Il misterioso mondo dei serpenti

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Nell’ambito della valorizzazione e della tutela della biodiversità si inserisce a pieno titolo anche l’attività della Guida Ambientale Escursionistica, il cui compito – “accompagnare singole persone o gruppi nella visita ad ambienti naturali, montani, collinari, di pianura e acquatici, compresi i parchi naturali ed aree protette, nonché siti e strutture di carattere ecologico e naturalistico, illustrando gli aspetti paesaggistici, antropici e culturali del territorio, le caratteristiche e l’evoluzione degli ecosistemi” – offre la possibilità di contribuire in modo attivo alla conoscenza e alla divulgazione di corrette informazioni e condotte utili alla protezione e alla conservazione della flora e della fauna dei territori.

Ciò vale, in particolare modo, per alcune specie, soprattutto del regno animale, che nel corso della storia, per motivi religiosi o di altra natura, sono stati demonizzati e incompresi. Animali come i serpenti suscitano infatti nell’essere umano sentimenti molto intesi, di tipo ancestrale, che comprendono ribrezzo, repulsione, terrore, fino alla nota “ofidiofobia”, la paura morbosa dei serpenti, che rappresenta una delle fobie maggiormente diffuse. Allo stesso tempo, sul piano biologico ed evolutivo, nessun’altra specie può primeggiare sui questi animali, specialmente su quelli velenosi.

Non c’è nulla di più convincente della coda di un serpente a sonagli
(Proverbio dei Navajo)

Caratteristiche e morfologia dei serpenti

Il panorama dei serpenti viventi è amplissimo: vi sono circa 2700 specie descritte, diffuse in tutti i Continenti. Essi possiedono un’elevatissima capacità adattiva, grazie alla quale si sono insediati in ogni ambiente, compreso quello marino (basti pensare agli idrofidi, gli interessantissimi serpenti marini). Il loro successo evolutivo è indiscusso e, a parte i diversi adattamenti ecologici e i limiti dimensionali (si va dai 10 cm dei piccoli tiflopidi ai 8-9 metri dei grandi boidi), si tratta di un gruppo molto omogeneo morfologicamente: infatti l’evoluzione ha prodotto, nei serpenti, la perdita completa degli arti e dei loro supporti scheletrici, e al contemporaneo sviluppo di alternative strutturali e funzionali per risolvere i problemi del movimento. Unica eccezione è rappresentata dai boidi, nei quali sono ancora visibili residui del cinto pelvico e degli arti posteriori sotto forma di due protuberanze coniche ai lati della cloaca, e che sono ancora utilizzate dai maschi per stimolare le femmine durante il periodo degli accoppiamenti.

Quasi tutti questi rettili hanno allungato il tronco, aumentando spesso a dismisura il numero delle vertebre, si va infatti dalle 180 vertebre della comune vipera, alle oltre 400 di cui sono dotati alcuni colubridi arboricoli. Lo sterno è assente, e quasi tutte le vertebre sono collegate a un paio di costole liberate all’estremità, ma in connessione ai robusti fasci muscolari tra le grandi scaglie ventrali, che sostituiscono, appunto, lo sterno.

Dall’unione costole-muscoli-scaglie ventrali dipendono alcune delle caratteristiche funzionali di questi animali, e in primo luogo, le loro capacità locomotorie. Infatti a seconda della biologia e dell’habitat i serpenti si muovono in tre modi diversi:

Serpeggiando, cioè facendo procedere il corpo a curve, utilizzando qualsiasi irregolarità del substrato come punto di appoggio per la spinta in avanti;
Con andatura laterale, che si verifica quando il substrato è liscio o non dà punti di appoggio, come ad esempio la sabbia;
Con movimento cruciforme, come avviene nei bruchi, utilizzando le robuste scaglie ventrali come tante zampette con cui fare progressivamente presa sul substrato, procedendo quasi in linea retta.

Raggiunto un sistema di spostamento efficace, il successivo passo evolutivo degli ofidi è stato la ricerca di tecniche adeguate per soddisfare le esigenze alimentari. Praticamente tutti gli ofidi conosciuti sono predatori e pertanto hanno dovuto confrontarsi con l’handicap dell’assenza degli arti nella cattura e nell’ingestione del cibo, riducendo contemporaneamente i rischi di contatto fisico con la preda e le sue capacità di difesa. Il problema è stato risolto utilizzando due principali vie di cattura e uccisione, l’aggancio e la costrizione, o azzannamento e avvelenamento, e con accorgimenti anatomici che possono considerasi unici tra i vertebrati viventi. I serpenti si sono, infatti, evoluti per ingollare in qualsiasi modo l’agognata preda, per quanto voluminosa possa essere: fauci, tronco, esofago e stomaco sono facilmente dilatabili, la mandibola è collegata tramite legamenti elastici, e le costole, come si è detto, sono libere alle estremità addominali, per consentire una maggiore dilatazione. Sempre per facilitare l’ingestione di prede voluminose uno dei due polmoni è molto sviluppato, mentre l’altro è ridottissimo se non assente; infine, al momento del pasto, sono in grado di estroflettere la trachea per respirare.

Prima ancora della cattura gli ofidi si sono dovuti occupare di affinare i sensi per ricercare e individuare la preda. Contrariamente alla nostra, la lingua del serpente, non è d’aiuto nella deglutizione, ma si è sviluppata in uno straordinario organo di senso. La lingua serve al serpente per raccogliere delle molecole olfattive presenti nell’aria o sugli oggetti per poterle analizzare. Il fatto che la lingua sia biforcuta ne amplia il raggio d’azione e la precisione. Sul palato del serpente sono presenti due specie di sacche, l’organo di Jacobson, dove viene infilata la lingua una volta rientrata in bocca. L’organo di Jacobson, collegato e combinato con le narici e tutto il sistema olfattivo, analizza le particelle raccolte dalla lingua dando al serpente una percezione degli odori molto precisa e fine. La sensibilità della loro lingua gli permette di sentire degli odori a noi impercettibili, come ad esempio la scia lasciata dal passaggio, qualche ora prima, di una preda, oppure, per i serpenti velenosi, di poter rintracciare la preda che hanno morso e che è scappata a rifugiarsi per poi morire. In quest’ultimo caso, il serpente segue l’odore lasciato dalla sua preda, ma pure l’odore del proprio veleno (che modifica l’odore della preda stessa). Questo sistema evita al serpente di seguire la scia lasciata da un’altra possibile preda e quindi di concentrare le ricerche su quella morsicata. Quando i serpenti sono a caccia oppure vengono disturbati e si sentono minacciati, aumentano le perlustrazioni effettuate con la loro lingua, per essere sempre aggiornati su ciò che gli succede attorno. Per poter permettere alla lingua di uscire ed entrare rapidamente e discretamente dalla bocca, il serpente ha un piccolo orifizio, frontale, tra le labbra.

Sguardo, zanne e sistemi per predare

Spesso lo sguardo di questi animali è definito freddo, inespressivo, fisso, per l’apparente assenza di palpebre e di movimenti oculari: in realtà le palpebre ci sono, ma sono trasparenti e saldate tra loro per evitare che un qualsiasi ostacolo, durante gli spostamenti, possa rovinare gli organi visivi. Quantificare la qualità della loro vista non è semplice, senza dubbio alcuni gruppi sembrano meno dotati di altri, per esempio alcuni colubridi ed elapidi dimostrano di vederci benissimo inseguendo per lunghi tratti la preda. Una volta rintracciata la preda, subentra la preparazione all’attacco, che è diversa nei vari gruppi a seconda del livello evolutivo, e dalla presenza o meno, di un apparato velenifero.

Il sistema più primitivo, ma anche il più diffuso, è quello utilizzato dagli aglifi(A), serpenti privi di zanne velenifere, che mordono la preda e la avvolgono in maniera fulminea tra le spire. Questi costrittori usano la loro forza muscolare per stringere progressivamente la preda fino a interromperne completamente le capacità respiratorie e portandola quindi alla morte per asfissia.

A un secondo step evolutivo troviamo gli opistoglifi(B), che possiedono due o più denti veleniferi profondamente scanalati, situati nella parte posteriore della bocca, e a diretto contatto con le ghiandole velenifere: essendo sprovvisti di una muscolatura atta a spremere le ghiandole, il veleno non è iniettato, ma semplicemente cola attraverso le scanalature fino a penetrare nella ferita. Al fine di depositarne una sufficiente quantità, questi serpenti sono costretti a mantenere la presa una volta morso, e talvolta sembra che “mastichino” la preda: lo scopo di questo movimento è di depositare più veleno e di praticare più fori, o addirittura piccoli tagli, sulla cute per aumentare la superficie di assorbimento. In Italia l’unico serpente provvisto di tale apparato è il colubro lacertino (Malpolon monspesullanum), presente solamente in Liguria.

Il terzo step evolutivo è quello dei proteroglifi(C), che tratterò solo marginalmente, non essendo presente in nessun serpente italiano. Si tratta di una tipologia di serpente, tipica delle famiglie degli elapidi e degli idrofidi, decisamente più evoluta della precedente: gli esemplari presentano i due denti del veleno nella parte anteriore della bocca, le zanne hanno la caratteristica di essere canalicolate e collegate alle ghiandole velenifere da un condotto, ghiandole che poi sono connesse a una potente muscolatura che permette di iniettare, sotto pressione, il veleno nella preda.

Il quarto e ultimo gradino evolutivo, cui spetta il primato come miglior apparato d’inoculazione, è rappresentato dai viperidi, solenoglifi (D). Essi possiedono un sistema che, concettualmente, è simile a quello del livello precedente, rispetto al quale, tuttavia, presenta un ulteriore grosso vantaggio: i denti, perfettamente canalicolati e simili a una siringa ipodermica, sono fissati all’osso mascellare che, a differenza dei proteroglifi, non è fisso, ma può ruotare di circa 90 gradi. Questa caratteristica ha permesso ai serpenti che la posseggono di sviluppare denti del veleno estremamente lunghi rispetto alle dimensioni della loro bocca, per cui quando questa è chiusa, le zanne rimangono sdraiate parallelamente al palato e protette da una guaina, ma nel momento in cui il serpente decide di farne uso, allora spalanca la bocca, ruota il mascellare ed erige le zanne che, a questo punto, si trovano in posizione perpendicolare rispetto al palato. E’ interessante notare che non si tratta di un movimento riflesso, ma governato completamente dall’animale, il quale può, a sua discrezione, aprire la bocca senza erigere i denti veleniferi o erigerne uno solo, tenendo ripiegato l’altro. Il vero grosso vantaggio di possedere lunghi denti del veleno è evidente nel momento della predazione: un proteroglifo, pur possedendo un veleno più attivo, è costretto a non mollare la preda dopo averla addentata, nell’attesa che il veleno faccia effetto, ma facendo ciò corre il rischio di rimanere ferito nei tentativi che la preda attua per liberarsi. Al contrario i solenoglifi possono limitare la loro azione ad un rapidissimo morso, dal momento che la profondità alla quale è depositato il veleno, grazie ai lunghi denti, fa sì che la sostanza venga immediatamente in contatto con gli organi interni della preda o che sia iniettata in un grosso vaso sanguigno: la morte della preda, in tal modo, avviene di regola in pochi secondi, talvolta immediatamente dopo il morso.

Consumato il pasto, tutti i serpenti sono torpidi per qualche tempo, a seconda, naturalmente, del volume e della consistenza del pasto, e ricercano luoghi con temperature e umidità adatti e sufficientemente nascosti per digerire. E’ questo un momento delicato per la loro sopravvivenza, per una serie di motivi; sbalzi termici possono bloccare i processi metabolici e costringerli al rigetto o causarne addirittura la morte, inoltre i loro movimenti sono rallentati, rendendo questi animali più esposti agli attacchi dei loro nemici. Questo è uno dei momenti del loro ciclo vitale in cui è più facile osservarli, perché lenti e indolenti come sono fuggono solo all’ultimo momento. D’altra parte per questi poecilotermi – esseri viventi con una temperatura interna variabile e legata a quella dell’ambiente in cui vivono – e ectotermi – animali con la temperatura corporea basata su sorgenti di calore esterne – la regolazione termica e quindi il riscaldamento al sole rivestono fondamentale importanza in tutte le altre fasi vitali. Per raggiungere la temperatura d’esercizio a volte servono ore di esposizione ai raggi solari; in primavere e in autunno questi animali si portano sui giacigli preferiti nelle ore più calde e si termoregolano a lungo, in estate invece fuoriescono nelle ore più fresche e rimangono sotto il sole per pochi minuti. La necessità di riscaldarsi è più elevata nelle femmine feconde, con le uova che si stanno sviluppando, e in quelle gravide (è il caso delle specie che tengono le uova nell’ovidutto fino al completo sviluppo dei piccoli).

Nei serpenti manca un sistema uditivo esterno, ma oltre alle informazioni visive e olfattive essi possono raccogliere le vibrazioni del suolo attraverso le ossa della mascella inferiore, che le convogliano all’osso quadrato, e da qui, attraverso la staffa, ai centri uditivi. Si tratta quindi di animali che, seppur sordi, possono accorgersi di qualsiasi movimento nelle loro vicinanze attraverso la percezione delle onde sonore trasmesse dal substrato in cui stazionano. Alcuni serpenti (come la nostra vipera) presentano, ai lati del capo (tra l’occhio e la narice) delle fossette termo-recettive in grado di avvertire a distanza la presenza di un corpo caldo, e grazie a questi sensori all’infrarosso possono avvicinarsi alla sorgente di calore (la preda) anche al buio completo.

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