Roma – L’anatomia interna del cranio del bucero dall’elmo, Rhinoplax vigil, un uccello della famiglia dei Bucerotidi originario della penisola malese e delle Grandi Isole della Sonda, gli permette di resistere agli urti subiti durante le battaglie aeree con gli altri uccelli. A fare la scoperta una squadra internazionale di ricercatori. Questi sperano che questa nuova comprensione possa contribuire alla conservazione di questa specie gravemente minacciata di estinzione, oltre a fornire nuovi spunti per lo sviluppo di materiali bio-mimetici resistenti agli urti. “Quando ho iniziato a lavorare a Hong Kong, ho visitato il gruppo di conservazione forense della City University of Hong Kong, HKU, mi hanno fatto conoscere questo straordinario uccello, la sua bizzarra anatomia cranica e le minacce poste alla specie dal commercio illegale di animali selvatici”, ha detto Mason Dean, professore associato di anatomia comparata alla HKU.
Cranio di calabrone elmato.
CREDITO
Mason Dean
Il bucero dall’elmo è apprezzato nel commercio illegale di animali selvatici per il suo “casque” bulboso, una sporgenza simile a un elmo sulla parte anteriore del cranio. Sebbene i caschi siano un ornamento comune tra i buceri, sembrano svolgere ruoli diversi a seconda delle specie. In particolare, mentre i caschi della maggior parte delle specie sono cavi, quello del bucero elmato è ricoperto da uno spesso strato di cheratina, noto come “avorio del bucero”, e da una rete di ossa eccezionalmente densa. “Quando ho imparato a conoscere meglio questa specie, ho scoperto una sezione trasversale di un cranio essiccato in un museo, che ha rivelato uno sconvolgente relitto di trabecole nella teca”, ha raccontato Dean. Le trabecole, strutture interconnesse all’interno delle ossa dei vertebrati, sono uno dei modi in cui le ossa forniscono un’elevata forza e resistenza alla deformazione, nei punti in cui vi è più bisogno. “La comprensione dell’anatomia del bucero e del modo in cui permette questo comportamento da giostraio può quindi fornirci indizi sull’ecologia di questo elusivo animale e su aspetti fondamentali della sua storia di vita e della sua salute”, ha continuato Dean. “Poiché l’anatomia funzionale del bucero è praticamente inesplorata, le nostre scoperte forniranno idealmente anche nuove prospettive sulla progettazione bio-ispirata di compositi ad alte prestazioni per tollerare i danni da collisioni ripetute”, ha affermato Dean. “Siamo particolarmente entusiasti dell’idea che il bucero elmato possa essere un modello per materiali leggeri resistenti agli urti, in quanto potrebbe fornire soluzioni per i casi in cui la gestione delle collisioni è fondamentale, dai caschi ai veicoli e alle ruote dei rover aerospaziali”, ha evidenziato Dean. Gli scienziati hanno utilizzato la microCT per esaminare le diverse strutture del casco. “Ci siamo concentrati sulla comprensione delle architetture gerarchiche del cranio, unendo biologia, scienza dei materiali e tecniche ingegneristiche”, ha spiegato Dean. “Abbiamo abbastanza campioni da poter confrontare maschi e femmine, con alcuni esemplari che hanno ancora flessibilità articolare e altri in cui la rhamphotheca, la guaina di cheratina sulla teca e sulla mandibola, può scivolare via”, ha aggiunto Dean. “Una volta avviato il progetto, molti appassionati di ornitorinchi si sono messi a disposizione per aiutarci”, ha sottolineato Dean. “Siamo riusciti a ottenere un quadro dettagliato e quantitativo di come è costruita la teca, di come l’osso interagisce con la cheratina e dell’intricato reticolo di trabecole ossee che sostiene la superficie d’impatto del cranio”, ha specificato Dean. I ricercatori hanno scoperto che le trabecole del bucero erano in media spesse quanto o più di quelle del femore di un elefante, nonostante appartenessero a un animale molto più piccolo, contrariamente alla tendenza comune che vede le trabecole scalare con le dimensioni dell’animale. “Ho usato la microTC per esaminare una grande varietà di scheletri animali, ma non ho mai visto trabecole ossee come quelle che abbiamo trovato nel bucero”, ha dichiarato Dean. “Questo enorme gruppo di trabecole si incanala verso il tronco cerebrale, come un fascio di radici di un albero di banyan, convergendo su una piattaforma ossea molto più rinforzata rispetto a quella di altri buceri e parenti che abbiamo esaminato”, ha sottolineato Dean. “Tutte queste caratteristiche anatomiche iniziano a dare un’idea di come il cranio del bucero elmato sia adattato a resistere a uno degli impatti biologici più veloci che si conoscano, in cui i maschi si scontrano in una ‘giostra aerea’ alla velocità di un incidente automobilistico”, ha proseguito Dean. A causa del commercio illegale di animali selvatici, soprattutto in Asia, dove Dean e il suo gruppo lavorano, questa specie è ora in pericolo critico e si trova nella Lista Rossa delle Specie Minacciate dell’IUCN, con gran parte del commercio illegale che passa per Hong Kong ed è diretto verso la Cina continentale. “Il bucero dall’elmo è una delle specie di buceri più grandi dell’Asia e la cheratina che ricopre il suo cranio è storicamente un bersaglio del mercato dell’arte e dell’antiquariato per essere intagliata in prodotti ornamentali di fauna selvatica”, ha illustrato Dean. “Molti dei nostri campioni di cranio contenevano ancora i proiettili che probabilmente avevano ucciso l’animale”, ha aggiunto Dean. “Poiché la specie è elusiva e difficile da osservare in natura, c’è una grande necessità di migliorare la conoscenza della sua biologia, di preservare il suo habitat, di proteggere le popolazioni selvatiche in diminuzione e di sviluppare strumenti migliori per l’identificazione dei prodotti della fauna selvatica”, ha notato Dean. “Speriamo che progetti come il nostro contribuiscano a comprendere la storia naturale delle specie e a sensibilizzare l’opinione pubblica sulle sfide che la perdita di biodiversità comporta, mostrando anche idealmente agli scienziati che i passi verso la conservazione non devono provenire solo dai biologi della conservazione”, ha concluso Dean. (30Science.com)
