Gli ippopotami ( Hippopotamidae ) formano una famiglia che riunisce diverse specie di mammiferi cétartiodactyles geneticamente relativamente vicini ai cetacei e in misura minore ai maiali e ai Ruminanti . Erano tradizionalmente conservati negli ungulati prima che gli studi filogenetici rivelassero che si trattava di cetartiodattili .
Molte specie sono scomparse ma ne rimangono ancora due viventi: la specie più famosa, il cosiddetto ippopotamo anfibio , e l' ippopotamo nano . La loro aspettativa di vita è di circa quarant'anni.
Formula dentale | |||||||
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mascella superiore | |||||||
3 | 4 | 1 | 2-3 | 2-3 | 1 | 4 | 3 |
3 | 4 | 1 | 1-3 | 1-3 | 1 | 4 | 3 |
mascella inferiore | |||||||
Totale: 44 max | |||||||
Denti comuni agli Ippopotamidi |
Sono enormi animali acquatici con corpi a forma di botte . L'ippopotamo comune è molto più grande in quanto misura 1,50 m al garrese , le femmine sono lunghe tra i due e i tre metri e pesano da una a due tonnellate e i maschi sono alti da 3,30 a 3,75 m di lunghezza e pesano da 2,5 a 3,5 tonnellate (4,5 tonnellate in su per i più grandi), mentre l'ippopotamo nano misura solo un metro al garrese per 1,50-1,75 m di lunghezza e un peso compreso tra 170 e 275 kg .
Le loro zampe formano pilastri e hanno 4 dita (un numero pari caratteristico degli artiodattili ungulati).
Le zampe dell'ippopotamo nano sono più sciolte e molto più adatte per camminare: le quattro dita sono libere, non collegate da una membrana, e le unghie sono appuntite. Questo gli permette di aderire bene al terreno, anche irregolare, nel suo habitat costituito da stagni e sottobosco umido.
Hanno una testa massiccia con una bocca larga che può aprirsi fino a 180 gradi, con zanne torreggianti all'interno che possono misurare oltre due piedi negli ippopotami anfibi maschi.
I loro occhi, orecchie e narici sono posti nella parte superiore della testa. Le loro narici possono chiudersi per contrazione durante le immersioni, il che è molto utile nel loro stile di vita anfibio poiché possono impedire all'acqua di entrare nei loro polmoni . Allo stesso modo, i loro canali uditivi si bloccano quando si muovono sott'acqua. Le due specie si differenziano in particolare per la forma delle orecchie, gli archi sopracciliari sono molto più pronunciati nell'ippopotamo anfibio.
I testicoli del maschio si trovano all'interno della cavità addominale (come nel rinoceronte ). I maschi sono noti per avere un aspetto più grigiastro rispetto alle femmine che hanno una tonalità violacea.
Gli ippopotami non hanno ghiandole sebacee e ghiandole sudoripare , l'unico modo per regolare la loro temperatura interna è il TEWL (in) . La loro pelle è glabra e secerne, per proteggersi dal sole, una sorta di crema solare naturale rossastra a volte chiamata "sudore di sangue" (da cui il mito degli ippopotami che "sudono sangue"), sebbene non agisca né sangue né sudore. Questo muco idratante, dapprima incolore, diventa rosso-arancio dopo pochi minuti e infine diventa marrone.
Nelle secrezioni sono stati identificati due pigmenti diversi ed estremamente acidi, un rosso e un arancione. Il pigmento rosso è l' acido hipposudorique (fr) e il pigmento arancione è l' acido norhipposudorique . È stato scoperto che il pigmento rosso inibisce la crescita di batteri patogeni ( Pseudomonas aeruginosa e Klebsiella pneumoniae ), suggerendo che la secrezione ha un effetto antibiotico . L'assorbimento della luce da parte di questi due pigmenti è massimo nella gamma dell'ultravioletto , che equivale all'effetto di una crema solare. Poiché gli ippopotami secernono questi pigmenti in tutto il mondo, non sembra che la loro dieta sia la fonte. Invece gli animali possono sintetizzare pigmenti da precursori come la tirosina , un amminoacido .
I comportamenti osservati differiscono nelle due specie attuali.
L'ippopotamo comune o anfibio vive in grandi gruppi dominati da un maschio poligamo e irascibile, mentre gli ippopotami nani vivono in coppia o in gruppi molto piccoli. Gli ippopotami anfibi trascorrono la giornata in acqua per proteggersi dal sole, mentre gli ippopotami nani trascorrono la giornata nascosti nelle foreste, nelle paludi o persino nelle tane.
Alcuni ippopotami sono accompagnati da uccelli che vengono a mangiare le loro zecche, ma in questo modo rimuovono anche un po' di carne. Alcuni ippopotami possono rimanere etichettati.
Sebbene siano erbivori, sono tra gli animali più pericolosi in Africa . Proteggono ferocemente il loro territorio, causa della maggior parte degli attacchi agli esseri umani (rivendicano circa trecento morti all'anno). Questo è anche il motivo principale del fatto che non sono mai stati addomesticati dall'uomo.
Questi animali sono principalmente erbivori , tuttavia gli ippopotami nani hanno una dieta più varia.
È molto raro vedere un ippopotamo fuori dall'acqua al mattino. Durante il giorno, l'ippopotamo si nutre di erba ed erbe vicino alle rive. Al calar della notte si allontana dagli argini per raggiungere i pascoli attraverso appositi sentieri, percorrendo per questo fino a 10 km . Non usa i denti per tagliare l'erba, ma la coglie con le labbra.
Durante il suo foraggiamento, a volte capita che entri nelle piantagioni, causando danni significativi.
L'ippopotamo anfibio consuma in media 40 kg di materia vegetale ogni notte.
Occasionalmente sono stati filmati gli ippopotami mentre si nutrivano di carogne. Altre osservazioni mostrano comportamenti cannibali e predatori . Tuttavia, l'apparato digerente dell'ippopotamo non è adatto a una dieta carnivora; il consumo di carne è probabilmente causato da comportamenti aberranti o da stress nutrizionale.
Per sedurre una femmina, gli ippopotami possono combattere fino alla morte, combattendosi l'un l'altro usando le zanne mentre aprono la bocca in esibizioni aggressive. Queste difese possono causare danni significativi all'avversario.
L'accoppiamento dell'ippopotamo comune avviene in acqua. La femmina è quindi completamente sommersa, solo le sue narici escono dall'acqua. Rispetto agli adulti, i piccoli alla nascita sono piccoli: 30 kg per 40 cm di lunghezza, mentre la madre pesa quasi due tonnellate. La crescita è molto veloce e ad un anno il giovane pesa già 500 kg . In caso di nascita di gemelli, viene nutrito solo uno dei piccoli.
Questo animale non è considerato una specie di ingegnere , ma è stato recentemente dimostrato che è una specie facilitatrice svolgendo un ruolo importante e indubbiamente unico nel ciclo biogeochimico del silicio ( un oligoelemento vitale per molte specie, e che le piante e alcuni terreni conservarlo sotto forma di fitoliti ). Sebbene comuni nella crosta terrestre, le sue forme biodisponibili sono piuttosto rare negli ecosistemi, e quando una pianta non viene poi mangiata o distrutta dal fuoco, questi fitoliti ritornano al suolo ( humus ...) dopo la morte della pianta. attraverso la sua biodegradazione da parte di batteri e funghi. Questa silice biogenica è intrappolata lì per molto tempo (fintanto che non viene nuovamente resa biodisponibile da un altro processo).
Il silicio è particolarmente vitale per le alghe diatomee , i radiolari , i silicoflaggelati o le spugne d'acqua dolce hanno esoscheletri o scheletri silicei. Questi gruppi contengono specie importanti in termini di servizi ecosistemici , in particolare per il ciclo del carbonio e la filtrazione dell'acqua). Se l'arrivo della silice nei laghi dell'Africa orientale diminuisse, i cambiamenti nel plancton e nella comunità animale potrebbero avere gravi ripercussioni sulla rete alimentare e sul benessere umano nella regione. Gli animali hanno un ruolo di bioturbazione che è stato a lungo sottovalutato (la capacità degli animali, in particolare dei lombrichi , di spostare risorse verticalmente o orizzontalmente nel suolo e fino al livello del paesaggio , tra il tempo e il luogo in cui gli animali ingeriscono il cibo e il diverso tempo e luogo in cui espellono i loro rifiuti metabolici o muoiono.
Gli scienziati hanno recentemente dimostrato (2019) che i grandi erbivori nella savana sono attori chiave in questo ciclo del silicio. Un caso particolare è quello dell'ippopotamo comune ( Hippopotamus amphibius L. 1758), semiacquatico; questo animale trasporta 0,4 t/d di silicio dal suolo e dai sedimenti all'acqua, mangiando grandi quantità di piante a terra e in acqua o sott'acqua, quindi defecando in acqua. In tal modo, rilascia una quantità significativa di silicio. Altri studi hanno dimostrato che senza questi animali parte di questo silicio rimarrebbe intrappolato nei suoli spartiacque o nei sedimenti dei fiumi. Gli ippopotami modificano fino al 76% il flusso totale di silicio, svolgendo un ruolo importante nella distribuzione delle risorse minerarie all'interno e intorno agli ecosistemi fluviali, alluvionali o lacustri in cui vivono e verso quelli situati a valle, dove la produzione primaria (il fitoplancton è dominata dalle diatomee , che a loro volta svolgono un ruolo importante nel ciclo del carbonio e nei cicli di altri nutrienti, nonché nella produttività dell'ecosistema e nella struttura della rete trofica . lascia l'acqua e va a mangiare lontano dalle rive nelle savane e nei prati semi-allagati, quindi durante il giorno ritorna in acqua. Ogni notte ingerisce una grande quantità di nutrienti ( carbonio , azoto , potassio e fosforo ) che rilascia in forme più o meno bioassimilabili, in gran parte attraverso i suoi escrementi sott'acqua (i video subacquei hanno dimostrato che molti i pesci si nutriranno direttamente nelle nuvole di particelle emesse sotto acqua durante la defecazione) o, alla sua morte, attraverso la decomposizione del suo cadavere sott'acqua. Il contenuto di silicio dell'urina di ippopotamo non è stato misurato, ma in altri erbivori è equivalente a circa il 3% della biomassa totale pascolata.
Nella Riserva Nazionale del Masai Mara ( Kenya ), gli ippopotami sono ancora molto presenti e svolgono un ruolo essenziale di " pompa di silice ", animale, dalla terra ai fiumi (portata giornaliera di silice disciolta inclusa di 7,9 t/giorno, di cui 2,4 t/d di origine biogenica, durante lo studio). Durante il gradiente di misurazione da monte a valle nell'area popolata da ippopotami, la quantità di silice biogenica è aumentata. Lì, quasi tutta la silice biogenica nel sedimento e nella materia sospesa è in realtà fitoliti o residui fitolitici , cioè silice proveniente da piante terrestri digerite dagli ippopotami. Le analisi isotopiche e fisico-chimiche mostrano che solo lo 0,8% della silice presente nell'acqua proviene dal substrato geologico. Le piante di Masai Mara contengono in media l'1,8% del loro peso secco in silice. Questa silice, una volta ingerita, è significativamente bioconcentrata (di un fattore 2) nelle feci degli ippopotami (che contengono in media il 4,1% del loro peso secco). Questo fenomeno di concentrazione attraverso la digestione si osserva anche negli erbivori domestici nelle regioni temperate. In un periodo di siccità, gli ippopotami verserebbero nell'acqua 11,1 tonnellate di DM di feci, o 400 kg/giorno di silice dai fitoliti. Questi animali urinano anche nell'acqua, che costituisce anche una riserva di silice che arricchisce il fiume e i laghi e le zone umide che alimenta a valle. Gli escrementi emessi sott'acqua dagli ippopotami forniscono circa il 32% dell'aumento diretto della quantità di silice biogenica osservata nella riserva naturale tra 2 punti di campionamento a monte e a valle (figura 1 dello studio pubblicato da Science nel 2019). Il resto (circa il 68%) proverrebbe da feci sospese più vecchie e input alternativi come polvere di piante morte, escrementi o escrementi di ippopotami e altri erbivori che pascolano sulle rive o vicino al fiume. Questi input sono probabilmente portati principalmente dal vento, durante allagamenti dei dintorni o per via di ruscellamento e in misura minore dai manti e dagli zoccoli degli animali che vengono ad abbeverarsi nel Mara (ipotesi e stima corroborata da 24 ore di intensa osservazione dell' un gruppo di ippopotami (fino a 80 individui) su 250 m di fiume presente.Attraversando la riserva ricca di ippopotami, il contenuto di silice dell'acqua raddoppia, cosa che sembra potersi spiegare solo con le feci dell' erbivoro e con il agitazione del sedimento del letto e del substrato delle sponde (soprattutto quando gli animali escono o entrano nell'acqua o quando vi si nutrono).
L'ippopotamo anfibio adulto non ha predatori diversi dagli umani a causa delle sue dimensioni. I giovani, invece, cadono preda di leoni , iene e coccodrilli . L'ippopotamo nano è predato dal leopardo , dal pitone di Seba e dai coccodrilli .
Ippopotamo, dal greco ἵππος , hippos , "cavallo", e ποταμός , potamos , "fiume", si riferisce al loro stile di vita anfibio. Il loro nome è dovuto a Carl von Linné (1707-1778) il quale pensava che questi animali fossero realmente imparentati con i cavalli .
Come suggerisce il nome, gli antichi greci vedevano nell'ippopotamo una specie di cavallo. Questo animale, sconosciuto all'Occidente per secoli, ha incuriosito molti esploratori, soprattutto tra i primi, gesuiti portoghesi e spagnoli, che nel XVI e XVII secolo si accinsero a conquistare la conversione cattolica dell'Abissinia (ex Etiopia). Quando lo scoprono alle sorgenti del Nilo, lo chiamano cavalluccio marino che "è allo stesso tempo un pesce per la vita che conduce nell'acqua tutto il giorno e un mammifero quando pascola l'erba delle praterie".
Fino al 1985 i naturalisti raggruppavano gli ippopotami con la famiglia dei Suidae ( maiali e cinghiali ) o quella dei Tayassuidae ( pecari ), in base alle peculiarità dei molari. Tuttavia, lo studio negli anni '90 delle proteine del sangue, poi della sistematica molecolare e infine, più recentemente, dei fossili ha mostrato chiaramente che i loro parenti genetici più prossimi sono i cetacei: balene , focene e animali affini. Gli ippopotami hanno più cose in comune con le balene che con altri ungulati come i maiali. Pertanto, l'antenato comune di ippopotami e balene è esistito dopo che la linea si è separata dai ruminanti, una separazione che si è verificata a sua volta dopo la divergenza dal resto degli artiodattili ungulati , compresi i maiali. Mentre la balena e l'ippopotamo sono i parenti viventi più vicini l'uno all'altro, la separazione dei loro lignaggi è avvenuta molto presto dopo che si sono separati dal resto degli artiodattili ungulati. Avrebbe dato origine da un lato ai cetacei, dall'altro agli antracoteri , i cui fossili più antichi ritrovati hanno circa 40 milioni di anni, linea che a sua volta avrebbe dato origine agli ippopotami, di cui il fossile più antico ha 16 anni. anni.
Filogenesi delle attuali famiglie di cetartiodattili ( cetacei non sviluppati ), secondo Price et al. , 2005 e Spaulding et al. , 2009:
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