Penne: un capolavoro di progettazione

CON un colpo d’ali il gabbiano si alza verso il cielo; poi, volteggiando, si fa portare senza sforzo dal vento sempre più in alto. Quindi, muovendo impercettibilmente le ali, rimane sospeso nell’aria, quasi immobile. Cosa gli permette di fare tutto questo con tanta eleganza e perfezione? In gran parte il merito è delle sue penne.

Oggi gli uccelli sono gli unici animali dotati di penne, e la maggioranza di loro ha penne di diversi tipi. Le più visibili sono le penne del contorno, che determinano il profilo liscio e aerodinamico del corpo degli uccelli. Alcune penne del contorno sono essenziali per il volo: quelle delle ali, dette remiganti, e quelle della coda, chiamate timoniere. Un colibrì può averne meno di 1.000 mentre un cigno più di 25.000.

Le penne sono un capolavoro di progettazione. La rachide, o asse della penna, è flessibile e allo stesso tempo molto forte. Da essa si dipartono file di barbe unite fra loro, il cui insieme costituisce il vessillo, la parte liscia della penna. Le barbe sono connesse fra loro da diverse centinaia di minuscole barbule che si agganciano l’una all’altra formando una specie di cerniera. Quando le barbule si sganciano, l’uccello le risistema lisciandosi. Anche voi potete fare la stessa cosa facendo passare delicatamente una penna fra le dita.

Le penne remiganti, in particolare, sono asimmetriche: il vessillo è più stretto sul lato della penna che fende l’aria che su quello posteriore. Questa caratteristica permette a ciascuna penna remigante di comportarsi, dal punto di vista aerodinamico, come se fosse un’ala in miniatura. Inoltre, se si dà un’occhiata più da vicino a una penna remigante più grande, si noterà un solco longitudinale lungo il lato inferiore della rachide. Questo è sufficiente a rinforzare la rachide, permettendole di piegarsi senza deformarsi.

Utili non solo per volare

Molti uccelli hanno, nascoste fra le penne del contorno, penne lunghe e sottili chiamate filopiume nonché le pulvipiume. Alla radice delle filopiume ci sono sensori che si ritiene permettano all’uccello di percepire ogni movimento delle altre penne, e possono persino aiutarlo a stimare la sua velocità in volo. Le barbe delle pulvipiume, le uniche penne che crescono in continuazione e non vengono mai rinnovate, si disintegrano formando una polvere fine che servirebbe a rendere impermeabile il piumaggio.

 Oltre alle altre funzioni, le penne proteggono gli uccelli dal caldo, dal freddo e dai raggi ultravioletti. Per esempio sembra che le anatre selvatiche non siano minimamente turbate dai gelidi venti oceanici. Come mai? Sotto le penne del contorno che formano un manto quasi impenetrabile hanno uno strato denso e soffice di piumino, che può essere spesso quasi due centimetri e ricopre la maggior parte del corpo. Il piumino isola così bene che non esiste ancora un materiale sintetico equivalente.

Le penne col tempo si usurano, e vengono rinnovate con la muta: le vecchie penne cadono e ne crescono di nuove. Nella maggioranza degli uccelli la muta delle penne remiganti e timoniere avviene con un ordine preciso ed equilibrato così che essi sono sempre in grado di volare.

“Un po’ troppo perfette”

Per rendere sicuri gli aeroplani ci vuole molto lavoro di progettazione e di ingegneria e molta capacità tecnica. Che dire degli uccelli e delle penne? In assenza di una documentazione fossile convincente, non mancano fra gli evoluzionisti polemiche infuocate sull’origine delle penne. “Fervore fondamentalista”, “ardore paleontologico” e “parole caustiche” pervadono i dibattiti, afferma la rivista Science News. Un biologo evoluzionista, che organizzò un convegno sull’evoluzione delle penne, ammise: “Non avrei mai immaginato che un argomento scientifico potesse generare una tale maleducazione e un tale accanimento”. Se ci fossero chiare prove dell’evoluzione delle penne, perché i dibattiti sull’argomento dovrebbero diventare così caustici?

“Le penne sono un po’ troppo perfette, questo è il problema”, fa notare un manuale di ornitologia della Yale University. (Manual of Ornithology—Avian Structure and Function) Non c’è nulla che faccia pensare che le penne abbiano mai avuto bisogno di migliorie. Anzi, “la penna fossile più antica che si conosca ha un aspetto così moderno che è quasi indistinguibile dalle penne degli uccelli attuali”. * Eppure la teoria evoluzionistica insegna che le penne devono essere il risultato dell’effetto cumulativo di cambiamenti graduali avvenuti in appendici cutanee precedenti. Inoltre “le penne non  possono essersi evolute senza che in tutti gli stadi intermedi ci sia stato qualche plausibile vantaggio adattivo”, dice il manuale già citato.

In altre parole, anche se ci fosse stata un’evoluzione, questa non avrebbe potuto produrre una penna a meno che ogni stadio di una lunga serie di cambiamenti casuali ed ereditari nella struttura delle penne non migliorasse significativamente le probabilità di sopravvivenza dell’animale. Anche molti evoluzionisti considerano un volo di fantasia che qualcosa di così complesso e perfetto dal punto di vista funzionale come una penna potesse comparire in questo modo.

Inoltre se le penne si fossero sviluppate progressivamente in un lungo periodo di tempo dovrebbero esserci fossili delle forme intermedie. Ma non è mai stato trovato nessun fossile di questo tipo, solo tracce di penne pienamente formate. “Disgraziatamente per la teoria dell’evoluzione, le penne sono molto complicate”, dice il manuale di ornitologia citato in precedenza.

Per volare non basta avere le penne

La perfezione delle penne è solo uno dei problemi degli evoluzionisti, dato che praticamente ogni parte del corpo degli uccelli è progettata per il volo. Per esempio gli uccelli hanno ossa leggere e cave, un sistema respiratorio eccezionalmente efficiente e muscoli specializzati per battere e controllare le ali. Hanno persino diversi muscoli che controllano la posizione delle singole penne. E hanno nervi che collegano ogni muscolo al piccolissimo ma sorprendente cervello, programmato per controllare tutti questi sistemi simultaneamente, automaticamente e con precisione. Per volare è necessario questo insieme straordinario di elementi, non basta avere le penne!

Bisogna anche ricordare che ogni uccello si sviluppa da una singola cellula che contiene le istruzioni complete per la crescita e per lo sviluppo di quelle capacità istintive che un giorno gli permetteranno di prendere il volo. Tutto questo avrebbe potuto svilupparsi da una lunga serie di coincidenze vantaggiose? Oppure la spiegazione più semplice è anche la più ragionevole e scientifica, ovvero che gli uccelli e le loro penne sono il capolavoro di un Progettista estremamente intelligente? I fatti parlano da soli. — Romani 1:20.

[Nota in calce]

[Riquadro/Immagine a pagina 24]

UNA TRUFFA

Alcuni reperti fossili che in passato erano acclamati come la prova che gli uccelli si sono evoluti da altri animali si sono rivelati delle contraffazioni. Per esempio, nel 1999 il National Geographic pubblicò un articolo sul ritrovamento del fossile di un animale pennuto che aveva la coda da dinosauro. La rivista disse che si trattava di “un anello mancante della catena che lega i dinosauri agli uccelli”. (Novembre 1999) Si scoprì però che il reperto era stato contraffatto, assemblando parti di animali diversi. In effetti non è mai stato trovato un tale “anello mancante”.

[Fonte]

O. Louis Mazzatenta/National Geographic Image Collection

[Riquadro a pagina 25]

L’OCCHIO DEGLI UCCELLI

I colori vividi e spesso iridescenti delle penne affascinano gli esseri umani. Ma agli uccelli le penne dei loro simili possono apparire ancora più belle. L’occhio di alcuni uccelli ha quattro tipi di coni, le cellule responsabili della percezione del colore, mentre l’occhio umano ne ha solo tre tipi. Il cono extra permette agli uccelli di vedere l’ultravioletto, che ai nostri occhi è invisibile. A un osservatore umano i maschi e le femmine di alcune specie di uccelli sembrano uguali; in realtà, però, il piumaggio dei maschi riflette l’ultravioletto in modo diverso da quello delle femmine. Gli uccelli sono in grado di vedere la differenza, cosa che può servire loro ai fini dell’accoppiamento.

[Diagramma a pagina 23]

(Per la corretta impaginazione, vedi l’edizione stampata)

Barba

Barbula

Rachide

[Immagine a pagina 24]

Penne del contorno

[Immagine on page 24]

Filopiuma

[Immagine a pagina  25]

Pulvipiuma

[Immagine a pagina  25]

Piumino

[Immagine alle pagine 24 e 25]

Sula