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L'invenzione del sesso ha arricchito la Natura, ma ha creato non pochi problemi
Circa un miliardo e mezzo di anni fa la Natura ha inventato il sesso.
Prima di allora la riproduzione era un fai-da-te noioso e poco divertente: la cellula si scindeva oppure produceva una gemma o rilasciava delle spore; per animali già un po' evoluti, come i vermi piatti o le spugne, tutto l'organismo si frammentava e ogni frammento dava luogo a un nuovo individuo[1]. E' stato un periodo di successo della vita, tant'è che la tecnica della riproduzione asessuata ha dominato il mondo per i tre miliardi di anni successivi: gli esseri viventi si moltiplicavano e si espandevano rapidamente in nuovi ambienti, ma la possibilità di inventare nuovi organismi restava limitata e lo sviluppo della biodiversità lento.
Poi succede che il caso - sempre lui, il grande artefice del cosmo - scombina qualcosa in qualche processo di replicazione del dna, forse nasce una cellula strana, nuova, che ha capacità di fondersi con cellule diverse, chi lo sa? Possono essere state tante le strade che hanno portato madre Natura a scoprire che poteva fare di meglio se anziché un solo genitore ne fossero esistiti due[2], un po' diversi l'uno dall'altro: "maschio e femmina Dio li creò" (Genesi, I, 27)
L'introduzione della riproduzione sessuale comporta un problema non trascurabile: finché il nuovo individuo è una cellula o un frammento del genitore ne possiede tutte le informazioni genetiche, nasce "già imparato", sa in che modo nutrirsi e difendersi. Ma come potrà sopravvivere un organismo, generato da un padre e una madre diversi, un organismo veramente nuovo, che si affaccia ignaro a un mondo che non conosce? Quindi il sesso garantisce la biodiversità ma richiede un ulteriore meccanismo che consenta di rendere autonomi i figli, di guidarli fino alla "maggiore età". Gli etologi chiamano questo meccanismo cura parentelare, ovvero la predisposizione dei genitori all'assistenza dei piccoli: alimentazione, protezione, insegnamento su come affrontare il mondo e i suoi pericoli.
Astutamente Madre Natura ha messo a punto due diverse strategie per governare l'intensità e la durata dell'assistenza ai piccoli, in relazione alla numerosità della prole e alla complessità della specie. La strategia r, che viene attuata dalle specie meno complesse che generano prole numerosa, e la strategia K, tipica di specie complesse (come i vertebrati) che generano pochi figli per volta, magari uno solo. Nel primo caso le cure parentelari sono limitate, puntando sul fatto che alcuni dei molti figli sopravvivranno comunque anche se la loro crescita è priva di assistenza, nel secondo caso le cure sono approfondite e di lunga durata, e hanno come obiettivo la sopravvivenza del singolo individuo[3].
Poiché l'evoluzione percorre tutte le strade possibili non c'è da aspettarsi che le due strategie corrispondano a delle norme sempre rispettate: la Natura produce simultaneamente regole ed eccezioni alle regole. Le due strategie si presentano realmente alternative sono negli estremi, e costituiscono un continuum che li collega gradualmente.
Infatti, se è vero che tra i più strenui seguaci della strategia K vi sono quasi tutti i Mammiferi di grandi dimensioni[4], insieme a Rettili, Uccelli e Pesci sempre corpulenti[5] che mettono al mondo un solo figlio (o pochissimi), è altrettanto vero che nel comportamento riproduttivo del Cavalluccio marino si riconosce la strategia K, anche se genera ben 200 piccoli per volta. La strategia K dimostra la sua validità nella longevità della vita delle specie che la praticano, che raggiunge il massimo nello Squalo della Groenlandia (250 anni), nella Tartaruga della Galapagos (100 anni). Perfino una creatura delicata come il Cavalluccio marino, che pesa 3 grammi, raggiunge mediamente i 5 anni di età.
Di converso i protagonisti della strategia r sono molto prolifici, ma non per questo hanno sempre corpi leggeri: il Tonno rosso (Thunnus thynnus) pesa mediamente 400 kg. e rilascia in mare 30 milioni di uova per volta, il Pesce luna arriva a una tonnellata e depone 300 milioni di uova, il Coccodrillo del Nilo arriva a mezza tonnellata e depone mediamente 50 uova. La speranza di vita individuale resta comunque mediamente più bassa di quella delle specie caratteristiche della strategia K.
Che il compito di crescere i piccoli spetti ai genitori è fuori di dubbio, ma ancora una volta la biologia anticipa le idee dell'uomo, e fa propria la celebre massima giuridica mater semper certa est[6]. Il legame di sangue che unisce madre e figlio si riflette negli aspetti fondamentali della conservazione della specie e spiega perché la cura dei piccoli sia affidata spesso solo alla madre, che la prolunga ben oltre la fecondazione e l'eventuale allattamento[7]. Nella massima parte dei casi al padre compete un ruolo che resta marginale, ma più spesso inesistente.
Si stima che nei Mammiferi la cura solamente materna sia presente nel 90-95% delle specie. La cura biparentale (madre+padre, 5-10% delle specie) viene prestata quasi esclusivamente dai mammiferi monogami, cioè da quelli che formano coppie stabili durante una o più stagioni riproduttive o magari per tutta la vita: alcune scimmie[8], praticamente tutti i canidi, alcuni roditori, castori, antilopi e non molti altri. Se poi le specie monogame sono anche sociali (cioè gli individui si aggregano in gruppi collaborativi, come fanno lupi, castori, elefanti e altri) l'assistenza ai piccoli viene prestata da tutto il clan. All'opposto, tra i Mammiferi non sociali (cosiddetti solitari) il peso delle cure parentelari grava esclusivamente sulla madre, che deve occuparsi innanzi tutto della ricerca di una tana nascosta dove partorire, poi della nutrizione e dell'insegnamento ma anche della difesa dei cuccioli.
Gli Uccelli nascono da uova fecondate, depositate esternamente al corpo della madre e quasi sempre in nidi piuttosto accessibili; sono delle vere bombe di proteine e di altri elementi nutritivi. Tutte cose che ogni predatore sa benissimo. Quindi non basta che qualcuno le covi e che sfami i pulcini, attività che sono permanenti, ma è indispensabile anche proteggere il nido. Poiché un solo genitore non è sufficiente, la cura biparentelare è diffusa nel 90% delle specie, favorita dal fatto che molti uccelli sono monogami, almeno durante la singola stagione riproduttiva[9]. Esistono comunque uccelli, come le anatre, in cui solo la madre si occupa di tutte le attività di assistenza e una piccola quota di specie dove è solo il adre a pensare a tutto. Però succede abbastanza spesso che gli individui giovani della nidiata precedente aiutino i genitori nella cura della nidiata successiva (come per lo scricciolo alpino, alcune ghiandaie, diversi uccelli americani e australiani). Poiché le nidiate degli uccelli sono sempre in numero molto limitato (raramente superano cinque uova, alcune sono costituite da uno solo: pinguino imperatore, albatros) quasi tutti gli uccelli adottano una strategia K molto forte.
Lasciando l'ambiente aereo per passare a quello acquatico, la strategia cambia completamente. Anche i pesci si riproducono attraverso le uova, ma mentre le uova degli uccelli sono poche e fragili, le uova dei pesci sono altrettanto indifese ma quanto mai numerose (il tonno e il merluzzo depongono milioni di uova). Quindi tra i Pesci prevale la strategia r.
Tra i Rettili di dimensioni non estreme le cure parentelari sono rare, così come tra gli Anfibi.
Negli Insetti non sociali, tutti caratterizzati dalla deposizione di molte uova, le cure parentelari sono generalmente limitate alla scelta e alla preparazione del sito di sviluppo, così come negli Aracnidi. Fanno eccezione i ragni lupo (Lycosidae), alcuni scorpioni, che trasportano i piccoli sul dorso fino alla prima muta, e alcuni ragni sociali che praticano la matrifagia (cfr. nota 7).
Un discorso a parte meritano gli insetti eusociali[10], ovvero quelli la cui organizzazione comporta obbligatoriamente la cura cooperativa della prole e la divisione del lavoro: api, formiche, termiti, alcuni scarabei. Le colonie eusociali sono organizzate in caste ciascuna delle quali svolge un'attività specifica (cura delle larve, manutenzione del nido, alimentazione, difesa, …) costituite da individui generalmente sterili, la riproduzione è affidata a poche o una sola femmina (regina) e a maschi che muoiono dopo l'accoppiamento (eccetto nelle termiti dove la regina convive per tutta la vita con un maschio fertile - il re - il cui unico compito è di ingravidarla in modo continuativo). Benché ogni ciclo riproduttivo possa produrre anche molte uova, gli insetti eusociali sono considerati prossimi a una strategia K forte per l'estrema cura che viene posta nell'assistenza ai neonati. Il successo della strategia K adottata dagli insetti eusociali è reso evidente dal fatto che la percentuale di figli di api, formiche e termiti che raggiunge l'età adulta è del 60%-80% mentre tra gli insetti non eusociali non supera l'1%. Il gruppo di questi Insetti è anche quello che massimizza le cure prestate da individui delle generazioni precedenti.
L'uomo è l'unica specie per la quale l'abbandono della famiglia originaria (che tecnicamente viene chiamato dispersione) è regolato da aspetti individuali, sociali ed economici. Viceversa l'età in cui i figli degli animali non umani possono lasciare la sicurezza della convivenza con i genitori e affrontare da soli le dure leggi dell'ambiente esterno è regolata biologicamente; la durata delle cure parentali varia estremamente in relazione alla struttura sociale della specie e alla complessità dell'ambiente in cui il giovane si troverà a vivere, nutrirsi e riprodursi. Ovviamente gioca anche il numero dei nati e la loro dimensione: per restare tra i Mammiferi, un Elefante africano raggiunge l'autonomia in 10 anni, una Balenottera azzurra in 84 mesi, così come per lo Scimpanzé e l'Orango, ma cala rapidamente alcrescere del numero di cuccioli e al diminuire del peso dell'animale: 36 mesi per il Rinoceronte e il Delfino, 24 mesi per il Leone e la Tigre, 18 mesi per il Lupo, 12 per il Cane domestico, 6 per il Gatto domestico. Tra gli Uccelli sono i Rapaci quelli che abbandonano il nido più tardi: per educare un piccolo mamma Condor necessita di 18 mesi, un po' meno serve a mamma Aquila e mamma Gufo, l'Oca diventa adulta in tre mesi, l'Anatra in uno. I piccoli delle specie che seguono la strategia r si arrangiano da subito a disperdersi e a praticare il celebre "io speriamo che me la cavo", ma vi sono delle eccezioni: la femmina del Coccodrillo del Nilo, un simpatico rettile lungo 5 metri e pesante mezza tonnellata, ha un'estrema cura delle sue uova, soprattutto per il fatto che sono un piatto appetitoso per una quantità di predatori (tra cui uccelli, iene e altri coccodrilli), le trasporta in luoghi sicuri e le difende strenuamente (come può farlo una coccodrilla incazzata, ce lo possiamo immaginare!) anche per un anno; ciò non impedisce che solo il 2% dei piccoli arrivi all'età adulta.
Il destino dei giovani adulti che lasciano la famiglia (magari costretti, come i giovani leoni maschi) varia di specie in specie e in base al sesso del giovane. Per qualcuno (orsi, felini, rapaci …) si tratta di iniziare una vita solitaria alla ricerca di un partner, altri (elefanti maschi, delfini) entrano nei cosiddetti "gruppi di scapoli", ovvero bande di giovani collaborativi, altri ancora cercano un nuovo gruppo di riferimento. Ancora una volta la casistica è complessa e talmente ricca di eccezioni da richiedere un intero volume.
Tutte le cure parentelari che abbiamo finora illustrato si svolgono all'interno della medesima specie, ma in Natura non mancano casi di cure parentelari prestate ai piccoli di specie differenti. La più tipica, che coinvolge l'uomo, è ovviamente l'addomesticamento, ma tra i Mammiferi è frequente anche l'allattamento e - ad esempio tra i Delfini - l'adozione e la protezione di individui di specie diverse rimasti orfani. Accanto a questi casi, in ultima analisi altruistici, ve ne sono altri di natura puramente opportunistica, come il Cuculo che fa covare le proprie uova da altri uccelli.
Chi direbbe che anche alcune piante - poverine, non possono muoversi! - si prendono cura dei loro eredi? Eppure succede: nelle Mangrovie il seme germina mentre è ancora attaccato al ramo da cui riceve nutrimento, quando cade è pronto per affrontare la crescita autonoma; le giovani piante di Fragola mantengono con la pianta madre una connessione fisica (stolone) attraverso la quale la pianta madre fornisce alla piantina acqua e altri materiali nutrienti; in ambienti aridi la pianta adulta crea un microclima speciale (ombra, umidità, arricchimento del suolo) per ospitare la crescita dei semi. E sono solo alcuni esempi tra tanti.
nell'immagine: dopo la schiusa delle uova una femmina di scorpione trasporta sul dorso i neonati (fonte Internet)
[1] queste forme di riproduzione sono presenti ancora oggi in molti organismi unicellulari (come i protozoi) o multicellulari particolarmente semplici (meduse, spugne, …)
[2] solo rarissimamente più di due. I three-parents babies possono venire al mondo da un gamete che ha assorbito dna di un terzo soggetto
[3] la base teorica di entrambe le strategie è il cosiddetto modello r/K, sviluppato dai biologi Edward Osborne Wilson e Robert MacArthur sul finire degli anni '70. Il modello si applica perfettamente anche a popolazioni umane preindustriali e popolazioni rurali particolarmente povere
[4] a partire dalla Balenottera azzurra, che pesa 100 tonnellate da adulta e il cui neonato pesa 2.5 tonnellate, a seguire con l'Elefante africano - adulto: 5 tonnellate, alla nascita: un quintale - e col Rinoceronte bianco - adulto 2.5 tonnellate, alla nascita: mezzo quintale. Tuttavia alcuni grandi Mammiferi che si riproducono rapidamente o che hanno cucciolate numerose come i cinghiali, certe foche, alcune specie di ippopotami, adottano una strategia più vicino alla r che alla K
[5] come alcuni squali ovovivipari dal peso di una tonnellata. Come, tra i Rettili, la Tartaruga delle Galapagos, con i suoi 250 kg. e, tra gli Uccelli: il Pinguino imperatore, il Condor, l'Aquila reale, il Gufo reale, che sono di grandi dimensione all'interno del loro genere
[6] peraltro questa massima giuridica ha perso validità assoluta a partire dal 1978, quando venne effettuata la prima fecondazione in vitro, che rende possibile che la donna che partorisce sia diversa dalla madre genetica
[7] l'"amor di mamma" può raggiungere livelli estremi. Ad esempio nei ragni sociali della specie Stregodyphus i piccoli sopravvivono solo divorando poco a poco il corpo della madre, che lo mette a loro disposizione (matrifagia obbligata). La femmina del polpo (Octopus vulgaris) depone fino a 400.000 uova, le custodisce per mesi ventilandole e pulendole poi, dopo la loro schiusa deperisce e muore. L'aspetto interessante è che non muore di fame, ma per invecchiamento accelerato imposto da un meccanismo ormonale; la sua esistenza è programmata geneticamente per partorire una sola volta, dopodiché diventa biologicamente inutile, e quindi la Natura se ne sbarazza facendone cibo per qualche altro abitatore del mare. Fenomeni analoghi ma non identici si osservano anche in alcune specie di salmoni e di seppie ma soprattutto in molti insetti. Tendenzialmente la semelparità (è il termine con cui si indica un solo atto riproduttivo nell'arco della vita dell'animale) è fortemente associata alla strategia r, ma con varie eccezioni come quella del polpo
[8] tra i Callitricidi, nome generico che indica alcune famiglie di piccole scimmie tipiche del Sudamerica, si osserva il caso estremo di coinvolgimento del padre nell'assistenza ai cuccioli
[9] i sostenitori della fedeltà coniugale non si facciano illusioni: si tratta per la massima parte dei casi di monogamia sociale, ovvero la coppia è stabile, ma non è detto che i pulcini che vengono allevati nello stesso nido, che sono certamente della stessa madre, siano di un padre solo. Nei passeracei (ma non solo tra loro) il fenomeno è molto diffuso: dal 20% al 60% dei nidi contiene almeno un uovo fecondato da un maschio diverso dal convivente della femmina. Poiché il maschio non è in grado di distinguere geneticamente le uova, vengono allevati simultaneamente pulcini di più padri diversi.
Dal punto di vista dei rapporti sessuali gli uccelli sono piuttosto disinvolti: se è vero che molti sono monogami (col limite del pater incertus citato sopra) altri sono decisamente dei play-boy, come il fagiano, o ragazze di facili costumi, come la femmina dello Jacana che "la da" volentieri a più maschi, comportamento che la obbliga a scontri violenti con le altre aspiranti allo stesso bel giovane Scherzi a parte la promiscuità degli uccelli è uno dei tanti espedienti messi a punto dalla Natura per ottimizzare la ricombinazione genetica
[10] non solo gli insetti possono essere eusociali. Sono note specie eusociali tra i granchi, tra i vermi e perfino tra i Mammiferi (ratto talpa)
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