L’uomo ha sempre avuto un’innata e irrefrenabile attrazione - quasi un'ossessione - verso il cielo. Osservare gli uccelli librarsi in volo e solcare i cieli con tanta leggerezza dev’essere stato davvero molto frustrante per la specie più egocentrica che c’è. Il 21 novembre del 1783, esattamente alle 13 e 54 minuti, dal centro di Parigi si alzò verso il cielo il primo vero volo di un essere umano a bordo di un pallone aerostatico. Il merito fu dei famosi fratelli Montgolfier, Joseph-Michel e Jacques-Étienne, pionieri dell'aviazione, produttori di carta e soprattutto inventori della mongolfiera. Tuttavia, gli uccelli non sono né gli unici né i primi animali ad aver conquistato i cieli prima dell'uomo (e a dirla tutta anche con lo stesso pallone dei fratelli francesi ci erano riusciti prima una pecora, un'anatra e un gallo). La natura e l'evoluzione sono riuscite più volte e nei più svariati e fantasiosi modi a impadronirsi dei cieli.
Il volo battuto: l'eccellenza degli uccelli e dei pionieri insetti
Con circa 11mila specie conosciute, gli uccelli sono senza alcun dubbio gli animali volatori per eccellenza. Il loro corpo è fatto per volare e possiede una serie di adattamenti che l'evoluzione ha plasmato per far sì che possano solcare i cieli nel modo più efficace possibile. Per poter volare, gli uccelli "hanno dovuto" alleggerire il più possibile il loro corpo, perdendo i denti e gli artigli sugli arti superiori a favore di un più leggero becco corneo e delle ali.
Lo scheletro è robusto ma leggero, con ossa cave sostenute da una rete di trabecole e dita fuse su cui si attaccano alcune delle penne dell'ala. Le loro "braccia" sono, dal punto di vista strutturale, piuttosto simili alle nostre. Attenzione però: piume e penne non sono la stessa cosa. Le ossa degli uccelli hanno una trama interna a “nido d’ape”, che le alleggerisce molto rispetto a quelle dei mammiferi, rinunciando a un po’ di robustezza. Inoltre, l’apparato respiratorio degli uccelli è particolarmente efficiente: i polmoni sono simili ai nostri, ma collegati con i “sacchi aerei”, strutture uniche degli uccelli che funzionano come il mantice dei camini, pompando aria fresca quando l’animale è sotto sforzo.
Se si osserva l’ala di un uccello in sezione, si vede che il suo profilo è leggermente arcuato verso l’alto, con il margine anteriore più spesso del posteriore. In questo modo, l’aria che passa sopra l’ala descrive un percorso leggermente più lungo di quella che passa sotto, e questo fenomeno dà vita a una spinta verso l’alto che genera “portanza” e tiene in aria l’ala.
Non tutti gli uccelli però volano. Tra i più famosi pennuti non volatori ci sono i pinguini, adattatisi alla perfezione alla vita marina, oppure i cosiddetti paleognati, il gruppo che include struzzi, casuari, kiwi, emù e nandù. Ci sono anche altri meno famosi, come il pappagallo kakapo, il cormorano delle Galapagos o lo svasso del lago Titicaca e altre specie che vivono su isole o luoghi remoti, dove l'assenza di predatori ha reso superflua la capacità di volo.
I primi in assoluto a conquistare il cielo sono stati gli insetti circa 350 milioni di anni fa. Sono loro i veri pionieri dell'aria, con oltre un milione di specie note. A differenza degli uccelli, questi invertebrati possiedono ben due paia di ali attaccate al torace, anche se in alcuni gruppi, come nei coleotteri, il primo paio si è trasformato in una corazza protettiva (elitre) sotto cui nascondere il secondo.
INSETTI MORTALI | I Più Letali della Natura - Documentario Animali
Dominatori della notte: i pipistrelli
I chirotteri sono gli unici mammiferi ad aver sviluppato un vero volo battuto. A differenza degli uccelli, le loro ali sono formate da una membrana di pelle, chiamata patagio, sorretta dalle dita allungate della mano (meno uno che resta mobile) e attaccata poi ai lati del corpo e alle zampe posteriori. Altre membrane di supporto al volo si estendono tra la coda e gli arti posteriori e tra la spalla e il polso.
In Europa sono attualmente presenti 45 diverse specie di chirotteri di cui 33 stabilmente residenti in Italia. Ad eccezione di Artico, Antartico e poche, isolate regioni oceaniche, i pipistrelli possono essere ritrovati ovunque, occupando una grande varietà di habitat. Molte specie utilizzano piante, grotte, cave, miniere abbandonate, edifici e ponti. La maggior parte delle specie si nutre di insetti, usando l'ecolocalizzazione per cacciare nel buio. Esistono solo tre specie di pipistrelli che si nutrono di sangue, vivendo esclusivamente in sud e centro America; il sangue non viene succhiato ma leccato dopo essere fuoriuscito da piccole ferite.
Giganti del passato: gli pterosauri
Tra i dominatori dei cieli del passato, non possiamo dimenticare i giganteschi rettili volanti estinti: gli pterosauri. Queste lucertole alate sono stati i primi vertebrati ad alzarsi in volo durante il Mesozoico ma si sono poi estinti 66 milioni di anni fa. Le loro ali erano formate da una membrana di pelle sorretta da un unico dito enormemente sviluppato, il quarto, che si estendeva poi ai lati dell'animale fino alla parte posteriore. Si conoscono specie minuscole, come gli anurognatidi, fino ai giganti come il Quetzalcoatlus, che poteva raggiungere un'apertura alare di quasi 10 metri.
Ingegno evolutivo: volo planato e "mongolfiere"
Per volare non servono necessariamente le ali battute, come dimostrano la miriade di animali che hanno evoluto sistemi come il planare, paracadutarsi o fabbricarsi vere e proprie mongolfiere. Planare può risultare molto vantaggioso soprattutto in certi ambienti perché richiede un dispendio di energie minore. Il volo planato si è evoluto innumerevoli volte tra mammiferi, rettili, anfibi e persino pesci e calamari.
Mammiferi planatori
Lo scoiattolo volante è forse il più famoso, un gruppo di roditori strettamente imparentato con gli scoiattoli che ha sviluppato membrane, dette patagi, che collegano tra loro gli arti lungo i lati del corpo. Possono planare per distanze considerevoli, anche varie decine di metri. Simili a loro sono i dermotteri, volgarmente noti come colughi o lemuri volanti, anche se non sono veri lemuri. Attualmente esistono solo due specie: Galeopterus variegatus e Cynocephalus volans. Hanno dei grandi patagi tra le zampe anteriori e posteriori, ma mancano della grande coda tipica degli scoiattoli.
Draghi e rane volanti
Anche tra i rettili esistono i draghi volanti (Draco sp.), piccole lucertole insettivore che hanno un patagio ai lati del corpo che si apre a scatto. Queste membrane sono sorrette dalle costole eccezionalmente allungate. Le rane volanti hanno invece membrane tra le dita più robuste rispetto a quelle che gli altri anfibi usano per nuotare, permettendo loro di planare da un ramo all'altro o scendere dolcemente verso il suolo.
Pesci e calamari volanti
I pesci volanti (famiglia Exocoetidae) possono fare balzi poderosi fuori dall'acqua, planando per distanze considerevoli sulle loro lunghe pinne per sfuggire ai predatori marini come tonni o pesci spada. Ancora più spettacolari sono i calamari volanti: usando la propulsione a getto, possono spararsi fuori dall'acqua e sfruttare le pinne ai lati del mantello per planare fino a 50 metri. Alcune specie continuano a spruzzare acqua mentre sono in volo per ottenere un'ulteriore spinta.
I ragni e il ballooning
Il volo in mongolfiera, chiamato ballooning, è presente in molte specie di ragni e altri piccoli invertebrati. Utilizzando la seta, costruiscono dei piccoli palloncini che permettono loro di librarsi in volo sfruttando venti e correnti, spostandosi anche per centinaia di chilometri. Alcuni ragni del genere Xysticus sono persino in grado di calcolare la direzione del vento e le condizioni atmosferiche prima di spiccare il volo.
Eccezionali atleti dell'aria: record e curiosità
Gli animali volanti non sono tutti uguali; alcuni hanno sviluppato abilità al limite del possibile.
- Il Rondone comune (Apus apus): Sono macchine costruite per volare. Trascorrono quasi tutta la loro vita in volo, dormendo e accoppiandosi in aria. Possono superare i 110 km orari. Una volta lasciato il nido, i giovani passano almeno due anni interi senza mai toccare terra.
- Il Grifone di Rüppell (Gyps rueppelli): Detiene il record assoluto di altitudine. Nel 1973, un esemplare si è scontrato con un aereo a 11.300 metri di quota.
- La Pittima minore (Limosa lapponica): È una campionessa di migrazione. Nel 2020, un esemplare ha percorso oltre 12.000 chilometri dall'Alaska alla Nuova Zelanda in 11 giorni senza mai fermarsi per mangiare o riposare.
- Il Falco pellegrino (Falco peregrinus): È il campione indiscusso di velocità. Grazie a una straordinaria aerodinamicità, durante la picchiata può raggiungere oltre 320 km orari, diventando un vero missile aria-aria.
- Il Pipistrello (Tadarida brasiliensis): È il mammifero più veloce del mondo nel volo orizzontale, raggiungendo i 160 km orari grazie all'ecolocalizzazione che gli permette di cacciare falene e coleotteri nel buio notturno.
- Farfalla monarca (Danaus plexippus): Compie un epico viaggio di 6.000 chilometri dal Nord America al Messico. La migrazione è così lunga che viene completata da tre o quattro generazioni successive di farfalle.
- Tafano (Hybomitra hinei): Nonostante appartenga alla categoria dei ditteri, è un volatore eccezionalmente agile, capace di raggiungere i 145 km orari.
- Scarabeo Golia (Goliathus sp.): Tra i coleotteri, sono tra gli insetti più pesanti in assoluto. Con un peso che può arrivare a 100 grammi, volano in maniera goffa e rumorosa, usando il secondo paio di ali protetto dalla corazza del primo paio.
Gli albatri, con le loro ali lunghissime (fino a 3,5 metri) e il peso contenuto, rappresentano il design perfetto per il volo a vela, simile a quello degli alianti. Sulla terraferma, avvoltoi e rapaci sfruttano le termiche, correnti d'aria calda che permettono loro di risparmiare energia. Al contrario, piccoli passeriformi come le cince alternano il volo battuto a brevi planate, creando una traiettoria ondulata per ottimizzare il dispendio energetico durante le migrazioni.
Ogni creatura, dal minuscolo ragno che vola con un filo di seta al maestoso falco che sfreccia nei cieli, ha adattato il proprio corpo per dominare l'aria, dimostrando che la natura possiede un'inventiva senza limiti quando si tratta di conquistare nuovi orizzonti. L'ossessione umana per il volo, partita secoli fa con i palloni aerostatici, è solo un pallido riflesso di ciò che gli animali fanno quotidianamente da milioni di anni.