Le collezioni di storia naturale ci aiutano a comprendere passato, presente e futuro della biodiversità. Scopri le informazioni che i campioni possono offrirci sul nostro mondo in trasformazione.

Ci troviamo nel pieno della sesta estinzione di massa
In passato il parrocchetto della Carolina, l'unica specie di pappagallo autoctona dell'area orientale del Nord America, viveva nel territorio tra la Florida e i Grandi Laghi. La caccia da parte dell'uomo e l'arrivo di nuove malattie hanno portato alla sua estinzione nel 1918. Secondo le stime degli scienziati, attualmente si estingue una dozzina di specie al giorno. Perché? Per diversi motivi. L'estinzione è un fattore naturale dell'evoluzione e non è sempre negativa. Tuttavia, l'uomo sta velocizzando il ritmo naturale.

Gli esseri umani mettono in pericolo la biodiversità quando introducono specie invasive o non autoctone che, per le loro caratteristiche, surclassano le specie native. Nel 1890 l'American Acclimatization Society liberò 16 storni europei a Central Park, New York. L'obiettivo poetico dell'organizzazione era quello di introdurre in Nord America tutte le popolazioni di uccelli citati nelle opere di Shakespeare. Nel nuovo ambiente, la popolazione di storni è cresciuta a livelli esponenziali; oggi si stima che 150-200 milioni di esemplari vivano in Nord America e competano con siale, rondini arboricole bicolori, picchi dorati e altri tipi di uccelli per i luoghi in cui costruire il nido. Si stima inoltre che gli storni causino ogni anno $ 800 milioni di danni all'agricoltura statunitense.

L'acero riccio è un altro esempio di specie invasiva. È stato introdotto in Nord America dagli orticoltori inglesi a metà del XVIII sec. e, tra gli anni '70 e '80 del XIX sec., si è diffuso nelle città americane come una "varietà ornamentale" in grado di adattarsi facilmente alle strade e ai parchi urbani. Presto l'acero riccio è "evaso" dalla città e ha iniziato a conquistare le foreste autoctone. Questi alberi producono grandi quantità di semi in grado di germinare rapidamente. Una volta cresciuti, creano fitte zone d'ombra e rimpiazzano gli alberi autoctoni e le altre piante.

Gli esseri umani mettono in pericolo la biodiversità anche tramite il loro impatto sul cambiamento climatico. Il cambiamento climatico trasformerà gli schemi delle precipitazioni e delle temperature, influenzando di conseguenza la distribuzione di piante e animali e distruggendo le reti alimentari. Data la sua complessità, è impossibile sapere con esattezza la reazione di ogni specie a questo fenomeno, poiché non tutte saranno colpite allo stesso modo. Tuttavia, per prevedere tali reazioni, possiamo utilizzare le nostre attuali conoscenze sulle varietà di specie del passato e sulle loro abitudini. Ad esempio, le aree medio occidentali presto potrebbero non essere più adatte per la vita di questo tipo di cozze.

L'abbondanza potrebbe non durare per sempre
Nel 1857 (lo stesso anno in cui è stata fondata la Chicago Academy of Sciences) un comitato scelto del senato dello stato dell'Ohio aveva discusso una legge a tutela del piccione migratore, un uccello comune nelle aree nord-orientali degli Stati Uniti. La decisione fu la seguente: "Il piccione migratore non ha bisogno di essere tutelato. Notevolmente prolifico, può riprodursi e allevare i propri cuccioli nelle ampie regioni boschive del nord, può percorrere centinaia di miglia per cercare cibo, si sposta da un giorno all'altro, nessuna distruzione comune può ridurne il numero e le eventuali perdite non sarebbero comunque fondamentali, dato l'elevato tasso di nascite annuo". Meno di 60 anni dopo il piccione migratore si è estinto a causa delle azioni umane, tra cui l'eccessiva caccia e la distruzione dell'habitat di questa specie.

Numerosi esemplari di piccione migratore della Chicago Academy of Sciences sono stati "raccolti" nei mercati della carne tra la fine del XIX sec. e l'inizio del XX sec. Tali uccelli erano un alimento comune.

Conservazione e reintegrazione sono essenziali
Nell'area compresa tra il Pacifico nord-occidentale, le coste della California, il deserto sud-occidentale e il Messico, il piccione codafasciata può essere riconosciuto grazie alla lunga coda con una larga fascia chiara all'estremità. Secondo studi genetici, il piccione codafasciata è uno dei parenti viventi più vicini all'estinto piccione migratore. Alcuni scienziati sono interessati a utilizzare la genetica per reintegrare o ricostruire le specie estinte; nonostante le apparenze, non si tratta di fantascienza. Tuttavia, proteggere le specie mentre sono ancora in vita è il miglior modo di preservare la biodiversità.

La reintegrazione spesso ha più successo se si concentra sull'offerta di un habitat di qualità. I castori sono i principali roditori originari del Nord America e sono noti per la loro capacità di costruire tane e dighe per adattare i terreni acquitrinosi alle loro necessità. Durante il XVIII e il XIX sec. la pelliccia di castoro era molto richiesta per la produzione di cappelli e pellicce. A tale scopo furono uccisi milioni di castori, fino a mettere a rischio l'esistenza della specie. Tuttavia, attualmente le popolazioni di castori si sono riprese e si possono trovare nella regione di Chicago.

Il cambiamento climatico inasprisce la minaccia alla biodiversità
Gli elefanti sono gravemente minacciati dal bracconaggio e dalla riduzione del loro habitat. Le piantagioni di zucchero, caffè e altri prodotti di consumo riducono l'habitat degli elefanti, pertanto le relative popolazioni sono spesso isolate in riserve relativamente piccole. Le considerevoli trasformazioni dovute al cambiamento climatico potrebbero rendere queste regioni inadatte alla vita di questi animali, che non hanno un posto migliore dove andare. Gli elefanti possono sopportare temperature elevate, a patto di poter trovare acqua e cibo a sufficienza, così come temperature fredde, se trovano cibo più abbondante o di migliore qualità. Tuttavia, potrebbe essere impossibile allontanarsi per cercare cibo e acqua negli habitat relativamente piccoli e isolati rimasti.

Gli zoo, come quello in cui è vissuto questo elefante, possono svolgere un ruolo importante ai fini della conservazione.

I pika sono adorabili parenti dei conigli e vivono nei ghiaioni sulle montagne di tutto il mondo. Durante la stagione estiva fanno essiccare i fiori e l'erba dei campi circostanti, in modo da conservarli sotto forma di fieno per l'inverno. Questi animali vivono nei ghiaioni perché qui possono proteggersi dai predatori, oltre a trovarsi ad altitudini elevate con un clima relativamente fresco per tutto l'anno. Infatti, brevi ondate di calore superiori ai 25° C possono essere letali per i pika. Questi animali hanno bisogno di condizioni meteorologiche favorevoli anche per far essiccare il fieno; un'eccessiva umidità lo farebbe ammuffire, mentre un clima troppo secco impedirebbe la crescita delle piante raccolte dai pika per nutrirsene.

Mentre le sequoie sono gli alberi più alti del mondo, i pini dai coni setolosi sono i più longevi e i pioppi tremuli occupano la superficie di terra maggiore. Per raggiungere questi risultati estremi, tali specie hanno bisogno di un clima stabile per migliaia di anni. Se il clima diventa inadatto alla riproduzione, gli alberi adulti (che tollerano condizioni estreme letali per le piantine) possono vivere ancora decenni o secoli, ma il bosco è destinato a scomparire.

L'alligatore del Mississippi, una delle 23 specie di coccodrillo esistenti al mondo, vive in gran parte dell'area sud-orientale degli Stati Uniti. Come tutti i coccodrilli, mangia quasi ogni tipo di carne, ma caccia solo in acqua. Questo elemento inoltre offre un riparo dai predatori e dalle temperature estreme. Il sesso di questi animali, così come quello di molti altri rettili, è "determinato dalla temperatura". Un'oscillazione di 1° C nella temperatura può determinare la nascita di sole femmine o soli maschi e un disequilibrio tra i sessi potrebbe causare l'estinzione della specie.

Abbiamo già rinvenuto prove che dimostrano lo spostamento di specie dal loro habitat originario
Il cambiamento climatico sta agendo sugli habitat naturali da cui dipendono le specie. Alcune possono migrare dalle loro dimore storiche in cerca di ambienti più adatti. Gli armadilli amano le temperature elevate e possono sopportare periodi freddi brevi ma non continuativi. Per questo motivo, fino alla metà del XIX sec. l'armadillo a nove fasce è rimasto nei territori a sud del Rio Grande. In seguito, il grado di espansione annua dell'areale di questa specie è diventato dieci volte più rapido rispetto alla velocità media che ci si aspetterebbe da un mammifero. Attualmente le popolazioni si sono stabilite a nord fino alle regioni centrali del Missouri, quelle meridionali del Kansas, quelle occidentali del Tennessee e quelle meridionali dell'Illinois, oltre a segnalazioni isolate nelle aree centrali dell'Illinois e del Nebraska. Si pensa che le temperature e le precipitazioni avessero limitato la loro distribuzione a nord, mentre la recente espansione dell'areale potrebbe essere stata favorita dal cambiamento climatico.
Gli equilibri tra le popolazioni cambiano insieme al clima e alle risorse
Nel mondo esistono 278 specie di scoiattoli. La maggior parte è altamente specializzata, tuttavia lo scoiattolo grigio e lo scoiattolo volpe, le varietà più comuni in Nord America, posso tollerare un'ampia gamma di climi e vivono nelle aree comprese tra la Florida e il Canada meridionale. A Chicago gli scoiattoli grigi sono più comuni nelle aree urbane, mentre gli scoiattoli volpe si avvistano spesso nei quartieri suburbani. Ogni specie prospera con risorse e condizioni ambientali differenti.

I ratti sono un altro gruppo di roditori che può essere trovato in tutto il mondo. Due specie, il ratto nero e il ratto marrone, sono probabilmente meglio conosciute come animali nocivi che diffondono malattie e distruggono le scorte di cibo. I ratti marroni preferiscono le temperature fresche; poiché vivono sotto terra, possono evitare brevi periodi caldi semplicemente rimanendo a casa. Tuttavia, se il caldo dura troppo a lungo, il ratto nero, in grado di arrampicarsi sugli alberi, prende rapidamente il sopravvento sul territorio.

Alcune specie non hanno un luogo in cui andare
A metà del XIX sec., gli esseri umani hanno eliminato dall'Illinois i grandi predatori come i puma e i lupi. I cacciatori e i coloni si sentivano in competizione con questi predatori di castori, cervi e altri utili animali selvatici. Con l'inizio dell'allevamento i coloni hanno ucciso puma e lupi per proteggere il bestiame. Le popolazioni di questi due animali non si sono riprese in Illinois e, nonostante gli sforzi per reintrodurli, l'habitat necessario è stato distrutto da molto tempo.

Il Poliocitellus franklinii, una specie di scoiattolo a rischio in Illinois, potrebbe dover affrontare sfide insormontabili per adattarsi al cambiamento climatico. Questo mammifero delle praterie vive in aree con manti erbosi alti e fitti. Aree simili sono frammentate anche nell'attuale areale centro-occidentale. Se il cambiamento climatico obbligasse questa specie a spostarsi verso nord, la disponibilità di habitat idonei limiterebbe seriamente la nascita di nuove popolazioni.

Gli unionidi sono un gruppo di molluschi di acqua dolce, maggiormente diversificati negli Stati Uniti, che producono anche perle di acqua dolce. Gli unionidi, tra cui la conchiglia presentata qui, sono il gruppo animale più in pericolo al mondo; uno dei motivi è costituito dall'elevata qualità dell'acqua di cui hanno bisogno. Le dighe e la deviazione delle acque possono distruggere le popolazioni locali. Quando, a causa dei deflussi, viene depositata nell'acqua una quantità eccessiva di sedimenti o elementi nutritivi oppure quando il flusso o la temperatura dell'acqua vengono modificati, queste specie possono essere danneggiate. Sebbene gli unionidi possano vivere in acque più calde, hanno bisogno di stagionalità per stimolare la riproduzione. Anche se riuscissero a riprodursi, probabilmente anche le popolazioni dei pesci in cui le larve crescono come parassiti sarebbero lese.

Le orchidee vengono generalmente considerate fiori tropicali, ma sapevi che esistono numerose varietà autoctone degli Stati Uniti, tra cui 50 specie individuate nell'Illinois? Purtroppo, la metà di queste è estinta o quasi. Come le orchidee tropicali, le specie autoctone degli Stati Uniti costituiscono un gruppo diversificato che necessita di condizioni specifiche per crescere rigoglioso. Le orchidee statunitensi sono inattive durante la stagione invernale, tuttavia un colpo di freddo fuori stagione può uccidere facilmente i nuovi fiori primaverili, impedendo la riproduzione. In modo simile, queste specie possono crescere rigogliose con temperature calde, tuttavia se il periodo caldo arriva troppo presto le orchidee potrebbero fiorire quando gli impollinatori non sono ancora attivi, impedendo la creazione dei semi. Infine, poiché non si diffondono in modo molto efficace, quando le condizioni ambientali cambiano queste piante si adattano con difficoltà.

Gli orsi neri sono onnivori che mangiano diversi tipi di animali e piante. Questi mammiferi di grandi dimensioni hanno bisogno di ampi spazi (in genere l'area in cui vive un esemplare maschio di orso nero è compresa tra i 38 e i 207 chilometri quadrati). Poiché i cacciatori hanno ucciso gli orsi per la loro carne e la loro pelliccia di valore e poiché gli agricoltori hanno distrutto ampie zone del loro habitat naturale per creare spazi coltivabili, questi animali sono stati spodestati dal loro areale storico nelle regioni centro-occidentali. Gli orsi sono ancora presenti nella maggior parte del resto del paese, ma la loro sopravvivenza potrebbe essere minacciata dal cambiamento climatico che condiziona l'accesso alle risorse e dall'uomo che continua a invadere il loro habitat.

Non sappiamo quante specie reagiranno al cambiamento climatico
In tutto il mondo esistono più di 1000 specie di pipistrelli che svolgono ruoli importanti negli ecosistemi locali, dalla dispersione dei semi alla soppressione degli insetti infestanti. Numerose specie vivono solo in ambienti caldi. Tuttavia, alcune vanno in letargo quando il cibo è scarso e hanno bisogno di temperature fresche per rallentare il metabolismo, in modo da non morire di fame prima che il cibo torni a essere abbondante. I pipistrelli spesso vanno in letargo in caverne e l'eventuale umidità può favorire la crescita di funghi. In alcuni casi, i funghi possono attaccare i pipistrelli in letargo e uccidere l'intera popolazione. Le specie di pipistrelli potrebbero non essere in grado di adattarsi o migrare abbastanza velocemente da poter sopravvivere in un mondo trasformato dal cambiamento climatico.

Il meraviglioso esemplare adulto di farfalla Plebejus melissa samuelis raffigurato qui è il risultato di una serie di miracolose trasformazioni che ha inizio con un uovo deposto su una pianta ospite specializzata. Come pianta ospite le farfalle Plebejus melissa samuelis utilizzano solo i Lupinus che crescono naturalmente nelle radure intorno alle dune e alle foreste dei Grandi Laghi. Le temperature elevate provocano uno sviluppo più rapido delle larve, da cui si sviluppano generazioni piccole e deboli. Condizioni meteorologiche più calde e/o più secche possono anche alterare il periodo di germinazione e fioritura dei Lupinus; di conseguenza i giovani esemplari di Plebejus melissa samuelis potrebbero non riuscire a trovare cibo. Inoltre, se l'umidità è eccessiva i bruchi di questa farfalla sono esposti a infezioni provocate da funghi e batteri.

I primi anisotteri vivevano negli acquitrini primitivi che hanno formato gli attuali depositi di carbone. Anche se possiamo vederli svolazzare su ruscelli e stagni, nei campi e forse nei nostri stessi giardini, gli anisotteri trascorrono la maggior parte della loro vita sott'acqua come predatori voraci. Sebbene l'ambiente più adatto per numerose specie di anisottero sia caratterizzato dalle temperature elevate, con l'aumentare della temperatura le ninfe (i piccoli degli anisotteri) si trasformano più rapidamente in adulti. Al contrario, temperature eccessivamente fredde sono letali per gli adulti.

La lince assomiglia molto alla lince rossa (infatti sono strettamente collegate). La principale differenza tra le due specie è rappresentata dalla sfarzosa pelliccia e dalle enormi zampe imbottite, grazie alle quali la lince sopravvive in territori freddi e con molta neve. Le ondate di caldo possono provocare lo scioglimento anticipato delle nevi, rendendo difficoltosi per questo animale gli spostamenti e la caccia. La lince rischia di morire di fame oppure le linci rosse, i coyote e altri animali concorrenti possono invadere il suo territorio. Anche un clima umido può essere pericoloso per la lince, poiché potrebbe inzuppare la sua pelliccia, esponendo questo animale al rischio di ipotermia (temperatura corporea eccessivamente bassa).

La parula di Kirtland è un uccello altamente specializzato che attraversa i nostri cortili ogni estate e ogni autunno, durante la migrazione. Questo uccello sverna alle Bahamas ma, in estate, migra nelle aree settentrionali del Michigan per cercare i giovani pini di Banks. Gli alberi troppo vecchi o troppo giovani non sono adatti alla riproduzione e i boschi troppo radi permettono l'accesso al vaccaro testabruna, un parassita dei nidi. Le parule di Kirtland possono fare il nido solo su pini di Banks tra i 6 e i 15 anni e temperature più calde e/o più umide possono favorire la crescita di altre specie di alberi più forti del pino di Banks. D'altra parte, l'aumento dei periodi di siccità potrebbe rendere più frequenti gli incendi; in questo modo i boschi rimarrebbero di dimensioni ridotte e con alberi giovani, consentendo ai pini di Banks di competere con successo con altri alberi ed estendendo l'habitat delle parule di Kirtland. Tuttavia, la siccità potrebbe anche influire negativamente sui terreni delle Bahamas dove l'uccello sverna.

I campioni mostrati in questa esposizione non si mantengono autonomamente. Dai un'occhiata dietro alle quinte e scopri come conserviamo le raccolte di campioni biologici in modo che durino centinaia di anni, per consentire anche alle generazioni future di accedere a questa preziosa risorsa scientifica.

Chicago Academy of Sciences/Peggy Notebaert Nature Museum
Riconoscimenti: storia

I contenuti presentati qui si basano sui testi scritti in occasione di due esposizioni interne al museo: "Nature's Struggle" (2014) e "Weather to Climate" (2016). Tutti i diritti riservati dalla Chicago Academy of Sciences / Peggy Notebaert Nature Museum.

Ringraziamenti: tutti i partner multimediali
In alcuni casi, la storia potrebbe essere stata realizzata da una terza parte indipendente; pertanto, potrebbe non sempre rappresentare la politica delle istituzioni (elencate di seguito) che hanno fornito i contenuti.
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