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C'è vita nelle grotte?

C'e' vita nelle grotte?

Certamente, ma attenzione: un ambiente sotterraneo, se fosse  completamente isolato, conterebbe un ecosistema incompleto e  quindi incapace di sostentarsi perche' mancante della luce che e'  la fonte primaria di energia dalla quale dipendono tutti gli esseri  viventi. All'esterno sono le piante verdi quelle che utilizzano la  luce per i processi di trasformazione delle sostanze minerali in  sostanze organiche (fotosintesi), innescando tutte le catene  alimentari che, partendo dalle piante, passano per i vegetariani e  finiscono ai carnivori e ai detritivori. 
Sottoterra la luce e' assente e quindi l'ambiente deve per forza  dipendere da quello esterno. Da su infatti, mediante veicoli come certi animali esterni, le correnti d'aria, la gravita' e, soprattutto,  l'acqua, vengono immesse nel sottosuolo quantita' spesso  notevoli di materia organica. Qualche volta si tratta di esseri vivi  (animali invertebrati, spore, pollini e limi ricchi di batteri e  protozoi), ma in genere cio' che viene trascinato giu' e' materia  organica morta: detriti vegetali piu' o meno decomposti, guano,  cadaveri di animali grandi e piccoli e cosi' via.  Insomma: il mondo sotterraneo e' un mondo privo di piante e di  vegetariani, si procura materiale energetico 'filtrato' dall'esterno  ed e' essenzialmente popolato da animali detritivori e dai loro  predatori. Bisogna pero' sottolineare che le grotte, in questo discorso,  costituiscono un concetto antropocentrico, in quanto sono dei  vuoti a misura d'uomo, cioe' percorribili ed esplorabili. Ma i  confini tracciati da un rilievo topografico sono solo l'espressione  dei nostri limiti esplorativi, oltre i quali un immenso mondo, di  gran lunga piu' vasto di tutte le grotte che ci e' dato conoscere, si  estende a dismisura nel reticolo tridimensionale di micro-fessure,  inesplorabile ma esistente in ogni massiccio montuoso. Questo e'  il vero ambiente sotterraneo, il piu' protetto, climaticamente piu'  stabile e biologicamente piu' popolato.  Le grotte sono soltanto delle comode (per noi) finestre aperte su  questo mondo, dei vuoti percorribili che ci permettono di  penetrare piu' o meno profondamente nel sottosuolo e nelle quali  gli organismi che 'escono' dalle loro piu' riparate fessure,  capitano solo casualmente: ma e' solo qui che noi, chiamandoli  un po' impropriamente cavernicoli, li possiamo incontrare.    

Se tralasciamo quegli animali che vi arrivano per caso  dall'esterno o che utilizzano le zone prossime all'ingresso come  rifugio temporaneo (soprattutto vari mammiferi, compresi i nostri  simpaticissimi pipistrelli, ma anche uccelli, rettili e, tempo fa,  anche uomini), possiamo dire che le grotte sono abitate da  organismi molto specializzati, che vivono in permanenza nel  sottosuolo, stadio finale di una lunga evoluzione che li ha resi  perfettamente adatti a questo tipo di ambiente. A parte certi  Anfibi, tra cui il noto Proteo, e un certo numero di Pesci ciechi  che troviamo nella fascia intertropicale, in maggioranza si tratta di  invertebrati. Incontriamo Planarie, Anellidi, Molluschi, ma  soprattutto Artropodi, essenzialmente rappresentati da Insetti,  Crostacei, Diplopodi, Aracnidi.
Fra le caratteristiche piu' evidenti di questi abitanti di un mondo  senza luce vi e' la scomparsa di accessori divenuti superflui,  come gli occhi e la pigmentazione (sarebbero solo un inutile  dispendio energetico), cosi' come certi organi deputati alla  respirazione. Essa avviene cosi' direttamente dai tegumenti,  delicati e 'porosi', adatti ad un ambiente saturo di umidita' e con  temperature stabili, cioe' da condizioni ambientali che evitano la  disidratazione. In compenso il loro corpo e' cosparso di  raffinatissimi organi di relazione molto sensibili, capaci di  'leggere' il mondo che li circonda. Altri caratteri, come il  rallentamento delle funzioni metaboliche, l'assenza di periodicita'  regolare nei cicli riproduttivi, la produzione di poche ma  voluminose uova, fanno parte di strategie di sopravvivenza e di  risparmio energetico in un ambiente piu' o meno stabile e  prevedibile.
 
 

Gli organismi che vivono in ambiente sotterraneo traggono le  loro origini da progenitori che, in ere geologiche diverse  dall'attuale, ci sono 'pre-adattati' poco per volta a gradire  condizioni ambientali con un grado di umidita' molto elevato,  come il suolo di ambienti forestali in zone ricche di precipitazioni,  e con temperature relativamente basse. Le alterne vicissitudini  climatiche avvenute sulla Terra (soprattutto i periodi piu' caldi e  piu' aridi) hanno spinto questi animali a popolare sempre piu' il  sottosuolo, garante di condizioni piu' stabili e favorevoli.  La variabilita' del clima esterno ha anche determinato fasi di  isolamento piu' o meno prolungato zona per zona, ad esempio su  distinti massicci montuosi, alternate a fasi di migrazioni dovute  alla ricerca di condizioni piu' favorevoli. Questa alternanza ha  favorito da un lato la frammentazione in numerose specie distinte  e con diffusione limitata (isolamento) e dall'altro di  rimescolamento e l'occupazione di zone diverse dalle precedenti  (migrazioni), quindi nuovi isolamenti e cosi' via. 
L'osservazione dell'attuale distribuzione geografica delle specie o  di interi gruppi faunistici, unitamente al grado di affinita'  filogenetica dato dai loro caratteri, e' la chiave di lettura per capire  la storia della loro evoluzione e costituisce uno dei capitoli piu'  interessanti ed appassionanti del loro studio.

Cenni di Biospeleologia

Le grotte sono caratterizzate dalla riduzione o dall'assenza di luce, una umidità vicina al punto di saturazione, temperature poco elevate corrispondenti alla media annuale esterna con ristrette escursioni termiche durante il giorno e durante l'anno. L'illuminazione naturale di una grotta varia molto con la morfologia di questa e con la diminuzione della intensità luminosa si passa da piante verdi superiori, alle felci, ai muschi, alle alghe, e nella totale oscurità, ai funghi ed ai batteri. Non esistono piante completamente adattate alle grotte come invece per gli animali, ma ci sono vegetali che si trovano in ambienti simili alle grotte. Tra i batteri che hanno trovato vie alternative alla fotosintesi ci sono i Ferrobatteri, che trasformano il ferro in idrossidi di ferro nelle terre rosse delle grotte carbonatiche, i Solfobatteri che fissano lo zolfo della decomposizione di sostanze organiche e i calciobatteri che anneriscono le concrezioni calcitiche nei tratti non lontani dall'ingresso. Tra i funghi ce ne sono alcuni che formano cuscinetti bianchi su sostanze organiche in putrefazione (muffa bianca del pane) o altri che parassitano insetti troglofili.
Le alghe formano strati gelatinosi di colore verdazzurro sulle pareti. I muschi e le felci sono abbastanza comuni nelle zone illuminate a causa della forte umidità. Essendo la vegetazione all'interno della grotta così ridotta, la produzione primaria, cioé la base della catena alimentare, è insufficiente alla sopravvivenza di erbivori e di tutti gli altri organismi, così pochi sono gli organismi strettamente cavernicoli mentre molti animali trascorrono solo parte del loro ciclo vitale all'interno della grotta arricchendola troficamente. 

La grotta quindi non è un ambiente indipendente e completamente isolato ma è strettamente legato all'apporto di sostanze nutritive dall'ambiente esterno. Molti organismi che svolgono l'intero ciclo vitale nella grotta dipendono troficamente dagli animali che si nutrono del guano dei pipistrelli. Gli adattamenti principali degli animali cavernicoli sono la specializzazione degli organi sensoriali, per esempio l'ecolocazione, lunghe appendici tattili, chemiorecettori ecc.; l'allungamento di arti e appendici; la rudimentalizzazione degli occhi; la perdita di pigmentazione; l'aumento del volume delle uova; il rallentamento del metabolismo e la perdita della ritmicità. Quelli che genericamente chiamiamo pipistrelli fanno parte dell'ordine dei chirotteri. I chirotteri sono dei mammiferi completamente adattati al volo con delle vere e proprie ali costituite da una membrana alare, il patagio, distesa dalle dita della mano, all'avambraccio e alla zampe posteriori. Un altro adattamento particolare dei chirotteri è quello della ecolocazione che permette loro di muoversi nell'oscurità totale e di catturare in volo gli insetti di cui si nutrono. I pipistrelli emettono degli ultrasuoni, non udibili dall'orecchio umano, con la laringe o, come nei rinolofidi, tramite il naso, e quando questi incontrano un ostacolo vengono riflessi e l'animale ne capta l'eco, proprio come un sonar. Questo sistema è utile sia per orientarsi nelle grotte che per catturare gli insetti. 

Il volo comporta un grande dispendio di energie e per questo i chirotteri sono voracissimi cacciatori di insetti: un pipistrello è in grado di mangiare 3000 insetti in una notte! Questo li rende estremamente utili, ma anche vulnerabili alle disinfestazioni operate dall'uomo. La credenza che i pipistrelli si attaccano ai capelli di visitatori indesiderati è falsa essendo il loro sistema di ecolocazione così efficiente e essi stessi di comportamento schivo e innocuo. I chirotteri si accoppiano dall'autunno fino alla primavera, ma le femmine sono in grado di ritardare la fecondazione anche di 7 mesi in modo da partorire, dopo poche settimane di gestazione, tutte nello stesso periodo. La madre porta sempre con se il proprio piccolo allattandolo anche in volo. Alcuni insetti hanno sviluppato sistemi di difesa contro i chirotteri: alcuni sono in grado di intercettare gli ultrasuoni del pipistrello cambiando improvvisamente rotta, altri addirittura emettono loro stessi degli ultrasuoni confondendo il predatore, altri ancora sono ricoperti di una peluria che attutisce gli ultrasuoni impedendone l'eco. 
 

Davide D'Onofrio