Il pitohui: la storia della scoperta del primo uccello velenoso

Quella di Jack Dumbacher e della sua incredibile scoperta e’ una storia che merita di essere raccontata.

Era il 1989 e Jack, all’epoca neolaureato dell’universita’ di Chicaco,  studiava l’ecologia di un uccello del paradiso (Paradisea raggiana) nel Varirata National Park in Papua Nuova Guinea con una borsa di studio del National Geographic. Per fare cio’ aveva bisogno di catturare gli uccelli e a tale scopo tendeva delle reti nella foresta. In queste reti, ovviamente, rimanevano intrappolati anche altri uccelli che Jack prontamente liberava.

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 Il pitohui incappucciato, Pitohui dichrous. (C) John Dumbacher. Foto da: science.blogdig.net

Un giorno districava dalle reti l’ennesimo pitohui incappucciato (Pitohui dichrous), un passeriforme vagamente imparentato coi corvidi molto comune e molto colorato, e anche piuttosto antipatico: gli esemplari di questa specie beccavano e graffiavano come ossessi quando venivano liberati e puzzavano al punto che l’odore rimaneva sulle mani per giorni. I nativi, non a caso, lo chiamano uccello-immondizia. Quel giorno il pitohui catturato era particolarmente violento e graffio’ Jack su una mano; Jack pero’, intento con le sue reti, non aveva il tempo di medicarsi. Piuttosto incautamente dunque porto’ alla bocca la ferita perche’, come dice Rambo, “non aveva il tempo di sanguinare”. Sia detto per inciso: e’ pratica comune, e’ capitato anche alla poco virile sottoscritta quando censiva bestiole piene di denti.

Dopo poco percepi’ un curioso senso di torpore alle labbra e alla lingua, che duro’ parecchio tempo. Li’ per li’ non si rese conto della causa, ci sono parecchie piante velenose nella giungla. Parlando con altre persone del campo, pero’, comincio’ a rendersi conto che c’era una curiosa associazione tra la sensazione di intorpidimento che aveva provato e il contatto con il pitohui.

Quando l’anno successivo torno’ in Nuova Guinea, decise di vederci a fondo in questa storia e comincio’ a esaminare i pitoui catturati, tra gli altri modi tastando le penne con la lingua per vedere se la sensazione di torpore alla bocca fosse collegata con il piumaggio della bestia: i nativi gli avevano detto che l’uccello-spazzatura ha carni amare se mangiato, che ha la tendenza a far sentire male chi se ne ciba e che comunque bisogna consumarlo dopo aver eliminato la pelle e le penne (per mangiare una roba cosi’ puzzolente bisogna avere proprio fame, comunque). E Jack non sara’ ne’ il primo ne’ l’ultimo studente a fare carriera all’universita’ leccando uccelli, ma lasciamo perdere…

Effettivamente si, c’era una correlazione diretta tra il piumaggio dell’uccello e la sensazione di torpore e Jack fu piuttosto incauto nel testare la tossina su di se’, ma non bisogna fermare il corso della scienza con dettagli di forma, come mi e’ stato detto di recente a proposito di un problema burocratico con l’universita’. La scoperta che le penne del pitohui contenessero una tossina rendeva questa bestia il primo uccello velenoso mai scoperto al mondo e frutto’ al giovanissimo Jack una pubblicazione su Science. Dettaglio singolare, questi volatili erano ben noti alla scienza occidentale da oltre un secolo, sono cumunissimi in Papuasia, sono stati collezionati, studiati e inviati a musei di tutto il mondo ma nessuno si era mai reso conto che fossero velenosi: a nessuno e’ mai venuto in mente anche solo di ipotizzare che un uccello potesse essere velenoso, o di chiedere ai nativi. Preconcetti sceintifici.

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 John Dumbacher dalla sua pagina web:mnh.si.edu

Le stranezze pero’ non  si fermano qui.

Tornato in patria, Jack decise giustamente di scoprire di che tossina si trattasse, compito tutt’altro che facile anche per il piu’ attrezzato laboratorio chimico, figurarsi se a chiedere l’analisi era un oscuro studentello. Un colpo di fortuna gli venne in aiuto, perche’ gli fu presentato John Daly, un ricercatore dell’Istituto Nazionale per la Salute che si era a lungo occupato della tossina di alcune rane Dendrobatidi come Phyllobates terribilis, quelle da cui gli indios Choco dell’ Amazzonia colombiana ricavano il veleno per intingere le frecce e renderle velenose. Fortunatamente, questi accetto’ di tentare l’analisi. Giusto a titolo di prova, estrasse la tossina dalle penne e la inietto’ in un topo: dopo pochi minuti, era morto. Provo’ allora a testare la tossina del pitohui usando come standard il veleno delle rane e… Sorpresa! Era proprio batracotossina (omobatracotossina, per la precisione, HomoBTX), la stessa identica e letale sostanza presente nelle rane e di cui basta pochissimo per uccidere una persona. Fortunatamente per Jack, che aveva leccato i pitohui con tanto zelo, negli uccelli il veleno e’ molto piu’ diluito che nelle rane.

A questo punto Jack torno’ in Papua Nuova Guinea e si rese conto che di pitohui velenosi ci sono almeno altre tre specie, il rugginoso (Pitohui ferrugineus), il nero (P. nigrescens), e il variabile (P. kirhocephalus), forse di piu’ perche’ la tassonomia di questi uccelli e’ infase di revisione tassonomica : bisogna anche aggiungere oggigiorno il pancia bianca (P. variabilis) e il crestato (P. cristatus). Di questi pero’, il Pitohui dichrous e’ sicuramente il piu’ tossico.

Ancora pero’ le sorprese non finiscono qui: in Nuova Guinea Jack ebbe l’opportunita’ di leggere un trattato “ornito-antropologico”,  Birds of My Kalam Country, scritto dagli antropologi Ralph Bulmer e Ian Saem Majnep sulle conoscenze tribali del popolo Kalam sugli uccelli locali e apprese che il wobob, il pitohui, non era l’unico tipo di uccello velenoso della Nuova Guinea. Ora, di sicuro chi mastica foglie di betel tutto il giorno non e’ la piu’ attendibile delle fonti, ma queste persone hanno una familiarita’ e una conoscienza delle specie vegetali e animali del loro territorio da far invidia a qualunque tassonomo. Jack decise cosi’ di tentare l’impresa recandosi nela Valle di Kaironk, una remota regione della provincia di Mandang dove Saem Majnep e il suo popolo dei  Kalam ancora vivono. Seguendo le direttive dei Kalam, Jack si inerpico’ cosi’ su per i monti nebbiosi della valle per fare un’altra brillante scoperta: l’esistenza di un altro tipo di uccello non imparentato col pitohui, l’ifrita dal dorso blu (Ifrita kovaldi), pure velenoso e anch’esso contenente il potente veleno delle rane sudamericane, la batracotossina. Il nome locale dell’ifrita e’ slek-yakt, che significa “uccello amaro”, e i Kalam pensano che un solo assaggio delle penne possa essere fatale ad un uomo.

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 Ifrita kowaldi. Foto di John Dumbacher da: nationalzoo.si.edu

Cosa lega le rane, il pitohui e l’ifrita? Come mai il veleno e’ sempre lo stesso? Ad eccezione dei serpenti, di qualche salamandra, di alcuni pesci e dell’ornitorinco, non esistono molti vertebrati capaci di produrre autonomamente veleni. Oltretutto, la velenosita’ dei pitohui e degli ifrita varia da luogo a luogo da nulla a letale: nel Varirata National Park Jack starnutiva e gli lacrimavano gli occhi solo a tenere l’animale in mano, poche miglia piu’ a nord invece i pitohui non erano per nulla tossici. Si e’ quindi postulato che la batracotossina sia originariamente derivata da coleotteri della diffusissima famiglia Merylidae, genere Chorisine, che sia rane sud americane che uccelli guineiani mangiano come parte integrante della loro dieta. La diffusione del coleottero in due localita’ cosi’ lontane sarebbe da attribuire all’origine Gondwaniana della famiglia. Si sospetta pero’ che a sua volta il coleottero non produca la tossina da solo, ma che la assuma a sua volta da una pianta di cui si nutre. Una specie di staffetta tossica, insomma, in cui ognuno si impadronice di un veleno per cercare di difendersi dai predatori, ma trova sempre una predatore che non solo diventa resistente alla tossina, ma che la usa a sua volta per difendersi.

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Struttura chimica dell’omobatracotossina

Ma come funziona questo veleno? La batracotossina e’ un alcaloide steroideo (molti veleni sono alcaloidi, inclusi nicotina e caffeina) che si lega alle cellule dei muscoli e dei nervi. Per trasmettere l’impulso e consentire il movimento queste cellule sono dotate di speciali aperture dette “canali del sodio” che consentono il movimento di ioni positivi verso l’esterno e quindi di mantenere una differenza di carica elettrica tra l’esterno e l’interno della cellula, che si inverte quando il muscolo o il nervo devono compiere un movimento. La batracotossina si lega a questi canali del sodio chiudendoli per sempre e quindi bloccando le cariche elettriche. Il risultato e’ la morte quasi immediata per arresto cardiaco e paralisi respiratoria.

Questi canali del sodio sono presenti in tutti gli organismi viventi dotati di un sistema nervoso e sono quasi identici in tutti gli animali. Non e’ noto quindi come gli uccelli, le rane e i coleotteri possano sopravvivere ingerendo il veleno. Il modo pero’ in cui viene utilizzato il veleno e’ molto diverso tra rane e uccelli:le rane Phyllobates, quelle velenose e coloratissime (in genere gialle, blu o rosse), catturano il veleno e lo accumulano in speciali ghiandole poste sul dorso. Se un potenziale predatore le infastidisce, secernono BTX quasi puro dalle ghiandole, diventando letali.

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Coleottero del genere Cheosine.  Foto di John Dumbacher da: nationalzoo.si.edu

Gli uccelli della Nuova Guinea, invece, sequestrano il veleno e lo concentrano nelle cellule della pelle e dell’epidermide, ed e’ presente quindi anche nella “forfora” prodotta dalla naturale esfoliazione cutanea. Essendo il processo continuo, la quantita’ di BTX secreta via via e’ minore. In particolare l’accumulo e’ particolarmente rilevante nelle cellule del petto e delle zone inferiori e questo dovrebbe rendere anche i nidi piuttosto tossici.

L’uso che gli uccelli fanno del veleno e’ piuttosto dibattuto. Il pitohui incappucciato, il primo scoperto come velenoso, e’ nero e arancione, ovvero ha quella che i biologi chiamano colorazione aposematica, tipica di tutte le specie che vogliono far sapere ai loro predatori che chi tocca muore, come i serpenti corallo, le farfalle monarca o anche le coccinelle. Se il veleno non e’ mortale i predatori imparano rapidamente a riconoscere il segnale cromatico e a tenersene alla larga. Gli altri pitohui meno velenosi sono anche meno colorati. L’ifrita invece, allo stesso scopo, ha una vistosa colorazione blu sulla testa.

Secondo il nostro Jack, che oramai dovremmo chiamare Dr. Dumbacher e che e’ l’autorita’ mondiale in questo campo, il veleno serve anche a tenere alla larga gli insetti parassiti, come i pidocchi delle penne, e questo ha perfettamente senso in un posto che pullula di parassiti come la foresta. Non solo: se mamma pitohui si sdraia sulle uova a covarle, l’esfoliazione cutanea (leggi forfora) piena di veleno cade sulle uova e sui piccolini. Se un serpente dovesse nottetempo arrivare al nido, quando i genitori sono a caccia, una tastata con la lingua provocherebbe al serpente lo stesso effetto provocato su Jack, ovvero un formicolio e torpore come accade a chi lecca un peperoncino (anche l’acido capsico e’ un alcaloide) e questo sarebbe sufficiente a scoraggiare il serpente dal mangiare la nidiata.

Altri ricercatori suggeriscono pero’ che la capacita’ di questi uccelli a tollerare il BTX li renda capaci di utilizzare una fonte di cibo che nessun altro vuole, e che il resto sia un effetto collaterale.

Di sicuro i pitohui  sono uccelli importantissimi per le dinamiche etologiche sociali in papuasia, e questa idea non viene da uno qualsiasi (senza nulla togliere al geniale e coraggioso Dr Dumbacher), ma addirittura che da Jared Diamond, che in gioventu’ ha lavorato come ornitologo proprio in Nuova Guinea. Stormi di pitohui piu’ o meno velenosi si mescolano ad altri uccelli, come quelli del paradiso, e confondono i predatori.

Sebbene la Nuova Guinea sia una terra meravigliosa, inesplorata e sconosciuta, sembra pero’ che non dobbiamo considerarla primatista in fatto di uccelli velenosi, e’ solo che li vivono gli unici scientificamente dimostrati velenosi . La storia di John (Jack) Dumbacher ci insegna che spesso si danno per scontate molte cose sulla biologia degli animali, e che spesso viviamo fianco a fianco con loro senza capirne la natura. Si direbbe cosi’ che la coturnice (Coturnix coturnix cortunix), l’oca armata (Plectropterus gambensis), la colomba macchiata africana (Columba arquatrix) siano anche tossici a causa degli insetti che mangiano e la tortora ali bronzine australiana (Phaps sp.) sequestra il letale fluoroacetato da una pianta. Il fulmaro secerne oli tossici dallo stomaco se minacciato. Audobon, il pittore naturalista americano, fece mangiare al suo cane un parrocchetto ora estinto ritenuto velenoso e si sospetta che anche qualche specie di martin pescatore possa essere tossica.

Insomma, non e’ il veleno arcinoto dei serpenti che dobbiamo temere, ma quello ignoto delle colombe.

Alcune referenze consultate

http://www.pnas.org/content/97/24/12970.full

http://birds.suite101.com/article.cfm/poisonous_birds

http://www.interaktv.com/articles/pitohui.htm

http://nationalzoo.si.edu/Publications/ZooGoer/2001/2/intoxnewguineabirds.cfm

http://findarticles.com/p/articles/mi_m1200/is_17_158/ai_67832329/

http://findarticles.com/p/articles/mi_qa3793/is_199910/ai_n8857191/

Published by tupaia on maggio 3rd, 2009 tagged ricerca, Uccelli


17 Responses to “Il pitohui: la storia della scoperta del primo uccello velenoso”

  1. Giulio Says:

    Bellissimo post!! Quanto vorrei essere stato al posto di Jack Dumbacher! Queste scoperte sono davvero eccitanti!

  2. falecius Says:

    Stupendo.

  3. tracina Says:

    bellissimo e interessantissimo post!e sto ancora ridendo,vedrai che impennata dai motori di ricerca :D

  4. NetWorm Says:

    Fantastico.
    Ci sono migliaia di persone che per fare carriera si sono ritrovare a leccare uccelli, ma non tutte hanno mai avuto a che fare con l’ornitologia.
    Sono l’unico a cogliere doppi sensi o l’unico con così poco tatto da farlo notare?
    Quello che ho capito e che nemmeno questo si mangia, alla faccia di zio Darwin che, da cosa ho letto anche sul blog, fagocitava allegramente gran parte delle sue stesse scoperte :)

  5. Mr. Tupaia Says:

    Bellissimo, con una precisazione: non è Rambo a dire “Non ho tempo per sanguinare” ma Blain (quello con la minigun) in “Predator”.

    Eugenio purista

  6. Marco Ferrari Says:

    Magnifico post.
    Alcune aggiunte:
    anche la batracotossina sembra serva soprattutto per difendersi da nemici “piccoli” come i batteri, perché la pelle nuda è un’ottima via per entrare.
    Diamond ha studiato gli uccelli con un altro tizio non da poco, tale Ernst Mayr, che ha fatto il survey in Nuova Guinea negli anni ’30, quando non c’era neppure le mappe, figuriamoci i sentieri.

  7. giorgio Says:

    bellissimo post

  8. tupaia Says:

    Giulio: molte persone sono state al posto di John Dumbacher, perche’ l’animale era ben noto, ma non hanno avuto l’intuizione, la perseveranza e anche i mezzi di John. A volte non basta trovarsi al momento giusto nel posto giusto, ci vuole anche dell’altro. Pensa se Darwin non fosse stato Darwin, probabilmente al ritorno del viaggio sul Beagle sarebbe diventato pastore come voleva suo padre.
    oh, non sto dicendo che tu non possieda tutte quelle doti, beninteso, sto solo dicendo che andare in un posto tropicale non e’ una garanzia per fare grandi scoperte

  9. tupaia Says:

    Tracina e networm: ai tempi del post sul Roc, l’uccello gigante, i motori di ricerca sono stati abbastanza tranquilli. Oggi lo studente che leccava gli uccelli non sembra aver destato le ansie dei pornofili. Appena nomino il papa invece, scoppia il macello. Evidentemente e’ molto piu’ porno.

  10. tupaia Says:

    Marco: non sapevo che Mayr fosse stato in Nuova Guinea, pensavo fosse un tipo molto piu’ sedentario. Comunque il lavoro di Diamond sui pithoui pancia bianca (1978) e’ firmato insieme a tale Raga.
    Sull’ipotesi della tossina contro i batteri ne ho letto qualcosina in proposito, ma personalmente non mi suona giusta: gli uccelli hanno le penne a proteggerli, e le rane non la distribuiscono su tutto il corpo o dove sono piu’ vulnerabili all’ingresso di batteri, tipo le zampe, ma la accumulano sul dorso, che e’ invece la parte piu’ esposta ai grossi predatori. Non so…

  11. NetWorm Says:

    I grossi predatori hanno grosse superfici ricoperte di batteri :)

  12. Marco Ferrari Says:

    Mayr ne ha fatte di cotte e di crude quand’era giovane, e ha scritto insieme a Diamond The Birds of Northern Melanesia nel 2002 (Mayr è nato nel 1904!!!!). È un librone che dice tutto quello che c’è da sapere qulle bestie alate di quella parte del mondo, tutto in una prospettiva evolutiva.
    Per i batteri, le obiezioni mi sembrano fondate Vado a vedere dove ho trovato l’ipotesi.

    P. S. Rispondi ancora all’indirizzo della “rana malvagia”?

  13. Giulio Says:

    Tupaia: a proposito di Darwin, recentemente ho visto la mostra a lui dedicata al palazzo delle esposizioni a roma…è veramente spettacolare, non volevo più uscirne!:)

  14. tupaia Says:

    Marco: Non avevo idea della biografia di Mayr, in effetti. Incredibile!
    ti ho mandato in pvt (sull’indirizzo di libero e di fastweb) il mio indirizzo email privato (nome.cognome@gmail.com). La ranocchia malefica e’ ahime’ defunta per infiltrazione di batracotossina esplosiva nel server di Mr. Inminoranza, facendomi perdere tutti gli indirizzi conservati, le email importanti e vari dati. Piu’ evil di cosi’…

  15. lordbyron Says:

    la storia la conoscevo – per averne letto da qualche parte- ma confesso di non essere mai andata a cercarmi i particolari.
    grazie per avermeli raccontati!
    byron

  16. NetWorm Says:

    Tupaia, mi prometti che il giorno che riesco a venire a Londra mi accompagni al museo di scienza naturale?

  17. tupaia Says:

    Networm: Conosco il NHM come le mie tasche (la parte zoologica, quella geologica mi interessa meno), potrei essere assunta come guida anche subito se assumessero, i bastardi.
    Ti accompagno piu’ che volentieri ma la cena al The Duke Hotel la paghi tu :-P Pero’ ti porto sotto lo scheletrone del Megatherion a fare la foto di rito.

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