In inverno le talpe europee possono rimpicciolirsi dell’11%
Lo fanno per risparmiare energia. Il fenomeno di Dehnel potrebbe avere ricadute anche per la cura di malattie ossee umane
[8 Settembre 2022]
Secondo lo studio “Winter conditions, not resource availability alone, may drive reversible seasonal skull size changes in moles”, pubblicato su Royal Society Open Science da un team di ricercatori del Max–Planck–Institut, «Alcune talpe possono rimpicciolirsi di oltre un decimo per risparmiare energia durante l’inverno». Le talpe si uniscono così all’esclusivo club di mammiferi capaci di attuare quello che viene chiamato fenomeno di Dehnel e che prende il nome dallo scienziato polacco August Dehnel che nel 1949 osservò il processo di rimpicciolimento nei toporagni Sorex, accorgendosi che la dimensione del cranio di questi piccoli animali variava a seconda della stagione, rimpicciolendosi durante l’inverno e ri-ingrandendo in primavera.
Da allora il fenomeno è stato osservato in un certo numero di piccoli mammiferi, compresi ermellini e donnole, e sembra essere limitato agli animali che consumano molta energia e che non vanno in letargo durante l’inverno, il che significa che per questi mammiferi, ogni tipo di risparmio energetico è vantaggioso per poter sopravvivere. Sebbene questo cambiamento periodico sia noto da più di 70 anni, le ragioni esatte per le quali avviene restano poco chiare. Secondo diversi scienziati è una risposta alle temperature invernali fredde, piuttosto che alla mancanza di cibo. Si ritiene che, riducendo le loro dimensioni, gli animali abbiano un notevole risparmio energetico che consente loro di sopportare il freddo estremo.
L’autrice senior dello studio, Dina Dechmann del Max-Planck-Institut für Verhaltensbiologie e dell’ Universität Konstanz, sottolinea che «Mentre la riduzione delle dimensioni consente di risparmiare energia, comporta un compromesso. Il fenomeno ha già dimostrato di influenzare il comportamento cognitivo dei toporagni. Questi piccoli roditori mostrano alcuni dei cambiamenti più estremi, con il cranio che si restringe di un quinto quando l’animale si avvicina al suo primo inverno. Nei toporagni Il cranio non riacquista mai le sue dimensioni complete, ma in altri mammiferi può ricrescere ancora più grande».
Le talpe europee (Talpa europaea) possono superare e inverni rigidi diventando fino all’11% più piccole. E la Dechmann fa notare che «Il fenomeno di Dehnel fornisce un’opportunità unica per studiare i cambiamenti delle dimensioni del cervello all’interno degli individui e, sebbene il toporagno comune sia il modello classico, dimostrarlo in altri animali come la talpa europea ha enormi implicazioni. Un cranio che si restringe e ricresce, insieme al cervello e ad altri tessuti, offre possibilità significative per la futura ricerca applicata».
Negli ultimi anni, i cambiamenti estremi nelle dimensioni corporee hanno attirato sempre più l’attenzione dei ricercatori perché offrono possibili spunti su come lo sviluppo dello scheletro e di altri tessuti può essere radicalmente alterato dopo che un animale è cresciuto completamente. Ci sono speranze che questo possa aiutare a fornire nuove cure mediche per le condizioni che influenzano la crescita e la salute delle ossa umane, così come di altri organi.
La Dechmann conferma: «Abbiamo colleghi interessati a utilizzare le scoperte su Dehnel per trovare modi per studiare i trattamenti per le malattie neurodegenerative e l’osteoporosi, tra le altre cose. Fornendo al fenomeno una base tassonomica più ampia, è più probabile che questa ricerca produca risultati e, in definitiva, forse anche per noi».
Sebbene il fenomeno di Dehnel sia stato studiato soprattutto nei toporagni, questi minuscoli insettivori non n sono del tutto adatti come organismi modello: vivono in media per 13 mesi e quindi si rimpiccioliscono e ingrandiscono nuovamente solo una volta, il che rende difficile valutare in che modo questo sia influenzato dalle mutevoli condizioni ambientali. E’ per questo che il team di ricercatori che ha pubblicato il nuovo studio si sono rivolti alle talpe Talpa, che vivono in media 3 anni, per capire se potevano fornire nuove informazioni sul fenomeno.
LO studio ha riguardato due specie di talpe, che secondo studi preliminari avrebbero potuto rimpicciolirsi stagionalmente: la talpa europea, che vive in tutto il continente dalla Gran Bretagna fino a parti della Russia , e la talpa iberica o spagnola (Talpa occidentalis) che vive in Spagna e Portogallo.
Dato che le due specie di talpe vivono in climi diversi, i ricercatori hanno previsto che mentre le talpe europee sarebbero diventate più piccole durante l’inverno, quando le condizioni erano più gravi, le talpe spagnole sarebbero invece diventate più piccole in estate a causa del caldo estremo .
I teschi di talpe conservati nelle collezioni museali in Spagna e Cechia, l’ex Repubblica Ceca, sono stati misurati e collegati al periodo dell’anno in cui sono stati raccolti, il che ha permesso ai ricercatori di osservare come le dimensioni corporee siano cambiate nel tempo. E’ così che hanno scoperto che «La testa della talpa europea si restringe dell’11% fino a novembre nel loro primo anno di vita e ricresce del 4% in primavera e in estate. Un modello simile è stato osservato l’anno successivo, anche se in misura molto minore».
Ma la dimensione del cranio della talpa spagnola non è cambiata in modo significativo durante l’anno, anche quando le risorse erano più scarse. Gli scienziati hanno concluso che «Sebbene le risorse possano svolgere un ruolo, il fenomeno di Dehnel è legato alla presenza di basse temperature» e che «Il fenomeno si verifica indipendentemente dallo sviluppo biologico delle talpe, poiché talpe di età diverse hanno mostrato cambiamenti simili quando hanno sperimentato temperature basse».
I ricercatori sperano di continuare la loro ricerca per valutare il fenomeno di Dehnel negli animali vivi e studiare come si è evoluto.
La Dechmann conclude: «Ora, come parte di uno studio di ricattura, voglio lavorare con talpe viventi per esaminare come il cervello e le sue regioni cambiano nel tempo. Continuerò anche a lavorare con i colleghi che si occupano di genomica, metabolomica e proteomica per confrontare le talpe con i toporagni. Detto questo, voglio ancora capire davvero in modo più dettagliato come il comportamento e l’energia delle talpe siano influenzati da questo fenomeno e come questo sarà influenzato dai cambiamenti climatici».