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Quest’anno tutti si lamentano di quanto sia stato rigido l’inverno ma, nella maggior parte dei casi, l’uomo riesce a resistere alle basse temperature esterne vivendo in un ambiente riscaldato e coprendosi a dovere. È, invece, la natura che ha dotato gli animali di meccanismi fisiologici complessi e sorprendenti per affrontare le basse temperature. Numerosi tra mammiferi e uccelli possono sopravvivere fino al risveglio della natura limitando al massimo la loro attività. Questi animali a temperatura costante, detti “omeotermici” (dal greco omòs = uguale; termos = calore) si adattano di continuo alle variazioni ambientali, sia cercando istintivamente il migliore isolamento termico possibile, sia con una modificazione automatica del proprio metabolismo che si regola per produrre più calore. A gestire questa regolazione è un meccanismo neuroendocrino complesso che ha per termostato i centri nervosi superiori. Ogni specie ha un “set-point”, come lo chiamano gli anglosassoni, per la produzione o la perdita di calore gestito dall’ipotalamo. I recettori cutanei o sottocutanei della pelle trasmettono al sistema nervoso centrale l’abbassamento di temperatura. La prima reazione è una contrazione muscolare che riscalda, il brivido. Si susseguono altri meccanismi più complessi che entrano in sinergia. Sono reazioni di ossidazione cellulare controllate dalle ghiandole endocrine (tiroide e surrenali). Anche il fegato ha una grande importanza per questa reazione calorica. Alcuni animali omeotermici reagiscono però come quelli poichilotermici (la temperatura di questi animali varia spesso in funzione della temperatura ambientale dell’ambiente naturale immediatamente circostante): sono quelli che vanno in letargo. Questi appartengono a tre categorie di mammiferi, i monotremi, i marsupiali, i placentari. In particolare sono i chirotteri (ad esempio i pipistrelli), gli insettivori e i roditori. Anche alcuni uccelli presentano fasi di ipotermia molto prolungate per compensare la difficoltà a reperire cibo. Nelle nostre regioni, ibernano il riccio, la marmotta, il ghiro, il quercino, il moscardino, il criceto dorato di allevamento e quasi tutti i pipistrelli europei. Contrariamente a quanto capita di sentir dire, l’orso non iberna. Il suo organismo è regolato in modo tale da essere circa alla temperatura esterna, rallentando quindi in automatico tutte le funzioni vitali, frequenza cardiaca, metabolismo e funzioni fisiologiche. È quindi un’ipotermia limitata nella sua intensità ma che può durare nel tempo permettendogli una vita al “rallentatore”.

In modo molto schematico, possiamo dire che, nell’arco dell’anno, il ciclo di vita di un animale soggetto ad ibernazione è suddiviso in 6 mesi per prepararsi all’ibernazione e 6 mesi di ibernazione! L’animale deve sopravvivere tutto l’inverno: fa quindi delle riserve di grasso che possono raggiungere, rispetto al suo peso corporeo, una percentuale che varia dal 35 al 50%, in modo da non aver problemi per 150/200 giorni circa. Alcuni animali immagazzinano riserve anche sotto forma di cibo; vere e proprie provviste a cui potranno accedere svegliandosi di tanto in tanto. Questo permetterà loro di ingrassare meno prima di ibernare. Ma quali sono i meccanismi che permettono di dare il segnale del via all’ibernazione? Si tratta di un insieme di fattori, diversi a seconda delle specie, ma il fotoperiodo, che determina un approccio differente all’alimentazione, sembra comunque indispensabile per molte di esse. In tutto questo, comunque, il sistema endocrino è fondamentale. Quando il grasso viene accumulato, lo è perché l’appetito è più sviluppato e sappiamo che questa attività viene dalla messa in moto di certe regioni dell’ipotalamo. Per entrare in ibernazione, la maggior parte degli animali si ritira in posticini protetti con temperatura costante (5/6°). Il riccio, ad esempio, si costruisce un nido di foglie e di rami, la marmotta va sotto terra, mentre il quercino cerca di entrare nelle abitazioni o trova un nido d’uccelli già realizzato. Per evitare ulteriore perdita di calore, questi animali si chiudono come una palla o, come il pipistrello, si proteggono sotto le proprie ali.

Nel periodo dell’ibernazione il metabolismo è rallentato, il consumo di ossigeno ridotto da 1/30° a 1/100° dell’attività normale, la temperatura corporea supera di 1 o 2 volte quella esterna e comunque non è mai inferiore a 2 o 3°C. Questi animali sono dotati di un sistema “fuori gelo” che li sveglia quando la temperatura corporea si avvicina allo zero. La loro frequenza cardiaca è rallentata: la marmotta ad esempio ha 2 o 3 battiti al minuto. Il sangue circola quindi molto lentamente e, per evitare la coagulazione, l’organismo fabbrica dell’eparina, anticoagulante del sangue. Si tratta dunque di uno stato momentaneo di poichilotermia legata al rallentamento di alcune funzioni dell’organismo. C’è però un punto preciso sul quale si differenziano gli animali veramente poichilotermici da quelli omeotermici. Questi ultimi, infatti, si risvegliano ogni tanto per un brevissimo periodo, il tempo di mangiare qualcosa e di pulire il loro escrementi per poi tornare a dormire. Molti animali hanno anche “capito” che l’unione fa la forza, persino per resistere al grande freddo. Un bell’esempio è rappresentato dai pinguini imperatori che fanno la “tartaruga” per resistere a temperature che vanno da –50° a –100°. Migliaia di esemplari si stringono gli uni contro gli altri per ridurre la superficie esposta al freddo e poi, con un movimento concentrico lento, si danno il cambio facendo entrare poco a poco verso l’interno quelli che erano nel girone esterno e che hanno bisogno di riscaldarsi. Dalle nostre parti, la cincia dalla lunga coda osserva un comportamento simile raggruppandosi in grappolo di 8 o 10 uccelli sugli alberi o sulle rocce. E che dire dei pipistrelli che si rifugiano nelle grotte formando sul soffitto un telo di individui — 3.000 al metro quadro! — stretti stretti... Altri animali non aspettano il grande freddo per prepararsi. Sin dall’autunno cambiano progressivamente “vestito” per poi indossare la loro pelliccia invernale. Lo fa, ad esempio, lo scoiattolo, che dal color ruggine a primavera diventa grigio con una pelliccia molto densa e morbida (8 a 10.000 peli al cm²).

Si è fatto adesso un accenno ad un altro fenomeno di adattamento all’ambiente, il mimetismo. Tante specie, infatti, si schiariscono per evitare di essere vittime dei predatori. La vita al freddo e nella neve, comunque, richiede tanti adattamenti, non ultimo anche quello per gli spostamenti su una superficie fredda e morbida, a volte troppo morbida. Oltre alla stanchezza dovuta al fatto di affossarsi nel manto nevoso, le estremità soffrono. La selezione naturale mantiene quindi in movimento gli animali dotati di “ciaspole” naturali come la lepre e la renna. E siccome nessun animale è completamente ricoperto e protetto dai peli o dalle piume, come sul muso e sulle zampe — per evitare un’ulteriore importante perdita di calorie, la natura li ha provvisti, nelle estremità, di un sistema a doppia circolazione. Il sangue caldo che viene dal cuore va a riscaldare le estremità dalle quali va verso il cuore il sangue freddo. Inoltre, per evitare ulteriore dispersione di calore, tutto il sistema circolatorio cutaneo si contrae e va a rilento.