Dipnoi e altri pesci con i polmoni

Dipnoi e altri pesci con i polmoni

Fra acqua e aria

Alcuni Pesci ossei primitivi hanno la capacità di respirare aria. In questo modo riescono a sopravvivere durante la stagione asciutta quando i laghi si disseccano più o meno completamente. Tali condizioni di siccità si verificano nelle zone aride tropicali e sono simili a quelle che esistevano su interi continenti durante le ere geologiche passate, quando gli antenati di questi pesci si sono evoluti, segnando il passaggio dei Vertebrati dall'acqua alla terra

Quando l'acqua scarseggia

Quando le savane africane rimangono a lungo senza pioggia, fiumi e laghi si prosciugano mettendo a dura prova le capacità di resistenza di molti animali. Mammiferi e uccelli si spostano compiendo lunghe migrazioni, mentre anfibi e rettili scavano tane nel terreno e cadono in letargo. Per i pesci è più complicato. La maggior parte dei pesci adattati a vivere in questi ambienti muore, ma lascia le uova nello strato di fango umido che si mantiene in alcuni punti più riparati dal sole o dove la falda idrica è più superficiale. Tuttavia, esistono alcune specie di pesci che riescono a sopravvivere in piccole pozze, oppure in assenza totale di acqua. Ciò avviene grazie alla presenza di un organo che funge da polmone, e permette loro di utilizzare l'ossigeno atmosferico rimanendo all'interno di piccole buche piene d'acqua o semplicemente umide.

I Dipnoi sono pesci capaci di superare la stagione asciutta in questo modo. Appartengono a un gruppo assai antico di Osteitti (Pesci ossei), che oggi rappresentano veri e propri fossili viventi. Infatti, i Dipnoi erano assai diffusi durante l'Era Paleozoica, precisamente nel Periodo Devoniano (fra 400 e 340 milioni di anni fa), e rappresentati da almeno 40 generi diversi. Oggi sopravvivono con pochissime specie in Australia, in Africa e in America Meridionale. Anche altri gruppi relativamente più moderni, come i Brachiopterigi (Polipteriformi) e alcuni Attinopterigi (Olostei), hanno organi respiratori simili. I primi vivono in Africa, i secondi nell'America Settentrionale. Dipnoi e Polipteriformi rappresentano modelli viventi che possono aiutarci a capire come fossero fatti gli antenati degli anfibi che hanno compiuto il graduale passaggio dall'acqua alla terra, durante periodi geologici aridi, in cui gli ambienti acquatici si erano ridotti. La presenza di organi respiratori adattati a sfruttare l'aria atmosferica ha permesso a questi nostri lontani antenati di abbandonare progressivamente l'ambiente acquatico e di colonizzare le terre emerse.

La storia dei Dipnoi

fig.

Ceratodidi

I Dipnoi viventi appartengono a due famiglie (v. fig.). I Ceratodidi del continente australiano, rappresentati da una sola specie, il barramunda (Neoceratodus forsteri). Invece, i Lepidosirenidi sono rappresentati da una specie sudamericana (Lepidosiren paradoxa) e da quattro specie africane appartenenti al genere Protopterus. La distribuzione geografica di questi animali ci aiuta a ricostruire la storia della loro evoluzione. Alla fine dell'Era Paleozoica, tutti i continenti del mondo si erano riuniti a formare un'unica massa continentale detta Pangea. In seguito, questa massa iniziò a separarsi in due continenti: uno settentrionale (Laurasia) e uno meridionale (Gondwana). Da quest'ultimo, durante l'Era Mesozoica, quando le terre emerse erano dominate dai dinosauri, presero origine l'America Meridionale, l'Africa, il Madagascar, l'India, l'Australia e l'Antartide. I diversi Dipnoi che vivevano a quel tempo, come tanti altri animali, rimasero isolati nei nuovi continenti che si staccavano dal Gondwana e si allontanavano sempre di più.

L'isolamento geografico diede origine alle specie che oggi vediamo: i Dipnoi dell'Australia rimasero isolati molto presto, mentre quelli dell'Africa e dell'America Meridionale mantennero rapporti fra loro più a lungo. Ecco perché appartengono alla stessa famiglia, quella dei Lepidosirenidi, che già esisteva quando le coste del Brasile e quelle del Golfo di Guinea erano unite. Intanto andavano evolvendosi i pesci moderni, gli Attinopterigi, che entrarono in competizione con i Dipnoi e gli altri pesci primitivi, portandoli all'estinzione quasi ovunque. I Dipnoi riuscirono a sopravvivere solo negli ambienti più ostili, in cui la siccità e la povertà di ossigeno disciolto nell'acqua rendevano impossibile la vita ai pesci moderni che non hanno organi per respirare l'aria.

Campioni di resistenza

Il più antico dei Dipnoi viventi è senza dubbio la specie australiana, il barramunda, che presenta il maggior numero di caratteristiche in comune con le forme fossili. Questo pesce può raggiungere la lunghezza di 1,80 m e il peso di 50 kg. Come negli altri Dipnoi, le pinne dorsali, anali e caudali sono unite a formare una frangia unica che accompagna il profilo posteriore del corpo, mentre quelle pettorali e ventrali sono allungate. Durante la stagione secca, il barramunda resiste all'interno di piccole pozze, respirando aria atmosferica; tuttavia soccombe se le pozze si asciugano completamente.

Le specie africane, dette anche prototteri, si distinguono da quella australiana per le pinne pari più strette e allungate, oltre che per la diversa forma delle squame. Durante la stagione secca, i prototteri si infossano nella melma formando una sorta di tana che comunica con l'esterno attraverso una stretta galleria per la penetrazione dell'aria. In questi rifugi, i prototteri possono rimanere anche per 4 anni, sopravvivendo così ai periodi di siccità prolungata che sono frequenti nel continente africano. Alcuni uccelli come la cicogna dal becco a scarpa (Balaeniceps rex) si sono specializzati a cercare questi pesci all'interno dei loro rifugi.

La capacità di respirare aria atmosferica è maggiore nei Lepidosirenidi rispetto ai Ceratodidi, perché il polmone dei primi possiede una cavità doppia rispetto a quello unico della specie australiana. Caratteristica dei Lepidosirenidi è anche la presenza di ciuffi branchiali esterni e ramificati presenti nelle larve: questi organi respiratori le fanno assomigliare alle larve degli Anfibi Urodeli, le salamandre (tritoni e salamandre).

Politteri

Nei fiumi e nei laghi del continente africano vivono i politteri o bichir: sono pesci di forma assai allungata, caratteristici per le numerose piccole pinne dorsali. Sono gli unici rappresentanti viventi della sottoclasse Brachiopterigi e dell'ordine dei Polipteriformi: comprendono una decina di specie ripartite in due generi (Polypterus e Calamoichthys). Nuotano vicino al fondo e si spostano anche strisciando sul fango alla ricerca di invertebrati acquatici (lombrichi, insetti acquatici e crostacei) ma soprattutto di pesci e girini. Le pinne pettorali servono sia per nuotare sia per appoggiarsi al fondo, come due zampe. Infatti, questi pesci trascorrono gran parte del loro tempo, soprattutto di giorno, posati sul fondo degli stagni o dei fiumi a corso lento. La vescica natatoria (l'organo per galleggiare) dei politteri è trasformata in una duplice cavità: in tal modo, essi possono respirare sia con le branchie sia con questa sorta di polmone. Come i prototteri, sopravvivono alla siccità rimanendo immersi nel fango. Inoltre, possono vivere in acque assai povere di ossigeno: ogni tanto si recano alla superficie dell'acqua e immagazzinano aria atmosferica. Se in un acquario si pone una rete che impedisce a questi pesci di recarsi in superficie per respirare, essi muoiono in tempi brevi per insufficienza di ossigeno.

Sono commestibili e apprezzati come cibo dalle popolazioni africane che li pescano con reti e ami. Inoltre, vengono spesso venduti come pesci d'acquario per la loro bellezza e per l'aspetto insolito; tuttavia, non possono convivere con pesci di piccola taglia perché li divorano. Anche le larve dei politteri possiedono ciuffi branchiali simili a quelli osservabili nelle larve degli Anfibi Urodeli.