Nel 1997, un gruppo di scienziati ha condotto un esperimento curioso: hanno allevato diverse uova di gallina in due incubatrici differenti. Una di queste era un’incubatrice normale e sterile, mentre l’altra era impregnata del dolce e fruttato aroma delle fragole. A volte, gli scienziati applicavano direttamente l’aroma di fragola sul guscio delle uova del gruppo sperimentale.
Quando i pulcini sono nati, con grande sorpresa degli scienziati, i pochi esemplari che erano stati esposti all’aroma di fragola durante la fase embrionale mostravano una predilezione per questo profumo e sapore. Questi pulcini preferivano l’acqua aromatizzata alla fragola e trascorrevano più tempo in spazi profumati di fragola.
Sebbene l’amore per le fragole non abbia un impatto significativo sulla vita di un pollo, da allora un crescente numero di ricerche nel regno animale ha iniziato a notare che molti animali ovipari iniziano a percepire il loro ambiente, i rischi predatori e la disponibilità di cibo già durante la fase embrionale, attraverso il tatto, l’olfatto e la vista attraverso le loro uova.
Selezione Naturale per gli Embrioni
Karen Warkentin, una biologa dell’Università di Boston che studia l’apprendimento embrionale nelle rane, afferma: “Abbiamo a lungo pensato che le uova non avessero una vasta gamma di capacità”. E sebbene in alcuni modi ciò sia vero — non sono molto mobili e non sono molto sviluppate — le uova sono comunque soggette alle leggi dell’evoluzione.
Fare sempre la stessa cosa in circostanze diverse è spesso una cattiva idea, sostiene Warkentin. Rispondere in modo appropriato al proprio ambiente è un comportamento evolutivamente vantaggioso, che migliora la fitness e il successo.
Adattamento e Sopravvivenza
Poiché ci sono molte più uova rispetto agli animali maturi, e molte di esse muoiono, la selezione naturale per la sopravvivenza attraverso la fase dell’uovo è probabilmente estremamente potente, afferma Warkentin. Ora, i ricercatori si chiedono se questo possa anche aiutare gli animali ad adattarsi a minacce più grandi e sistemiche come il cambiamento climatico.
Warkentin sospetta che ci siano molti altri embrioni che utilizzano diversi tipi di informazioni per apprendere il loro ambiente, anche se non è ben documentato. Alcuni embrioni imparano dal loro ambiente in modo da poter modificare utilmente il loro aspetto e comportamento una volta usciti dall’uovo.
Salamandra Anellata
Gli embrioni della salamandra anellata (Ambystoma annulatum) possono percepire le sostanze chimiche di altre salamandre predatrici nelle loro acque e, dopo la schiusa, sono più propensi a rimanere immobili e cercare rifugio per evitare di diventare prede. La rana comune (Rana temporaria) nasce con caratteristiche modificate, come corpi più corti e tozzi e pinne caudali più ampie, per migliorare la loro capacità di difendersi quando percepiscono larve di coleotteri predatori intorno a loro come embrioni.
Apprendimento Embrionale e Adattamento
I girini del rospo messicano (Spea multiplicata), sebbene ancora in fase embrionale, sanno già che dovranno sviluppare mascelle forti una volta nati. Gli embrioni hanno percepito se l’acqua in cui si trovano è ricca di gamberetti delle fate, il loro snack preferito, o meno, secondo uno studio del 2023. Hanno quindi adattato la dimensione e la forza delle loro mascelle per diventare cacciatori più formidabili una volta usciti.
Seppia del Faraone
Le seppie del faraone (Acanthosepion pharaonis) si sviluppano all’interno di sacche d’uovo trasparenti, che le aiutano a vedere i predatori e a imparare a riconoscerne di nuovi. Quando gli scienziati hanno allevato embrioni di seppia del faraone nello stesso serbatoio con pesci pagliaccio apparentemente innocui, inizialmente gli embrioni sono rimasti fermi. Ma quando hanno iniziato a spruzzare inchiostro nel serbatoio contemporaneamente all’introduzione del pesce pagliaccio — le seppie adulte rilasciano inchiostro quando hanno bisogno di difendersi — gli embrioni di seppia, sebbene ancora nelle loro uova, hanno iniziato a imparare che i pesci pagliaccio potevano essere un predatore. Hanno iniziato a mimetizzarsi con l’ambiente circostante mentre erano ancora embrioni, rendendosi difficili da individuare.
Rana dagli Occhi Rossi
Gli embrioni della rana dagli occhi rossi (Agalychnis callidryas) possono schiudersi dalle loro uova in anticipo se percepiscono la presenza di un serpente che sta per attaccare. Gli embrioni percepiscono le vibrazioni del serpente che striscia intorno a loro e possono uscire dalle uova in anticipo per sfuggire a un possibile attacco. Questo è qualcosa che Warkentin ha scoperto per la prima volta negli anni ’90. Possono fare lo stesso se percepiscono vespe affamate di uova nelle loro vicinanze o un fungo che uccide le uova.
Utilizzano informazioni provenienti da una vasta gamma di sensi, afferma Warkentin. È un mondo sensoriale davvero ricco e sfaccettato. E cambia molto rapidamente. Warkentin studia gli embrioni in una certa fase del loro sviluppo, e possono percepire perfettamente la mancanza di ossigeno, ma non hanno idea se un serpente stia strisciando nelle vicinanze. C’è un inizio di diversi flussi di informazioni man mano che si sviluppano, e utilizzano sempre più informazioni man mano che si sviluppano, afferma Warkentin.
Non tutte le rane arboricole sono maestre in questa abilità, però. Gli embrioni della rana arboricola planante sono pessimi nell’evitare i serpenti mangiauova. Riescono a farlo solo nel 9% dei casi, rispetto al sorprendente 77% di successo dei loro omologhi dagli occhi rossi. Quando i ricercatori hanno trapiantato embrioni di rana arboricola planante nelle uova della specie più riuscita, hanno scoperto che le uova spesse e gelatinose sono molto migliori per sfuggire alla predazione rispetto a quelle più sottili e rigide della rana arboricola planante. Dopo il trapianto, le covate di rana arboricola planante hanno quasi triplicato il loro successo di fuga.
Apprendimento Embrionale e Cambiamenti Climatici
Le minacce non devono sempre essere imminenti; quelle violente come il cambiamento climatico sono anche qualcosa a cui gli embrioni stanno imparando ad adattarsi, secondo un crescente numero di ricerche. Le rane che vivono sulla terraferma possono schiudersi in anticipo per evitare ondate di calore, ad esempio. Possono anche schiudersi in anticipo per evitare periodi di siccità, e nuove ricerche pubblicate dal team di Warkentin nel 2024 suggeriscono che possono farlo grazie alla loro capacità di percepire un accumulo di ammoniaca nell’ambiente circostante.
Sebbene gli scienziati non abbiano ancora dati su se questa sia una risposta evoluta agli aumenti di calore e aridità dovuti al recente cambiamento climatico o solo una “combinazione fortunata”, afferma Warkentin, è qualcosa che gli embrioni possono usare a loro vantaggio.
Un clima che si riscalda e si asciuga ucciderà molte uova, afferma Warkentin. Ma se c’è una riduzione della mortalità per gli individui che hanno una sensibilità migliore, potrebbe offrire qualche margine.
Potrebbe aiutare, dice Warkentin. Non sappiamo quanto.
