Approfondimento sulle uova degli uccelli

Le uova degli uccelli sono strutture incredibili, uniche tra gli animali, e si sono evolute durante il periodo Giurassico nel gruppo più ampio a cui appartengono gli uccelli: i dinosauri.

Numerose le evidenze fossili a riguardo:

Conosciute e utilizzate in tutto il mondo per l’alimentazione umana, in realtà poche persone si sono soffermate un istante per comprendere veramente la loro funzione biologica. In questo post cercherò di approfondire questo argomento che mi ha sempre affascinato. Vedremo le caratteristiche principali delle uova, ovvero colore, forma, dimensione e struttura interna e infine i fattori che influenzano queste caratteristiche oltre che il numero di uova di una covata.

I COLORI DELLE UOVA

Il colore standard delle uova dei vertebrati è il bianco del carbonato di calcio di cui sono costituiti i gusci, ma alcuni uccelli, principalmente passeriformi, producono uova colorate. La biliverdina e il suo chelato di zinco danno un colore di fondo verde o blu e la protoporfirina è responsabile dei colori rosso e marrone, sia come colore di fondo sia sotto forma di macchie.

Gli uccelli non passeriformi in genere depongono uova bianche, ad eccezione di alcune famiglie, come i Charadriiformi, le pernici del deserto e i Caprimulgiformi, per le quali è necessario il camuffamento, e alcuni cucù parassiti, che depongono uova molto simili a quelle delle specie ospiti. Alcune di queste specie, per contro, hanno sviluppato uova con caratteristiche uniche, grazie alle quali possono riconosce le uova degli intrusi e rimuoverle dal nido. La maggior parte degli altri passeriformi, al contrario, depongono uova colorate, anche se non hanno bisogno di colori criptici. Si pensa che la pigmentazione delle uova funzioni da “plastificante” naturale, rendendo il guscio meno fragile. Infatti se nell’alimentazione non è disponibile una quantità di calcio sufficiente, il guscio dell’uovo può essere troppo sottile e rompersi facilmente. La presenza del pigmento quindi compensa questa fragilità, e si può notare che la quantità di pigmentazione nel guscio risulta essere inversamente proporzionale alla quantità di calcio fornita nell’alimentazione.

Qui sotto, un nido di quaglia (Coturnix coturnix):

Per lo stesso motivo, le ultime uova deposte in una stessa covata sono più colorate o maculate rispetto alle prime, poiché le scorte di calcio della femmina si riducono ad ogni uovo deposto. Gli uccelli che costruiscono i nidi sugli alberi (o comunque in alto) hanno generalmente uova blu o verdastre, macchiate o non, mentre gli uccelli che nidificano a terra solitamente hanno uova bianche maculate di nero o marrone, per essere mimetiche.

Qui sotto, un nido di merlo (Turdus merula):

In specie come le urie, che nidificano in grandi gruppi, le uova di ogni femmina hanno segni molto diversi, rendendo più facile per le femmine identificare le proprie uova tra le migliaia di nidi e uova presenti.

Ecco come si presentano le uova di uria, sembrano piccole opere d’arte e sono tutte diverse:

Anche al tatto le uova degli uccelli possono essere estremamente diverse: le uova dei cormorani sono ruvide e gessose, quelle dei tinamù sono lucide e sembrano di porcellana, le uova di anatra sono untuose e impermeabili, mentre quelle dei casuari sono fortemente butterate.

Qui sotto, una collezione di bellissime uova di tinamù (varie specie):

LA FORMA DELLE UOVA

La forma delle uova varia considerevolmente tra le specie di uccelli, e vanno da quasi sferiche (come quelle del gruccione minore) ad altamente piriformi o coniche (come quelle dell’uria), con la forma dell’uovo di gallina a metà strada fra le due. I primi studi sulla forma dell’uovo hanno suggerito che la forma non sferica delle uova era causata dalla forzatura dell’ovulo attraverso l’ovidotto della femmina. Tuttavia, questa teoria è stata confutata da studi sulla formazione dei gusci d’uovo in un certo numero di specie di uccelli usando tecniche come la radiografia che hanno dimostrato che la forma dell’uovo è determinata nell’istmo ovidotto (prima della calcificazione del guscio) con l’estremità appuntita caudale (più in basso nell’ovidotto). Queste osservazioni non possono essere spiegate dalla precedente teoria. Gli uccelli che nidificano sugli alberi o sul terreno spesso hanno uova altamente coniche. Queste hanno meno probabilità di rotolare, tendendo invece a muoversi in un cerchio stretto ed è probabile che questo tratto si è originato tramite selezione naturale. Al contrario, molti uccelli nidificanti in cavità naturali hanno uova quasi sferiche.

La forma ha un significato biologico. Un uovo appuntito tenderà a disporsi su un lato, con l’estremità meno acuta in posizione più elevata. Questa estremità contiene la sacca d’aria e il guscio sopra di essa presenta una densità di pori superiore rispetto all’estremità più appuntita. Incubare le uova con la punta verso il basso migliora il flusso di ossigeno verso la testa dell’embrione, che è la parte del corpo che richiede più ossigeno. Tutte le moderne incubatrici infatti prevedono la disposizione delle uova in questo modo, per favorire un corretto sviluppo embrionale e aumentare di conseguenza la percentuale di schiusa.

Una pubblicazione del 2017 sulla rivista Science, grazie all’analisi di 50.000 dati di uova di uccello, ha dimostrato che la forma delle uova degli uccelli è un prodotto degli adattamenti al volo e non il risultato delle condizioni di nidificazione o della storia della vita di un uccello. È stata trovata una forte correlazione tra forma dell’uovo e capacità di volo: gli uccelli che volano con grande dispendio energetico di solito massimizzano la dimensione dell’uovo grazie ad una forma ellittica, per mantenere un profilo aerodinamico.

LE DIMENSIONI DELLE UOVA

La dimensione dell’uovo in genere è abbastanza proporzionale alle dimensioni dell’uccello adulto. Si va dal mezzo grammo di quello dell’uccello mosca, agli 1,5 kg di quello dello struzzo, qui sotto:

I kiwi hanno uova sproporzionatamente grandi, fino al 20% del peso corporeo della femmina. La femmina fa un’enorme fatica sia a portare l’uovo dentro di se che a deporlo. Qui sotto, uno scheletro di kiwi femmina con il suo uovo, per darvi l’idea delle proporzioni:

LA STRUTTURA DELL’UOVO

L’uovo è una cellula germinale femminile costituita essenzialmente da guscio, tuorlo e albume. A queste parti si affiancano una serie di altre strutture, a cominciare dalla cuticola che riveste esternamente il guscio, che è la prima barriera di protezione contro la penetrazione di batteri. Migliaia di minuscoli pori sul guscio permettono all’embrione di respirare. Il comune uovo di gallina, ad esempio, ha circa 7500 pori. La cuticola permette il passaggio dell’aria attraverso i pori del guscio, ma al tempo stesso impedisce la perdita eccessiva di acqua, fattore importante per la sopravvivenza dell’embrione. Al di sotto del guscio si trova un doppio strato di membrana testacea, anch’essa ha una funzione di protezione ed è strettamente aderente a tutti i punti del guscio tranne che al polo ottuso dove si separa e forma uno spazio vuoto, la camera d’aria. Poi c’è la parte trasparente e incolore, detta albume, che contiene gran parte dell’acqua necessaria allo sviluppo embrionale. Al centro dell’albume si trova il tuorlo circondato da una membrana vitellina. Il tuorlo è tenuto in posizione centrale grazie alla presenza di legamenti proteici, detti calaze, che si protraggono da esso verso i poli dell’uovo intrecciandosi alle proteine dell’albume. Infine troviamo il blastodisco, sulla superficie laterale del tuorlo. È questa la sede dell’embrione, dove il pulcino inizierà a svilupparsi.

QUANTE UOVA DEPONGONO GLI UCCELLI?

Le dimensioni medie della covata vanno da un singolo uovo, come per i condor, a ben 17 uova, per la starna (Perdix perdix). Alcuni uccelli depongono anche uova non fecondate, soprattutto in cattività. Le galline e le quaglie d’allevamento sono state selezionate per produrre fino a 300 uova non fecondate all’anno.

Alcuni uccelli rispondono alla perdita accidentale di un uovo deponendo un uovo sostitutivo, mentre altri invece smetteranno di deporre in base alle dimensioni visive della covata. A seconda che rispondano alla rimozione o all’aggiunta di uova, gli uccelli vengono classificati come produttori determinati (il numero di uova deposte è predeterminato e non rispondono al cambiamento) o come produttori indeterminati. In generale, gli uccelli che depongono poche uova tendono ad essere indeterminati. Un altro fattore che determina il numero di uova deposte è il grado di sviluppo del pulcino alla nascita: le specie i cui pulcini nascono totalmente dipendenti dai genitori fanno meno uova delle specie i cui pulcini sono invece in grado, dopo poche ore, di mangiare da soli e di seguire i genitori (precoci). E questo avviene sia per una questione di affollamento del nido sia perché i pulcini totalmente dipendenti dai genitori richiedono un enorme sforzo da parte di questi ultimi per essere portati fino allo svezzamento. Per contro, per i pulcini che lasciano subito il nido è più difficile raggiungere l’età adulta a causa dei molti pericoli che devono affrontare.

Qui sotto a sinistra, pulcini precoci, a destra pulcini inetti e totalmente dipendenti dai genitori:

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