Licheni e marmotte della Val Piora Proposta di ampliamento del Sentiero didattico Lago Ritom a cura di Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia Docente responsabile: prof. O. Pedrazzini gennaio-dicembre 2010 Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia gennaio-dicembre 2010 Sommario 1. Introduzione ......................................................................................................................................4 1.1 2010 Anno internazionale della biodiversità................................................................................ 5 2.Le specie ...............................................................................................................................................7 2.1 La marmotta ............................................................................................................................... 7 2.1.1 Morfologia ....................................................................................................................... 7 2.1.2 Habitat ............................................................................................................................. 8 2.1.3 La tana ............................................................................................................................. 8 2.1.4 Il letargo ......................................................................................................................... 10 2.1.5 L’alimentazione .............................................................................................................. 10 2.1.6 La predazione ................................................................................................................. 11 2.1.7 Distribuzione e tutela della popolazione in Val Piora....................................................... 11 2.1.7.1 La marmotta bianca .............................................................................................. 12 2.2 I licheni ..................................................................................................................................... 13 2.2.1 La simbiosi alga-fungo .................................................................................................... 13 2.2.2 Il tallo ............................................................................................................................. 14 2.2.3 La riproduzione .............................................................................................................. 16 2.2.4 I licheni: bioindicatori ambientali .................................................................................... 17 2.2.5 I licheni e il loro utilizzo da parte dell’uomo .................................................................... 17 2.2.6 I licheni in Val Piora: una ricerca ancora agli inizi ............................................................ 18 3.Procedimenti .................................................................................................................................... 19 3.1 Materiali ................................................................................................................................... 19 3.2 Metodi di indagine per lo studio sulle marmotte ....................................................................... 19 3.3 Metodi di indagine per lo studio sui licheni ............................................................................... 20 4. Risultati ............................................................................................................................................. 23 4.1 Risultati dei rilievi delle tane ..................................................................................................... 23 4.2 Tabelle osservazioni del comportamento delle marmotte ......................................................... 24 4.3 Specie licheniche identificate .................................................................................................... 25 5. Discussione ...................................................................................................................................... 27 2 Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia gennaio-dicembre 2010 6. Conclusioni ....................................................................................................................................... 31 6.1 Cartello didattico “La marmotta” ............................................................................................. 31 6.2 Cartello didattico “I licheni” ..................................................................................................... 31 7. Ringraziamenti ................................................................................................................................ 32 8. Bibliografia ....................................................................................................................................... 33 9. Sitografia ........................................................................................................................................... 34 10. Allegati ............................................................................................................................................ 35 3 Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia gennaio-dicembre 2010 1.Introduzione L’idea di questo lavoro di maturità nasce nel febbraio 2010 quando il professor Pedrazzini mi propone di dare un contributo allo sviluppo del Sentiero didattico Lago Ritom (Allegato 1). Inizialmente mi interessava lo studio del tratto di sentiero già esistente, per esempio mi sarebbe piaciuto analizzare l’influsso del passaggio di escursionisti sulla fauna e la flora viventi in quel luogo. In seguito mi venne però offerta la possibilità di dare un contributo ancora più personale, quello di progettare io stessa un prolungamento del sentiero, un’idea che mi ha appassionato fin da subito e che mi ha portato a svolgere fino in fondo questo lavoro. Prima di tutto ho dovuto scegliere un possibile percorso da proporre all’escursionista, un percorso che deve offrire la possibilità di approfondire le conoscenze su alcuni elementi naturalistici interessanti e degni di nota. La mia scelta è caduta sul sentiero che costeggia il lago Cadagno attraversando il piccolo nucleo di Cadagno di Dentro che raggiunge l’insediamento alpestre dell’Alpe di Piora unendosi al sentiero didattico già demarcato e su di una piccola deviazione all’interno del Pian Murinascia (Fig.1). La passeggiata su questo sentiero offrirebbe all’escursionista la possibilità di passare accanto ad un ambiente molto particolare, quello della torbiera di Cadagno di Fuori. Inoltre permette di apprezzare la fioritura delle specie vegetali che crescono nei pascoli attorno al lago, di venire a contatto con le marmotte, che abitano i pascoli ed infine di venire a conoscenza delle particolarità dei licheni, spesso non notati e considerati insignificanti, ma ben presenti sulle cascine di Cadagno di dentro. Nel mio lavoro mi sono soffermata, per scelta, solamente sugli ultimi due elementi citati, quelli che più mi intrigavano. Per quanto riguarda le marmotte mi sono soffermata sull’ osservazione del loro comportamento, anche perché un altro genere di studio, per esempio del metabolismo oppure del “sistema-tana”, avrebbe necessitato di mezzi sofisticati e di conoscenze molto più approfondite. Per quanto riguarda i licheni, invece, mi sono dedicata alla ricerca d’ informazioni riguardanti questi misteriosi ed affascinanti organismi e all’identificazione di alcune specie presenti sul posto da mostrare all’escursionista occasionale. 4 Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia gennaio-dicembre 2010 Figura 1: Sentiero didattico Lago Ritom ed in rosso la proposta di prolungamento Lo scopo di questo lavoro è quindi quello di redigere due cartelli didattici per informare l’escursionista, ma anche quello di mostrargli la diversità della natura, la sua bellezza e la sua complessità. Sono convinta che così facendo si possa risvegliare in chi percorre questo sentiero quel senso di responsabilità necessario per conservare e valorizzare la natura. Questo aspetto si inserisce molto bene nel discorso e negli obiettivi proposti dall’Organizzazione delle Nazioni unite e da altri Enti che hanno voluto dedicare l’anno 2010 alla biodiversità. 1.1. 2010 Anno Internazionale della biodiversità In Svizzera questa iniziativa è sostenuta dall’ Ufficio federale dell’ambiente (UFAM), dall’Accademia di sciente naturali (SCNAT), dal WWF Svizzera, da Pro Natura, da BirdLife Schweiz e da Zooschweiz. Questa ricorrenza mira a sensibilizzare la popolazione sull’importanza della biodiversità per la nostra società. La biodiversità è la diversità delle specie, degli ecosistemi, del patrimonio genetico e delle interazioni fra questi tre livelli. 5 Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia gennaio-dicembre 2010 Nell’articolo 2 della Convenzione sulla diversità biologica (CBD, Convention on biological diversity, sottoscritta da più di 150 governi al vertice mondiale di Rio de Janeiro nel 1992) la biodiversità è definita come: «La variabilità degli organismi viventi di ogni origine, compresi inter alia gli ecosistemi terrestri, marini ed altri ecosistemi acquatici e i complessi ecologici di cui fanno parte; ciò include la diversità nell’ambito delle specie e tra le specie e la diversità degli ecosistemi.» 1 La conservazione della biodiversità è fondamentale da vari punti di vista. Essa, infatti, contribuisce alla regolazione del clima, all’eliminazione dei rifiuti, al consolidamento del terreno, alla regolazione del bilancio idrico, alla garanzia di alimenti di qualità, al controllo di erbacce e parassiti, al mitigare l’impatto di situazioni estreme a seguito di fenomeni climatici ed inoltre è anche incarnazione della bellezza e dell’estetica ed ha un valore esistenziale intrinseco.2 In sintesi una maggiore biodiversità determina una maggiore stabilità dell’intera biosfera. Per questo è importante sensibilizzare la popolazione sull’importanza di mantenere la biodiversità, che negli ultimi anni è diminuita a causa del crescente consumo globale di risorse, del cambiamento dello sfruttamento agricolo, della frammentazione degli ambienti, dell’urbanizzazione e della diffusione degli abitati, dello sfruttamento forestale, dell’eutrofizzazione degli ecosistemi acquatici, dei mutamenti atmosferici, dell’inquinamento luminoso, del turismo, delle specie invasive (neofite). Il mio lavoro, il prolungamento del sentiero didattico di Piora e quindi il suo sviluppo,vuole essere un passo nella direzione di promuovere e salvaguardare la biodiversità alpina. 1 www.biodiversitaet2010.ch/it/capire/definizione (consultato il 5.10.2010) 2 www.biodiversitaet2010.ch/it/capire/importanza (consultato il 5.10.2010) 6 Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia gennaio-dicembre 2010 2. Le specie Qui di seguito verranno presentate alcune caratteristiche generali delle specie coinvolte nello studio. 2.1 La marmotta La marmotta è un mammifero appartenente all’ordine dei roditori e alla famiglia degli sciuridi (come gli scoiattoli). Il nome del genere è Marmota ed esistono undici specie diffuse in Europa, dalle Alpi ai Carpazi, in Asia e sulle montagne del Nord d’America. Le marmotte che vivono nelle Alpi, appartengono alla specie Marmota marmota. 2.1.1 Morfologia La marmotta è il più grande roditore delle Alpi. Il suo corpo è robusto, tozzo e ricoperto da una voluminosa pelliccia (Fig.2). La testa è corta e tonda, le orecchie piccole ed il muso corto e appuntito. La coda è voluminosa per il folto pelo ed è generalmente lunga 13-16 cm. Gli individui che raggiungono la maturità sessuale pesano tra i 4 e gli 8 chilogrammi e raggiungono la lunghezza testa-corpo di 50-58 cm. Le marmotte non presentano dimorfismo sessuale, cioè apparentemente è difficile distinguere l’individuo maschio dalla femmina e viceversa. Il riconoscimento del sesso è possibile solo misurando la distanza tra l’ano e la papilla genitale: se la distanza supera i 3 cm si tratta di un maschio mentre se la distanza non supera i 3 cm si tratta di una femmina. Figura 2: un esemplare di Marmota marmota 7 Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia gennaio-dicembre 2010 2.1.2 L’habitat L’habitat prediletto dalla marmotta alpina è rappresentato dalla prateria alpina in ambiente morenico. La prateria è un’immensa fonte di cibo mentre al di sotto dei grossi massi (detriti morenici) le marmotte scavano le loro tane. Inoltre i massi sono anche dei formidabili punti di osservazione e di presa di sole, attività che occupano buona parte della giornata. In assenza di praterie in ambiente morenico le marmotte si distribuiscono generalmente tra i 2000 e i 2700 m di altitudine prediligendo versanti ripidi esposti a sud. 3 2.1.3 La tana Il fulcro della vita di una marmotta è rappresentato dalla tana, essa fornisce riparo sia di giorno, in caso di bisogno, che durante la notte. Inoltre è un posto sicuro per il lungo letargo invernale. Le tane scavate in un determinato territorio da una colonia di marmotte potrebbero sembrare a prima vista tutte uguali. Osservate più attentamente e prendendo in considerazione determinati parametri, quali il diametro dell’apertura, l’esposizione, la quantità di materiale asportato, possono essere differenziate in tane principali, secondarie o di fuga oppure semplici buchi. Per tana principale si intende quella occupata stabilmente dalle marmotte. Esse sono facilmente distinguibili, poiché hanno maggiori dimensioni e sono caratterizzate dall’avere all’esterno un ampio terrazzo (Fig.3) formato dal materiale asportato Figura 3: tana con un evidente terrazzo 3 Fonte:P. Ventura-Luini, La marmotta alpina, Edizioni agricole, Bologna, 1989 pag. 7 8 Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia gennaio-dicembre 2010 Il cumulo di materiale asportato davanti alle tane viene utilizzato come luogo per il solario e per il gioco. All’interno le tane principali hanno una struttura molto complessa e ramificata raggiungendo la lunghezza di 40 metri di corridoi e camere (Fig.4). Le camere, prima del letargo, vengono foderate con del fieno e l’entrata principale della tana viene chiusa con un “tappo” non ermetico di 1 metro di spessore composto da ramoscelli, erba e ciottoli che permette il ricambio dell’aria all’interno della tana. L’apertura principale è collegata ad aperture secondarie più strette rispetto alla prima, esse servono come via di scampo ad eventuali attacchi dei predatori e sono diffuse su tutto il territorio. Figura 4: Schema delle ramificazioni sotterranee di una tana Su di un territorio colonizzato da una famiglia di marmotte è possibile osservare anche dei buchi o degli scavi interrotti. Il significato di queste strutture è di ordine pratico, nel caso in cui la marmotta abbia incontrato un ostacolo mentre scavava, o in relazione alla marcatura del territorio. Oppure, come affermano molti autori è da attribuire alla necessità di impiegare un surplus di energie, da parte dei giovani maschi, non ancora pronti alla riproduzione. 4 Le tane vengono scavate con una tecnica particolare che coinvolge sia gli arti anteriori, dotati di una muscolatura possente, sia i denti, impiegati per recidere eventuali radici durante lo scavo. 4 Fonte: P.Ventura Luini, La marmotta alpina, Edizioni agricole Bologna,1989, pag.17 9 Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia gennaio-dicembre 2010 2.1.4 Il letargo Durante l’inverno le condizioni ambientali diventano insostenibili per permettere la piena attività della marmotta. Essa si rifugia nella propria tana e cade in un sonno profondo della durata di circa 6 mesi sopravvivendo durante tutto l’inverno grazie alle riserve di grasso che si sono accumulate nel suo corpo durante la primavera e l’estate. In autunno prepara la propria tana per il lungo inverno raccogliendo del fieno secco che utilizza per costruirsi un comodo giaciglio. La condizione di letargo è possibile grazie alla diminuzione delle attività del metabolismo: una drastica riduzione della temperatura corporea (da 3839 °C a 5-6 °C), diminuzione dei movimenti respiratori (da 15-20 al minuto a 3-4 al minuto) e ad un rallentamento del battito cardiaco (da 160 battiti per minuto a 45 per minuto)5. Ad intervalli regolari la marmotta si sveglia per espletare i bisogni fisiologici pur sempre restando nella tana. In una singola tana si possono trovare più 10 individui stretti gli uni contro gli altri. Al momento del risveglio le marmotte hanno perso metà del loro peso.6 2.1.5 L’alimentazione La dieta della marmotta è prevalentemente vegetariana, si nutre di germogli, fiori , frutti, radici e bulbi di Graminacee, Leguminose, Ranuncolacee, Labiate, Poligonacee, ecc. Più in generale si può affermare che si nutre di erbe ricche di acidi grassi insaturi come ad esempio il trifoglio alpino, la motellina delle Alpi (Fig.5), il cardo e la piantaggine.7 Raramente si nutre di insetti o di larve. Non beve, ma ricava l’acqua dai vegetali dei quali si nutre e dalla rugiada che si deposita su di essi al mattino. Effettua principalmente due pasti giornalieri, alla mattina e alla sera, e può arrivare ad ingerire in piena estate fino a 500 gr di cibo in un giorno. La necessità di recuperare le energie perse durante il letargo fa si che alla fine del letargo le marmotte si abbuffino letteralmente. Abbuffate che a volte possono causare l’insorgere di gastroenteriti, anche letali. 5 Fonte : L’hibernation, «Survivre en hiver», Ed. Parc de la Vanoise, 1999 6 Fonte : P. Ventura Luini, La marmotta alpina, Edizioni agricole Bologna,1989, pag. 38 7 Fonte: www.jagdschweiz.org (consultato il 20.12.2010) 10 Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia gennaio-dicembre 2010 La defecazione avviene di solito in buchi a fondo cieco appartenenti al sistema-tana che, una volta riempiti vengono chiusi con un tappo di fango, altre volte in zone ben delimitate all’aria aperta. Le marmotte hanno escogitato questo sistema per tener lontano insetti e parassiti.8 Figura 5: Ligusticum mutellina, comunemente detta Motellina delle Alpi9 2.1.6 La predazione I predatori ai quali la marmotta deve prestare più attenzione sono la volpe e l’aquila. Un sistema escogitato dalle marmotte per difendersi è il caratteristico fischio, utilizzato sia per avvisare le compagne che per impaurire il predatore. La volpe, di solito, attacca le marmotte quando queste sono appena uscite dal letargo così difficilmente riusciranno ad opporre resistenza. La lotta, quando questa avviene, è molto cruenta, infatti la marmotta si difende grazie agli artigli lunghi e appuntiti delle zampe posteriori e ai lunghi incisivi. L’aquila caccia invece a sorpresa; si avvicina alla preda volando raso-suolo e all’improvviso la afferra con gli artigli. Il fischio si differenzia a dipendenza del predatore: se esso attacca dal suolo il fischio è multiplo, mentre se l’attacco avviene dall’alto il fischio sarà singolo. 2.1.7 Distribuzione e tutela della popolazione della Val Piora In uno studio pubblicato nel 1983, sulla distribuzione e le condizioni delle marmotte sul territorio cantonale, Maria Scossa Romano-Cassani scrive che “il numero di esemplari 8 Fonte : P. Ventura Luini, La marmotta alpina, Edizioni agricole Bologna,1989, pag.20 9 Fonte: pages.unibas.ch/botges 11 Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia gennaio-dicembre 2010 presenti in val Piora è stimato a 160 esemplari, l’habitat è ottimo ed è riscontrabile un aumento di individui dopo la proibizione di transitare con i veicoli sulla strada che porta fino in Cadagno, introdotta nel 1976.” In questo studio vengono inoltre proposte la chiusura della caccia alla marmotta su tutto il territorio cantonale per almeno tre anni, il ripopolamento delle aree protette e la caccia ad anni alterni. Attualmente non ci sono censimenti che indicano il numero di esemplari presenti in Val Piora, si conoscono unicamente gli effettivi dei capi catturati durante la caccia, che in Val Piora è bandita.10 Dove è permessa, si pratica la caccia della marmotta ad anni alterni. 2.1.7.1 La marmotta bianca Come testimonia il breve sottocapitolo del libro La regione del San Gottardo, Val Piora, Val Lucendro, Val Canaria fino a pochi anni fa in Val Piora era possibile avvistare una marmotta di colore bianco sulla collina tra Cadagno e la Murinascia Grande. Questa strana caratteristica è riscontrabile solo su pochissime altre colonie di marmotte al mondo: nel Parco nazionale des Écrins in Val d’Aosta11 e nel parco nazionale della Vanois in Francia. 12 All’inizio gli studiosi pensavano fossero casi di albinismo ma la faccenda è molto più complessa. L’albinismo è una mutazione genetica non molto frequente in natura che fa si che l’individuo sia privo di pigmenti e di conseguenza che la pelle e il pelo siano completamente bianchi. Inoltre gli occhi dell’individuo in questione sono rossi. Nel caso delle marmotte è però escluso che si tratti di questo tipo di mutazione perché non presentano una colorazione degli occhi differente dal normale. Delle ricerche attuali affermano che la colorazione bianca del pelo è dovuta ad un altro tipo di mutazione chiamata “W/KIT”. Si tratta di una mutazione che colpisce una proteina, chiamata W/KIT che è responsabile della moltiplicazione e diffusione dei melanociti allo stadio embrionale. La mutazione fa si che i melanociti non si diffondano. La mancanza dei 10 Comunicazione scritta con il signor Salvioni dell’Ufficio caccia e pesca 11 Fonte : Mutation chez les marmottes, Jean-Marie Gourreau 12 Fonte : R.Peduzzi, G. Ceresa, Le marmotte bianche della regione del San Gottardo, Centro biologia alpina Piora, Università di Ginevra,2010 12 Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia gennaio-dicembre 2010 melanociti causa la mancanza di pigmentazione del pelo e della pelle. 13 Al momento è confermata la presenza di individui che presentano questa mutazione in Val Tremola (Fig.6). Figura 6: un esemplare colpito da questa mutazione fotografato in Val Tremola14 2.2 I licheni “I licheni sono funghi che hanno scoperto l’agricoltura” (Trevor Goward, lichenologo)15 2.2.1 La simbiosi alga-fungo I licheni sono organismi originati da una simbiosi, cioè “un interazione nella quale due o più specie vivono in intimo contatto” 16 In questo caso l’interazione avviene tra un fungo ed un’alga e dà origine ad una struttura, il tallo, composta da ife fungine (micobionte) e da cellule algali (fotobionte). In genere il micobionte 17 è un fungo ascomicete 13 Fonte : Deux mutation génétique différentes, Philippe Bossé 14 Fotografia gentilmente concessa dal Prof. Gabriele Ceresa 15 Fonte: Lichens of North America, www.lichen.com 16 Da Campbell, Reece, Taylor, Simon, Immagini della biologia, Seconda edizione Zanichelli, 2006, pag.622 17 Micobionti sono quegli organismi che ricavano il nutrimento dal processo di decomposizione della materia organica 13 Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia gennaio-dicembre 2010 (Ascomycetes) o in pochi casi un basidiomicete (Basidiomycetes). La componente vegetale fotosintetica di norma appartiene alle alghe azzurre (Cyanophyta) o alle alghe verdi (Chlorophyta). Micobionte e fotobionte sopravvivono grazie ad una simbiosi mutualistica all’interno della quale entrambi beneficiano della relazione; l’alga fornisce al fungo il glucosio che ricava dalla fotosintesi, mentre il fungo a sua volta protegge l’alga dal disseccamento, dall’eccessiva irradiazione luminosa e la rifornisce di acqua e sali minerali. Il vantaggio reciproco permette ai licheni di sopravvivere in condizioni estreme, per esempio sulle rocce in alta montagna, dove il fungo, essendo eterotrofo, non ha fonti di nutrimento e l’alga isolata verrebbe distrutta. Si dice che i licheni siano una “simbiosi per fame”, infatti se l’alga dovesse ricevere luce, acqua e sali minerali a sufficienza abbandonerebbe la simbiosi e soffocherebbe il fungo, viceversa per il fungo che dovesse ricevere condizioni di vita ideali.18 2.2.2 Il tallo La morfologia dei licheni è semplice, essi sviluppano un tallo che può essere distinto in tre categorie principali: licheni crostosi, licheni fogliosi e licheni fruticosi. I licheni crostosi sono estremamente appiattiti contro il substrato, hanno l’aspetto di una crosta costituita da granuli o placchette denominate areole ed il loro contorno è irregolare (Fig.7). Figura 7: lichene crostoso (Rhizocarpum geographicum) 18 Fonte: Hans Martin Jahns, Felci, muschi, licheni d’Europa, Scienze naturali, Franco Muzzio Editore, 1992 14 Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia gennaio-dicembre 2010 I licheni fogliosi invece sono costituiti da sottili lamine (Fig.8) che crescono parallelamente al substrato aderendovi per mezzo di rizine (piccole radici). Figura 8: licheni fogliosi (Umbilicaria irsuta e Umbilicaria polyphylla) I licheni fruticosi sono più o meno ramificati (Fig.9), non sono completamente fissati al substrato e danno origine a formazioni lanuginose e filamentose. Figura 9: lichene fruticoso (Letharia vulpina) Generalmente il tallo (Fig.10) è formato da un primo strato superficiale chiamato cortex superiore costituito unicamente da ife fungine (strutture cellulari filamentose avvolte da una parete di micosina, componenti del micelio). Il secondo strato è denominato strato algale ed è un reticolo di ife nel quale sono incastonate cellule algali. Al di sotto dello strato algale vi è lo strato medullare, cioè un reticolo di ife più lasse nel quale si concentra l’acqua che viene poi fornita alle alghe. Infine in alcuni licheni, soprattutto nelle specie crostose e fogliose c’è uno strato molto simile a quello superficiale chiamato cortex inferiore.19 19 Fonte: L. D’Aleo, Didattica delle scienze: I Licheni, apparso su Biologi Italiani ANNO XXXIX-N.2, febbraio 2010 15 Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia Figura 10: schema della struttura microscopica di un lichene gennaio-dicembre 2010 20 2.2.3 La riproduzione I licheni possono riprodursi in due modi differenti, per via vegetativa oppure per via sessuale. La riproduzione per via vegetativa avviene grazie a degli organi, gli isidi e i soredi. Essi sono dei frammenti di lichene escrescenti formati dal cortex e dallo strato algale che possono staccarsi dal tallo grazie all’azione degli agenti atmosferici, degli animali oppure del uomo e se incontrano un substrato ideale danno vita ad un nuovo tallo lichenico. Anche la semplice frammentazione di un lichene potrebbe far proliferare un nuovo lichene. La riproduzione per via sessuata, invece, riguarda unicamente la componente fungina che produce le spore. Esse vengono prodotte in speciali cavità chiamate aschi e quando, germinando, vengono in contatto con delle cellule algali nasce la simbiosi e di conseguenza si forma un nuovo tallo lichenico. 20 Fonte: web.unife.it/progetti/lauree_scientifiche/chimica/BioIIS.ppt (consultato il 13.12.2010) 16 Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia gennaio-dicembre 2010 2.2.4. I licheni bioindicatori ambientali I licheni sono organismi che hanno una notevole capacità nell’assorbire ed accumulare le sostanze presenti nell’atmosfera, infatti essi attingono dall’atmosfera l’aria e l’acqua per il loro metabolismo e non avendo un meccanismo di escrezione accumulano qualsiasi sostanza, tossica e non, che ricevono assieme all’acqua e all’aria. Questa caratteristica fa si che i licheni siano dei buoni bioindicatori della qualità ambientale. Essi manifestano quindi in diversi modi la presenza di agenti inquinanti nell’atmosfera: - alterazioni della crescita, del colore e della forma del tallo - rarefazione dei talli e riduzione delle dimensioni fino alla totale scomparsa -diminuzione delle specie presenti nel tempo e nello spazio È possibile ritrovare in alcuni talli lichenici diverse sostanze inquinanti: l’anidride solforosa (SO2) alla quale sono sensibilissimi, fluoro, idrocarburi (CH x), metalli, polveri e fumi in sospensione nell’aria, la cui presenza è dovuta agli scarichi urbani e alla combustione di combustibili fossili. In Ticino a partire dal 1995 è stato condotto uno studio dal titolo “Valutazione della qualità dell’aria nel Canton Ticino , attraverso l’utilizzo di licheni epifiti: confronti transfrontalieri.” Lo studio, condotto da Raffaele Peduzzi e Andrea Zocchi, ha preso in considerazione l’indice I.A.P (Index of Atmospheric Purity), basato sul numero di specie licheniche rilevate in relazione al numero di alberi considerati per il rilievo. I risultati mettono in evidenza come sul tracciato dell’autostrada A2 e nelle aree maggiormente industrializzate questa biodiversità è molto ridotta. 2.2.5 I licheni e il loro utilizzo da parte dell’uomo Come adattamento alle condizioni estreme in cui sopravvivono, i licheni producono innumerevoli composti chimici unici. Questi composti permetto ai licheni di difendersi dal forte irraggiamento solare, dagli erbivori, dalla competizione con i vegetali e dall’attacco di batteri. Tra questi numerosissimi composti ci sono anche pigmenti e antibiotici che 17 Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia gennaio-dicembre 2010 sono stati utili per l’uomo,che ne conosce circa 600 tipi. L’acido vulpinico (prodotto dal lichene Letharia vulpina),ad esempio, veniva utilizzato in passato mescolato a bocconi di carne per uccidere le volpi. È diffuso anche oggigiorno l’utilizzo del lichene Cetraria islandica per la produzione di tisane e pasticche dalle proprietà emollienti e disinfettanti per le vie respiratorie. Dai licheni del genere Usnea si sono ricavati i principi attivi dell’antibiotico “Usniplant” utilizzato per la cura di infezioni dermatologiche da streptococchi e stafilococchi. Utilizzato dall’uomo è anche il composto chimico prodotto dai licheni del genere Parmelia che costituisce il principio attivo del medicinale Paramicina utilizzato per la cura della tubercolosi allo stato avanzato. Innovazioni nel campo dell’inibizione del virus HIV sono state possibili grazie ad un carboidrato estratto dai licheni appartenenti al genere Umbilicariaceae.21 2.2.6 I licheni della Val Piora: una ricerca ancora agli inizi Si stima che in Val Piora vi siano circa 250 specie licheniche. 22 Il numero delle specie identificate finora è relativamente basso, infatti fino al 2010 unicamente una ventina di queste erano state identificate. Una svolta l’hanno data i lichenologi che nel luglio, del 2010 appunto, hanno partecipato alla 48 ore della biodiversità in Val Piora. Lo scopo di queste due giornate di ricerca è stato proprio quello di raccogliere il maggior numero possibile di specie da identificare che sono andate ad aggiungersi a quelle già conosciute. Purtroppo però i risultati della 48 ore della biodiversità che riguardano le circa 200 nuove specie licheniche raccolte non sono ancora noti. 21 Fonte: Presentazione Società Lichenologica italiana 22 Appunti personali, Introduzione alla giornata sui licheni, 14 luglio 2010, prof. Petrini 18 Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia gennaio-dicembre 2010 3. Procedimenti In questo capitolo verranno spiegati i metodi ed elencati i materiali con i quali sono state eseguite le ricerche sul terreno. 3.1 Materiali I materiali che ho utilizzato per il mio lavoro di ricerca sul campo sono: -cartina 1:25000 Ambrì-Piotta (Carta nazionale della Svizzera) -apparecchio fotografico digitale -binocolo -martello e scalpello -soluzione di KOH (idrossido di potassio) al 20% -binoculare -pipetta pasteur -tavole di determinazione 3.2 Metodi d’indagine per lo studio delle marmotte Il metodo d’indagine che ho utilizzato per lo studio delle marmotte è stato l’osservazione ad occhio nudo o con il binocolo della popolazione di marmotte durante i periodi di attività all’esterno della tana. Ho effettuato una prima uscita sul terreno il 23 maggio 2010 ma questa si è rivelata inutile, perché la neve in Val Piora era ancora abbondante e non essendo attrezzata adeguatamente per raggiungere il luogo prescelto per l’osservazione delle marmotte non ho potuto svolgere l’attività che mi ero prefissata. Inseguito ho effettuato altre cinque uscite (9/13/14/29 luglio e 18 agosto) durante tutto il periodo delle vacanze estive nel corso delle quali è stata possibile l’appostamento e l’osservazione delle marmotte. Alla seconda uscita sul terreno, in data 9 luglio 2010, ho fatto il sopralluogo dell’intera zona che avevo prescelto per le mie osservazioni (Fig.11), il Pian Murinascia redigendo una mappa delle tane presenti. Di alcune di queste tane ho riportato l’ampiezza dell’apertura, una descrizione del terrazzo, la posizione cardinale ed 19 Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia gennaio-dicembre 2010 eventuali altre osservazioni. In seguito ho scelto un punto d’ osservazione dal quale si potesse vedere gran parte del pendio sul quale sono distribuite le tane catalogate ed ho annotato tutti gli avvistamenti. Da questa postazione, ho effettuato tutta l’ osservazione. Figura 11: area di studio (in rosso) e punti di osservazione (in verde) Nei giorni 13/14/29 luglio e il 18 agosto, ho messo in atto un procedimento di avvicinamento e di osservazione che spiegherò qui di seguito. Raggiunta la Capanna Cadagno, la mia attenzione veniva subito attirata dagli individui che sostavano sul terrazzo delle tane del nucleo visibile sulla sinistra, appena sotto la strada agricola. Dopo aver annotato il numero degli individui visti, il numero assegnato alla tana davanti alla quale sostavano ed eventuali spostamenti o comportamenti curiosi mi spostavo imboccando il sentiero che attraversa il pascolo del Pian Murinascia. Raggiunto il secondo punto d’osservazione (uguale a quello del primo rilevamento), osservavo i vari individui fuori dalle tane e annotavo il loro comportamento, scattando anche delle fotografie. Il tempo d’osservazione è stato di un’ora effettiva. Nel caso dell’ultima osservazione, quella del 18 agosto, a causa di un imprevisto (le urla di alcuni turisti hanno fatto rientrare nelle tane gli individui che stavo osservando) l’appostamento è durato solamente 30 minuti. 3.3 Metodi di indagine per lo studio sui licheni Dopo la decisione d’incentrare parte del mio lavoro sui licheni mi sono informata su questi organismi, dei quali sapevo l’esistenza ma non conoscevo le particolarità, consultando alcuni libri specifici quali ad esempio “I licheni, guide all’aria pura”. Inoltre mi è stato possibile partecipare ad una giornata di studio guidata dal prof. Petrini assieme a 20 Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia gennaio-dicembre 2010 degli studenti dell’Università di Ginevra proprio in val Piora. Durante questa uscita ho potuto seguire un’introduzione durante la quale sono state descritte le principali caratteristiche dei licheni ed inseguito una lezione sul terreno durante la quale il prof. Petrini ha mostrato ed identificato diverse specie che fino a quel momento non erano mai state identificate in Val Piora. Nel pomeriggio la lezione si è tenuta nel laboratorio del Centro di biologia alpina ed ho potuto osservare le varie specie raccolte durante la mattinata nei minimi particolari utilizzando il microscopio. Lo studio è proseguito con la raccolta delle specie che vivono sulle rocce delle cascine che compongono il nucleo di Cadagno di dentro in data 18 agosto. La raccolta è stata possibile grazie all’aiuto di un martello e di uno scalpello che mi hanno permesso di raccogliere i licheni che altrimenti non era possibile portare in laboratorio per l’identificazione per il fatto che sono incrostati su grandi lastre di roccia (Fig.12). Figura 12: raccolta campioni di lichene Nel corso della raccolta è stata annotata la diffusione dei licheni raccolti nella zona con le seguenti indicazioni: molto presente, mediamente o poco presente. Nel mese di settembre, arrivata a scuola, è stato possibile identificare parte delle specie campionate grazie all’aiuto della tavola di identificazione del libro “Felci, muschi, licheni d’Europa”,che presuppone l’utilizzo di una soluzione di idrossido di potassio (KOH) al 20% per differenziare alcune specie da altre. Al fine di procedere nell’identificazione è stato utile l’utilizzo di un binoculare per individuare le parti più piccole e particolari di ogni campione. I risultati sono poi stati raccolti sottoforma di tabella riportata nel capitolo 4.2. 21 Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia gennaio-dicembre 2010 Per alcune specie di lichene l’identificazione attraverso delle tavole a mia disposizione non è stata possibile per questo è stato necessario rivolgersi al prof. Petrini, che con mezzi più approfonditi ha determinato questi esemplari. 22 Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia gennaio-dicembre 2010 4.Risultati Qui di seguito riporto i risultati ottenuti nelle diverse attività pratiche svolte sul terreno. 4.1 Risultati dei rilievi delle tane Per quanto riguarda i rilievi delle tane riporto la tabella (Tab.1) contenente i dati relativi alle tane dove sono stati avvistati uno o più individui e il grafico (Grafico 1) che mostra il numero di avvistamenti per tana durante tutte le osservazioni. Tabella 1: Risultati catalogazione delle tane oggetto di avvistamenti Tana diamentro [cm] 22 25 16 23 20 26 24 22 23 22 30 23 22 6 8 11 16 17 18 19 20 21 23 25 27 28 frequentazione alta media media media alta media media alta media media alta alta media esposizione sud sud-ovest sud-ovest sud sud-ovest sud nord sud-ovest sud sud-ovest est sud sud osservazioni sotto ad un rododendro terrazzo prominente Il dato sulla frequentazione è basato sull’osservazione oggettiva della presenza di tracce più o meno fresche sul terrazzo Numero tana Grafico 1: Numero di avvistamenti per tana 28 27 25 23 21 20 19 18 17 16 11 8 6 0 1 2 3 4 Numero avvistamenti 5 6 7 23 Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia gennaio-dicembre 2010 4.2 Tabelle osservazioni del comportamento delle marmotte Per quanto riguarda osservazione del comportamento ho cercato di tradurre le annotazioni prese durante le osservazioni in tabelle (Tab.1-4) Tabella 2: Risultati dell’osservazione del 13.07.2010 13.07.2010 / 16:45-17:45 16:45-17:45 Adulto 17 Piccolo 17 Adulto2 17 Adulto 18 Adulto 20 Adulto S1 0-15 min 16-30 min x x 31-45 min 46-60 min ll x x es + en + f x x x x x Legenda: es En X ll f t bt p Piccolo Giovane Adulto Ind Esce Entra Sosta si allontana Fischio Toilette butta all'aria la terra Pascola 1-3 mesi 1-3 anni da 3 anni individuo del quale non si conosce la tana Tabella 3: Risultati dell’osservazione del 14.07.2010 14.07.2010/ 6:30-7:45 Adulto1 25 Adulto 27 Piccolo 27 Adulto2 25 Adulto 28 Adulto 20 Piccolo 20 Adulto 6 0-15 min x +t 16-30 min x ll + en28 es+en x x+ bt 31-45 min X X ll 46-60 min x + en x + en 24 Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia gennaio-dicembre 2010 Tabella 4: Risultati dell’osservazione del 29.07.2010 29.07.2010/ 8:30-9:30 Piccolo27 Adulto 27 Adulto 21 Adulto 16 Adulto18 Adulto 8 Adulto 11 Adulto 23 0-15 min x + en x 16-30 min 31-45 min 46-60 min x+en+es+x X X x+t x+t x+en+es+x Tabella 5: Risultati dell’osservazione del 18.08.2010 18.08.2010/ 17:2018:00 Giovane1 27 Giovane2 27 Ind1 PM Ind2 PM Ind3 PM Ind4 PM Ind5 PM Ind6 PM Ind7 PM 0-15 min P P 16-30 min X p +en p +en p +en p +en p +en p +en p +en p + x (16) 25 Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia gennaio-dicembre 2010 4.3 Le specie di licheni identificate nella Val Piora Qui di seguito riporto la tabella che riassume le nove specie raccolte in Val Piora e più in particolare, sulle rocce delle cascine di Cadagno di dentro (Allegato 2). L’identificazione è stata possibile grazie all’aiuto del prof. Orlando Petrini. Tabella 6: Le nove specie licheniche identificate Specie Diffusione Caratteristica principale Rhizocarpum geographicum molto presente verde, crostoso Xantoria elegans molto presente roccia silicea,podezi,reagisce KOH Physcia dubia molto presente bianco, frutticoso Lecanora muralis mediamente presente verde scuro, crostoso Umbilicaria polyphilla mediamente presente nero, foglioso Umbilicaria irsuta mediamente presente grigio, evidenti rizine, pagina inferiore rosata Porpidia macrocarpa mediamente presente evidenti apoteci neri Lecanora sp. mediamente presente evidenti apoteci rossi Cladonia chlorophaea poco presente evidenti podezi Per diffusione si intende la presenza più o meno marcata del lichene nel luogo di raccolta, determinata in base al numero di talli della stessa specie presenti. 26 Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia gennaio-dicembre 2010 5.Discussione Qui di seguito analizzerò alcuni aspetti dei risultati che più mi hanno colpito. Prima di tutto devo sottolineare il fatto che le osservazioni non hanno soddisfatto appieno le mie aspettative. Infatti speravo di poter osservare le marmotte nei vari comportamenti che assumono quotidianamente, come descritti nella bibliografia consultata, anche pianificando le uscite a diverse ore della giornata, ma questo non è stato possibile. Infatti per la maggior parte delle volte le marmotte che ho preso in considerazione sostavano ferme sul terrazzo situato fuori dalla tana e non manifestavano altri comportamenti. In generale posso affermare che la popolazione che ho preso in considerazione sia costituita da un nucleo famigliare pacifico, non avendo mai assistito alle caratteristiche lotte che vengono descritte nelle pubblicazioni consultate. Si dice infatti che il maschio e la femmina dominanti del gruppo possono scatenare vere e proprie lotte con gli altri individui appartenenti allo stesso nucleo famigliare, lotte avviate dalla femmina dominante, che sottopone le femmine non dominanti ad uno stress tale da compromettere un’eventuale gestazione.23 Non ho potuto osservare nemmeno il caratteristico comportamento degli individui più giovani che, si dice, giochino rincorrendosi lungo i pendii, oppure che, assumendo la posizione seduta, si colpiscono con le zambe anteriori. La ricognizione del 14 gennaio 2010 tra le ore 6:30 e le ore 7:30, ha però permesso di osservare un comportamento tipico, descritto nella bibliografia come “toilette”. Infatti uno degli individui che sostava sul terrazzo si è momentaneamente raggomitolato su se stesso ed ha proceduto ad una pulizia scrupolosa di tutto il pelo (Fig. 13). 23 Fonte: Cristina Nadotti, Altro che timide marmotte, in realtà sono iene, NATURA 27 Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia gennaio-dicembre 2010 Figura 13: individuo intento nella giornaliera pulizia del pelo, definita “toilette” Per quanto riguarda invece i segnali di pericolo, posso affermare che durante l’osservazione del 13 luglio sono riuscita ad ascoltare il fischio ad alcuni metri di distanza dalla marmotta che ha lanciato il segnale. Mi trovavo sotto vento, a circa 2 metri di distanza da una tana dalla quale si è affacciato un individuo che accorgendosi della mia presenza, improvvisamente si è ritirato nella tana ed ha iniziato ad emettere più volte, per la durata di circa un minuto, il caratteristico fischio, che ascoltato da vicino, impressiona per la sua potenza e brillantezza. Nello stesso momento, un altro individuo, allarmato, si è avvicinato ad un’altra tana, ma invece di rifugiarsi al suo interno è rimasto momentaneamente all’esterno guardandosi in giro come per verificare l’entità del pericolo. Questo particolare comportamento potrebbe lasciar trasparire una sorta di diffidenza di un individuo nei confronti di un altro. Va inoltre rilevato che questo fischio d’allarme è stato l’unico avviso di pericolo emesso in altre 4 ore di osservazione effettuate sul terreno. Infatti durante tutte le altre osservazioni, malgrado mi avvicinassi agli individui fino ad arrivare ad una distanza di un metro e mezzo, questi non hanno mai reagito fischiando. Sempre durante l’osservazione del 14 luglio ho potuto assistere al caratteristico riconoscimento olfattivo tra due individui (Fig.14), nel caso più specifico tra un piccolo che raggiunge il terrazzo di una tana dove sostano due individui adulti. Durante il riconoscimento i due individui si sfregano e si annusano le guance e il collo. È possibile notare come la gerarchia non abbia un ruolo preciso in questo comportamento, perché 28 Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia gennaio-dicembre 2010 sia il giovane che l’individuo adulto assumono lo stesso atteggiamento. Questo fatto viene confermato pure nelle pubblicazioni consultate24. In questo caso uno solo dei due individui adulti ha annusato il piccolo e dopo essersi riconosciuti sostano assieme sul terrazzo. Figura 14: riconoscimento olfattivo tra due individui appartenenti alla stessa famiglia A seguito di queste prime considerazioni posso affermare che il momento più proficuo per osservare le marmotte è sicuramente la mattina presto, perché gli individui sono molto più attivi rispetto al resto della giornata. Infatti ho potuto verificare che nel mese di luglio l’attività in pieno giorno è assai ridotta. Quando mi sono recata sul posto per la seconda volta, in data 9 luglio, tra le 13.00 e le 14.30, non ho notato nessun individuo che si trovava all’esterno delle tane. Come risultato della prima osservazione, non è stato incoraggiante, ha però messo in evidenza l’inattività delle marmotte in pieno giorno. Ipotizzo che questa inattività sia dovuta alla forte insolazione, che c’è durante le ore centrali della giornata nella stagione estiva, questa risulterebbe sconveniente dal punto di vista del mantenimento dell’idratazione del corpo. Bisogna considerare il fatto che ci troviamo a 2000m/s.m., dove l’insolazione estiva è particolarmente forte e l’umidità relativa molto bassa (in media a 3000 m/s.m. è un terzo di quella a 0 m/s.m.)25. Le uniche risorse idriche per le marmotte sono l’acqua contenuta nei vegetali (foglie e radici) dei quali si nutrono e la rugiada che vi si deposita. Queste fonti coprono sicuramente il 24 In particolare in P. Ventura Luini, La marmotta alpina, Edizioni agricole Bologna,1989, pag.28 25 Fonte: Appunti personali del corso Biologia e Chimica, Terza liceo, 2009, prof. R. Moresi 29 Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia gennaio-dicembre 2010 fabbisogno giornaliero, ma certamente non abbondano. Inoltre questa diminuzione dell’attività durante le ore centrali della giornata si potrebbe attribuire, nel caso della zona del Pian della Murinascia, all’evidente presenza di escursionisti che intimidiscono le marmotte. Volendo commentare i risultati relativi alla catalogazione delle tane, posso affermare che, a differenza di quanto riportato nelle pubblicazioni descrizione di una colonia come spiegano il libri consultati26qui in Val Piora non si è potuto differenziare l’utilizzo delle stesse. Anzitutto non è stato possibile identificare una tana che si potesse catalogare come “tana principale”, perché nessuna delle tane censite nel territorio preso in esame rispondeva ai parametri richiesti. Infatti non ho trovato nessuna tana scavata sotto un grande masso con un diametro del foro d’entrata superiore rispetto alle altre. Una sola, come emerge dal grafico 1, è stata oggetto di più avvistamenti, ma non posso considerarla “tana principale”, perché non presenta le altre particolarità. Posso però affermare che sono stata colpita dal fatto che, rilevando l’esposizione delle aperture delle tane, ci sia la forte presenza di tane esposte a sud-est. Altre tane invece sono state scavate in alcune rientranze del terreno, così da formare una sorta di protezione davanti all’entrata della tana. Ipotizzo che questa particolare inclinazione delle tane sia stata adottata per evitare l’esposizione diretta dell’apertura della tana al vento, che spesso soffia in direzione ovest-est, lungo la Valle della Murinascia. Questa disposizione non è però stata rimarcata in tutte le tane. Per quanto riguarda invece i risultati ottenuti nell’identificazione delle specie licheniche, posso osservare ben poco. Era mia intenzione paragonare i miei risultati della raccolta con i risultati scaturiti dalla ricerca di alcuni lichenologi che hanno preso parte alla 48h della biologia organizzata in luglio 2010, proprio in Val Piora, risultati che non sono ancora stati resi noti. La raccolta, ed in seguito la parziale identificazione mi ha però incuriosita ed appassionata. Inoltre mi sono resa conto che l’identificazione di questi organismi è complicata, infatti le specie che ho identificato prima di rivolgermi al prof. Petrini erano solo le più comuni e frequenti (Rhizocarpum geographicum, Xantoria elegans, Lecanora muralis). 26 P. Ventura Luini, La marmotta alpina, Edizioni agricole Bologna,1989, pag.12-19 30 Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia gennaio-dicembre 2010 6.Conclusioni Questo lavoro di maturità è stato un’esperienza molto arricchente sia dal punto di vista delle conoscenze nel campo della biologia, che ho avuto modo di acquisire, che dal punto di vista dei contatti che ho instaurato con persone addette al lavoro, esterne alla sede scolastica. Per questo sono fiera di aver elaborato due cartelli didattici che potranno essere utilizzati per un eventuale prolungamento del Sentiero didattico Lago Ritom. Inoltre, propongo a qualsiasi altra persona si interessi all’ambiente e ai meccanismi che lo regolano, di prendere spunto dal mio lavoro per sviluppare altre tematiche che potrebbero essere tradotte in un cartello didattico. All’inizio della progettazione infatti, volevo sviluppare un ulteriore tema legato alla Val Piora, che mi interessava: la torbiera di Cadagno. Per scelta però mi sono dedicata ai due soli profili che più mi incuriosivano. Inoltre ritengo sia interessante poter approfondire ulteriormente alcuni aspetti legati ai licheni, come l’identificazione di altre specie licheniche e ad un monitoraggio dal punto di vista della biodiversità di queste ultime con un confronto tra regioni diverse. Oltre a ciò potrebbe essere interessante approfondire maggiormente la ricerca svolta sulle marmotte soprattutto tendendo in considerazione l’intera Val Piora, per scoprire quante famiglie ci sono e qual’ è la loro distribuzione. Le difficoltà che si incontrano nello svolgere un lavoro simile non sono indifferenti. Prima fra tutte c’è la difficoltà nel raggiungere il luogo di studio, che non è sempre a portata di mano. Di conseguenza è sempre necessario organizzare anticipatamente le varie uscite per non lasciare nulla al caso. Inoltre ho riscontrato alcuni problemi nel mettere in pratica i programmi che avevo pianificato all’inizio del lavoro, che si basavano su dati teorici. Operando sul terreno è stato necessario adattare il progetto in base alla realtà e alle reali possibilità di metterlo in pratica. Una volta raccolti i dati sul terreno, soprattutto nel caso delle osservazioni delle marmotte, la loro analisi si è rivelata per nulla facile. Anche la realizzazione dei due cartelli didattici non è stata semplice, sia dal punto di vista grafico ma soprattutto per quanto riguarda i contenuti da inserirci. È difficile, infatti, rendersi conto di cosa possa interessare all’escursionista e cosa invece va tralasciato, perché superfluo o troppo approfondito. A conclusione del mio lavoro, presento qui di seguito i due cartelli didattici che ho elaborato. 31 Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia gennaio-dicembre 2010 7.Ringraziamenti Rivolgo i doverosi ringraziamenti a chi, durante tutto il lavoro, mi ha aiutata e mi ha fornito informazioni di vario genere. I ringraziamenti vanno quindi al professor Raffaele Peduzzi, che mi ha fornito la maggior parte della bibliografia, al professor Orlando Petrini, che ha tenuto la lezione per gli studenti dell’Università di Ginevra alla quale ho partecipato e ha identificato le specie licheniche raccolte in Val Piora e al professor Gabriele Ceresa che mi ha fornito la fotografia della marmotta bianca da lui scattata. Ringrazio anche il professor Ottorino Pedrazzini che mi ha seguito e mi ha dato preziosi consigli durante la progettazione, lo sviluppo e la stesura di tutto il lavoro. Non da ultimo i miei ringraziamenti vanno alla mia famiglia che mi ha sostenuta e seguita durante le uscite sul terreno e ai miei amici che mi hanno appoggiato ed incoraggiato. 32 Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia gennaio-dicembre 2010 8. Bibliografia A cura dei docenti della Scuola Elementare di Viganello, R. Peduzzi, La regione del San Gottardo, Val Piora, Val Lucendo, Val Canaria, Scuola e territorio, Istituto cantonale batteriosierologico, Centro Didattico cantonale,1998 Autore ignoto, Survivre en Hiver, L’Hibernation, Ed. Parc de la Vanoise, 1999 Jürg P.Müller, Alpenmurmeltiere -die Überlebenskünstler, apparso su CRATSCHLA 1/1999, Parc Naziunal Svizzer Paola Ventura Luini, La marmotta alpina, Edizioni agricole Bologna,1989 Angelo Valsecchi, Piora, Sat Ritom, 1994 Maria Scossa Romano-Cassani, Osservazione sulla distribuzione e consituzione del camoscio e distribuzione e condizione della marmotta nel Cantone Ticino, Dipartimento dell’economia pubblica, 1983 Jean-Marie Gourreau, Mutation chez les marmottes, Alpes Magazine, n.62, pag. 48-51, 2000 Philipp Bossé, Deux mutation génétiques differentes, Alpes Magazine, n.62 R.Peduzzi, G.Ceresa, Le marmotte bianche della regione del San Gottardo dovute alla mutazione W/KIT, Centro Biologia Alpina di Piora, Università di Ginevra, 2010 Crisina Nadotti, Altro che timide marmotte: in realtà sono iene, Natura Claudia Di Giorgio, Il corpo si ferma per salvarsi, l’ibernazione non è più fiction, La Repubblica, 29.06.2005 L. D’Aleo, Didattica delle scienze: I Licheni, apparso su Biologi Italiani ANNO XXXIX-N.2, febbraio 2010 Paola Pieralli, Sergio Tarquandi, I licheni, Guide all’aria pura, Collana ombre verdi, Editoriale Tosca, 1991 Hans Martin Jahns, Felci, muschi, licheni d’Europa, Scienze naturali, Franco Muzzio Editore, 1992 Andrea Zocchi & Raffaele Peduzzi, Valutazione della qualità dell’aria nel Canton Ticino, attraverso l’utilizzo di licheni epifiti: confronti transfrontalieri , Laboratoire d’Ecologie Microbienne de l’Université de Genève e Istituto Batteriosierologico Cantonale, 1996 Alberto Spinelli, Licheni, ‘sti sconosciuti, Cooperazione Nr.47, 23.10.2010 33 Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia gennaio-dicembre 2010 A.Ferrarese, Presentazione: Licheni e farmacopea, Licheni&didattica, Società lichenologia italiana A.Zullini, F.Sparvoli, A. Sparvoli, Biologia, ecologia, diversità della vita, ATLAS, 2007 9.Sitografia www.biodiversita2010.ch ( consultato il 5.10.2010) www.lichen.com (consultato il 15.07.2010) www.ecrins-parcnational.fr www.parcnational-vanoise.fr www.jagdschweiz.org (consultato il 20.12.2010) www.ritom.ch (consultato il 6.10.2010) Schemi e fotografia tratti da: Tana marmotte (pag.9): www.parchionline.it (consultato il 13.12.2010) Struttura licheni (pag.16) : web.unife.it/progetti/lauree_scientifiche/chimica/BioIIS.ppt (consultato il 13.12.2010) Ligusticum mutellina (pag.11): pages.unibas.ch/botges La fotografia della marmotta bianca (pag.12) è stata gentilmente concessa dal Signor Ceresa, le altre fotografie sono state scattate da Elisa Manzocchi 34 Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia gennaio-dicembre 2010 10. Allegati Allegato 1: Sentiero didattico Lago Ritom27 Allegato 2: Fotografie delle specie licheniche identificate 27 Fonte: www.ritom.ch (consultato il 6.10.2010) 35 LA MARMOTTA Mammifero appartenente all’ordine dei roditori e alla famiglia degli sciuridi (come gli scoiattoli e il cane delle praterie). Il loro habitat ideale è il pascolo alpino (tra i 2000 e i 2700 m/s.m) su versanti esposti a sud. La tana è il fulcro della vita di una marmotta durante l’estate, quando funge da rifugio per eventuali attacchi dai parte di predatori (la volpe oppure l’aquila), ma soprattutto durante l’inverno, quando tutti gli individui si radunano in piccole camerette per il letargo. Le tane, scavate con gli arti anteriori, possono essere molto ramificate e raggiungere la profondità di 40 metri sotto il suolo. Durante l’inverno le varie nicchie ospitano fino a 10 individui stretti l’uno contro l’altro. Inoltre l’entrata principale viene chiusa con un tappo non ermetico fatto di fieno. (Fonte schema: parchionline.it) Marmotte in letargo Marmota marmota, il più grande roditore delle Alpi, fotografata nel luglio 2010 nella zona del Pian Murinascia. Si noti la folta pelliccia e la forma tozza che contribuiscono a mantenere il calore corporeo. Curiosità: in Val Piora negli ultimi anni è stata verificata la presenza della marmotta dal pelo bianco. Non si tratta però di albinismo, ma di una rara mutazione genetica chiamata W/KIT. Altre marmotte che presentano questa particolarità sono presenti anche in Val Tremola e nei parchi nazionali francesi della Vanois e des Écrins. Si ipotizza che questa mutazione potrebbe essere un adattamento alla presenza delle rocce calcare sulle quali la marmotta bianca può mimetizzarsi. Il letargo è una strategia necessaria alla sopravvivenza alle condizioni climatiche estreme che si presentano durante l’inverno. Le marmotte, ben rimpinzate dopo la scorpacciata di erbe e radici estiva, si addormentano per circa sei mesi sopravvivendo grazie alle riserve di grasso accumulato nel corpo. Il metabolismo è ridotto al minimo raggiungendo i 45 battiti cardiaci al minuto contro i 160 estivi. In primavera allo sciogliersi della neve, si risvegliano ed escono dalla tana dimagrite e pronte per l’accoppiamento. Dopo una gestazione di 34 giorni nascono da 2 a 4 piccoli per femmina. Ligusticum mutellina: un’erba, presente in Val Piora, molto ricca di acidi grassi insaturi della quale le marmotte vanno molto ghiotte. Essa da un contributo all’accumulo di energie, sottoforma di grassi, per il letargo. (Fonte: pages.unibas.ch/botges) Elisa Manzocchi Liceo Bellinzona Lavoro di maturità biologia 2010 I LICHENI “I licheni sono funghi che hanno scoperto l’agricoltura” (T.Goward, lichenologo) I licheni sono degli organismi simbionti, cioè un’associazione di due specie in intimo contatto. Sono composti da ife fungine e da cellule algali. Entrambi le componenti beneficiano della relazione, infatti la componente algale fornisce il glucosio che produce attraverso la fotosintesi alle ife fungine, mentre queste, in cambio, offrono acqua, sali minerali e protezione dal disseccamento. Si tratta di un’associazione ben riuscita perché fa si che i licheni possano essere organismi pionieri nel colonizzare le rocce d’alta montagna. Nella regione della Val Piora si stima la presenza di circa 250 specie licheniche, tra le quali: Xantoria elegans , un lichene crostoso che cresce sulle rocce delle cascine di Cadagno di dentro (punto verde) Letharia vulpina, un lichene frutticoso velenoso che cresce sui larici di Fontanella (punto blù) Curiosità: I licheni sono buoni indicatori della qualità dell’aria. Non avendo nessun sistema d’escrezione, assorbono assieme all’acqua anche le sostanze inquinanti presenti nell’atmosfera provenienti dalla combustione di combustibili fossili. Essi manifestano la presenza di queste sostanze per esempio con delle alterazioni della crescita oppure scomparendo. A partire dal 1995 in Ticino è stato condotto uno studio sulla biodiversità dei licheni rilevati sui tronchi d’albero. I risultati mettono in evidenza come sul tracciato dell’autostrada A2 e nelle aree maggiormente industrializzate questa biodiversità è molto ridotta. Umbilicaria irsuta un lichene foglioso che cresce sui tetti delle cascine di Cadagno di dentro (punto viola) La simbiosi cellule algali ife fungine Struttura del tallo lichenico comune a tutti e tre i tipi di lichene. (Fonte: web.unife.it consultato il 13.12.2010) Farmacologia: è frequente l’utilizzo da parte dell’uomo delle sostanze chimiche prodotte dai licheni per la produzione di farmaci o addirittura di veleni. Un tempo, infatti, si utilizzava il lichene Letharia vulpina mescolato a dei bocconi di carne per uccidere le volpi. Licheni di altri generi sono stati utilizzati per lo sviluppo di antibiotici e di altri medicamenti ad esempio per la cura della tubercolosi (genere Parmelia). Elisa Manzocchi LiBe Lavoro di maturità biologia 2010 Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia gennaio-dicembre 2010 Allegato 1 Il Sentiero Didattico Lago Ritom è stato inaugurato nell'estate 2009 (19.07.2009) e percorre il lato sud e boschivo dello specchio d'acqua alpino. Il percorso tra il Lago Ritom e la zona di Cadagno misura 10.7 km. Il tempo di percorrenza totale è di circa 3 ore; dalla zona di Piora si raggiunge quella di Cadagno in circa 1h 30 min. Il sentiero didattico del Lago Ritom parte dalla diga del Ritom e viene effettuato sotto forma di escursione ecologica, con una serie di spunti «biologico-culturali», in modo da poter evocare anche alcune curiosità storiche. Tramite questo percorso costeggiando il Lago Ritom dalla parte del bosco si raggiunge Cadagno dove si trovano oltre al Lago omonimo: l’Alpe di Piora e il Centro di Biologia Alpina. Grazie ad una guida, potete scoprire lungo il percorso gli aspetti della presenza umana, la flora eccezionale, la fauna e le particolarità geologiche e bio-chimiche della Regione RitomPiora. La guida didattica è ottenibile presso la stazione della Funicolare Ritom, oppure presso gli esercizi pubblici della Regione, per 2.00 CHF. Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia gennaio-dicembre 2010 Allegato 2 Elenco delle specie licheniche raccolte in Val Piora, sulle rocce delle cascine di Cadagno di dentro e relativa fotografia. Rhizocarpum geographicum Xantoria elegans Physcia dubia Elisa Manzocchi Lavoro di maturità biologia Lecanora muralis Umbilicaria polyphilla e Umbilicaria polyphylla Cladonia chlorophaea gennaio-dicembre 2010 Elisa Manzocchi Lecanora sp.(in rosso) Porpidia macrocarpa Lavoro di maturità biologia gennaio-dicembre 2010