nel terreno scavando piccoli tunnel profondi anche fino a 3 metri. Qui, nutrendosi della linfa delle piante, finiscono il loro ciclo vitale che le portera’ fino all’eta’ adulta.

Quanti ci vuole per fare questo? Precisamente 17 anni!

Avete capito bene, le cicale magiche, restano nel terreno 17 anni precisi, fino a che non raggiungono l’eta’ adulta. A questo punto, tutte insieme, escono fuori per andare a popolare tutto quello che trovano: rami, alberi, condotti dell’aria, condizionatori, tubi di scappamento, ecc. Si tratta di una vera e propria invasione di cicale.

Gli esemplari di questa specie, hanno una forma leggermente diversa da quella delle cicale classiche, presentando occhi rossi un po’ sporgenti e con dimensioni di poco inferiori ai 4 cm:

Le cicale magiche che emergono ogni 17 anni

La cosa incredibile e’ dunque che, esattamente ogni 17 anni, tutte insieme escono dal terreno per una vera e propria invasione che ricorda un po’ la famosa piaga d’Egitto.

Perche’ sto parlando di questo fenomeno?

Quel fatidico momento di cui stiamo parlando, e’ ormai prossimo. Quando infatti il terreno raggiungera’ la temperatura di 18 gradi centigradi, le cicale usciranno fuori cosi’ come hanno fatto l’ultima volta nel 1996. Le cicale magiche sono una specie conosciuta soprattutto nella costa ovest degli Stati Uniti e del Canada, dove questo storico momento sta creando attesa, ma anche qualche ansia.

La data prevista per questo incredibile fenomeno naturale e’ intorno al 18 maggio di quest’anno. Questa specie di cicale e’ del tutto innocua sia per l’uomo che per le coltivazioni.

Perche’ escono tutte insieme dal terreno?

Anche se puo’ sembrare incredibile, l’unico motivo e’ l’accoppiamento. Dopo 17 anni pasati nel terreno per arrivare all’eta’ adulta, nel momento in cui emergono in superficie, le cicale vivranno un tempo pari piu’ o meno a 3 settimane, in cui non faranno altro che accoppiarsi. Ciascuna femmina riuscira’ in questo intervallo a depositare fino a 600 uova, per poi morire stremata insieme al maschio. Come anticipato, una volta schiuse le uova, le larve si nasconderanno nel terreno dove passeranno i prossimi 17 anni.

Per darvi un’idea dei numeri, ci si aspetta qualcosa come 3 milioni di cicale per ettaro di terrano. Come detto, a parte la bellezza discutibile di questi insetti, non ci sono pericoli per gli esseri umani. Il problema principale che i cittadini americani delle zone interessate saranno costretti a sopportare sara’ l’assordante rumore prodotto da questi animali. In questo caso, il canto della cicala, che rientra nel rituale dell’accoppiamento, raggiungera’ i 90 decibel, cioe’ quello di una trebbiatrice o di un motorino da 25 cavalli.

Come detto, si tratta di un comportamento unico nel regno animale sia per la lunghezza del periodo di maturazione, ma soprattutto per l’incredibile precisione con la quale le cicale emergono in superificie. Altra domanda, ancora senza risposta, e’ anche il perche’ tutte le cicale escano dal terreno esattamente nello stesso istante dopo 17 anni passati nel sottosuolo.

Come potete immaginare, quella che sta per accadere e’ un’occasione molto importante per gli entomologi che stanno preparando tutti i loro strumenti per studiare a fondo questa fantastica specie animale e cercare di capire, ogni 17 anni, sempre qualcosa in piu’ di questo stranissimo comportamento.

Per completezza, vi segnalo anche un articolo del Corriere, risalente al 1996 e che parla del precedente fenomeno:

– Corriere, 1996

Bene, le cicale che stanno per uscire ora, altro non sono che le uova depositate nel ’96 a seguito di questo frenetico e incredibile rituale di accoppiamento forsennato.

Lo strano fenomeno delle cicale magiche e’ stato scoperto nel 1843 e da questa prima osservazione, le cicale non hanno mai saltato uno degli appuntamenti ogni 17 anni.

A questo punto, non ci resta che attendere il momento preciso in cui il terreno raggiungera’ i 18 gradi per vedere nuovamente questa rarissima specie emergere. Ovviamente, con buona pace dei tanti americani che dovranno anche ascoltare per tre settimane il canto delle cicale magiche. L’occasione e’ importante, il prossimo appuntamento sara’ solo nel 2030!

 

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La danza degli storni

 

Questa volta, vorrei scrivere un post diverso rispetto ai soliti. Non fraintendete, parliamo sempre di scienza e di fenomeni naturali, ma per un momento vorrei mettere da parte tutte quelle teorie catastrofiste che tutti i giorni ci vengono proposte in rete.

Guardando dalla finestra, mi sono incantato qualche minuto a vedere uno dei piu’ belli spettacoli naturali che, soprattutto in questo periodo, abbiamo la possibilita’ di ammirare, il movimento in cielo di uno stormo di uccelli. In questo caso, tutti sanno a quale fenomeno mi sto riferendo. Migliaia di uccelli, in genere “storni”, volano insieme formando delle figure che cambiano rapidamente forma offrendo allo spettatore uno spettacolo come di ombre in movimento armonico.

Uno stormo di storni in movimento

Le domande interessanti che possiamo porci sono: perche’ avviene questo? Come fanno migliaia di storni a decidere quale movimento eseguire con un perfetto sincronismo?

Quello che forse non tutti sanno e’ che la scienza si e’ interrogata su queste questioni, organizzando dei veri e propri gruppi di studio comprendenti fisici, biologi, ornitologi e matematici.

Fino a qualche tempo fa, ad esempio, si pensava che lo stormo seguisse una singola traiettoria decisa da un leader del gruppo e che di conseguenza il movimento osservato fosse solo dovuto agli altri uccelli intenti a seguire il volo del capo. In realta’, questa ipotesi non e’ reale, ma la risposta scientifica e’ assai piu’ complessa e affascinante.

Il movimento collettivo che possiamo osservare per gli storni in volo, non e’ in realta’ l’unico di questo tipo. Discorso analogo puo’, ad esempio, essere fatto per i branchi di pesci nei mari, per gli erbivori che si spostano in branco o anche per alcuni tipi di insetti abituati a volare in gruppi numerosi. Capite dunque che comprendere queste dinamiche, permette di capire meglio e piu’ a fondo i meccanismi cognitivi seguiti nel mondo animale.

Il progetto europeo STARFLAG nasce appunto per trovare una risposta a questi comportamenti. Come anticipato, questo gruppo multidisciplinare nasce con lo scopo di modellizzare i movimenti complessi di alcuni animali, ma anche di capire il perche’ questi moti, apparentemente disordinati, vengano eseguiti.

La metodologia di ricerca seguita non e’ affatto semplice ed ha richiesto l’utilizzo di filmati ad alta definizione, immagini in sequenza ravvicinata per osservare i singoli spostamenti, ma anche l’utilizzo di potenti supercomputer per modellizzare e prevedere il comportamento nel tempo di un sistema complesso formato da migliaia di esemplari.

I risultati di questa ricerca sono stati estremamente positivi ed hanno trovato le risposte a molte delle domande che ci siamo posti all’inizio.

Per prima cosa, come anticipato, l’ipotesi del leader che segna la traiettoria e’ da scartare. Movimenti, comportamenti e decisioni non si basano su un singolo, bensi’ su un organizzazione locale basata su pochi elementi. Cosa significa questo? Ciascun animale cerca di imitare quello che fanno i suoi primi vicini, cioe’ gli altri animali presenti in un ristretto spazio tridimensionale. Detto in altri termini, uno storno si muove copiando i movimenti solo di 6 o 7 uccelli vicini a lui. Lo stesso fanno tutti gli animali, creando in questo modo un sistema di trasmissione a catena dei movimenti, capace di far viaggiare l’informazione ad una velocita’ abbastanza elevata.

Questa prima informazione e’ molto significativa e ci spiega perche’, osservando il movimento dello stormo, l’intero gruppo sembra muoversi in aria quasi disegnando un ombra in movimento. Se il sistema di trasmissione delle informazioni fosse diverso, ad esempio dei movimenti stabiliti e eseguiti in sequenza, vedremo un movimento piu’ rigido e molto piu’ simile a quello delle nuotatrici sincronizzate.

Perche’ vengono eseguiti questi movimenti?

Come spesso accade in natura, la spiegazione a determinati comportamenti e’ da ricercarsi nella lotta alla sopravvivenza. Anche nel caso degli storni, questo raggruppamento di elementi e’ una buona difesa contro l’attacco dei predatori.

In questo caso pero’, basterebbe formare un gruppo. Perche’ avviene il movimento di cui stiamo discutendo? Parlando sempre di leggi di natura, il piu’ delle volte un predatore, e questo e’ vero non solo per gli uccelli ma anche, ad esempio, per le battute di caccia dei leoni, il predatore non attacca l’intero gruppo, bensi’ concentra la sua caccia su un singolo elemento. Bene, il continuo movimemento degli elementi del gruppo, crea un rimescolamento in grado di confondere il predatore che dunque non riesce piu’ a seguire la sua preda.

Il progetto STARFLAG, di cui abbiamo parlato, ha concentrato la sua ricerca al caso degli storni nei cieli di Roma. In questo caso, il principale predatore per gli uccelli e’ il falco pellegrino. In particolare, nei giorni in cui la concentrazione di falchi era maggiore, si sono osservate forme degli stormi piu’ compatte e con movimenti piu’ rapidi. Questa evidenza conferma l’ipotesi di cui abbiamo parlato.

Inoltre, per aumentare ancora di piu’ la protezione degli individui, durante il movimento, avviene anche un continuo rimescolamento tra gli animali al centro e quelli al bordo della distribuzione. Questi ultimi infatti, sono quelli maggiormente esposti all’attacco dei predatori non godendo di una protezione a 360 gradi.

I modelli comportamentali ottenuti dal progetto STARFLAG sono stati esportati con ottimi risultati anche al caso delle sardine in acqua e degli gnu a terra. In questi casi, cambia l’ambiente, cambia il predatore, cambiano le prede, ma i meccanismi di difesa sono molto simili tra loro. Questo importante risultato ci dimostra come il movimento apparentemente disordinato di specie animali diverse, sia in realta’ una legge di natura studiata proprio per contrastare gli attacchi dei predatori.

 

 

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