La verità sul collo lungo sulle ossa della giraffa

L'enigmatica giraffa è un animale terrestre e il più alto del suo genere sulla Terra. Anche le giraffe sono mammiferi ungulati che si trovano prevalentemente in Africa e sono i più grandi ruminanti del pianeta.

Tutto nella giraffa è "più grande della vita", compresi i suoi occhi grandi quanto una pallina da golf. Classificata nella famiglia dei Giraffidae insieme agli okapi, la giraffa è facilmente identificabile per le sue gambe lunghe e il collo ancora più lungo. Ciò che è veramente notevole è che questo collo allungato ha sette vertebre, lo stesso numero di un collo umano, ma ogni osso supera i 25 cm di lunghezza.

La dimensione del collo medio della giraffa

Le giraffe femmine crescono fino a 14 piedi di altezza, mentre i maschi possono raggiungere i 18 piedi. Ciò significa che i colli delle giraffe si estendono fino alla maggior parte delle finestre del secondo piano.

Il collo di una giraffa può pesare fino a 600 libbre e crescere fino a 6 piedi di lunghezza. Si tratta di un'impresa incredibile considerando che le giraffe e gli esseri umani hanno lo stesso numero di vertebre cervicali: sette.

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La differenza è che ogni vertebra del collo di una giraffa è allungata e misura fino a 25 centimetri di lunghezza. Le ossa allungate sono collegate da giunti sferici, rendendo facile per una giraffa mantenere la sua gamma di movimento a 360 gradi.

Giraffe nel Parco Nazionale Kruger in Sud Africa.

Ci vogliono una muscolatura forte e legamenti specializzati per sostenere un collo così lungo. Il legamento nucale, sorprendentemente elastico, si estende dalla parte posteriore del cranio della giraffa alle vertebre toraciche. Questa struttura consente essenzialmente alla giraffa di sostenere il collo e la testa.

Inoltre, anche i processi spinosi delle vertebre toraciche sono allungati, fornendo una superficie sufficiente per l'attacco muscolare. Questo attacco è fondamentale per il movimento fluido e la stabilità del collo. Questi processi sono chiamati bracci di leva, che consentono ai muscoli di attaccarsi e tirare la colonna vertebrale mentre la giraffa muove il collo e mantiene la postura.

Perché il collo della giraffa si è evoluto?

Gli scienziati non sono mai stati veramente d’accordo sul motivo per cui il collo della giraffa si è evoluto. Pertanto, il dibattito continua nel 2025 sulla base di due ipotesi principali.

Ipotesi dei browser concorrenti

Giraffa che naviga sull'acacia nel Masai Mara.

La prima ipotesi affonda le sue radici nella selezione naturale di Charles Darwin e afferma che le giraffe hanno sviluppato colli più lunghi per raggiungere il fogliame che altri erbivori non potevano. In altre parole, il loro collo lungo riduceva istantaneamente la sempre crescente concorrenza per il cibo.

Nutrirsi sui rami più alti offre alle giraffe un vantaggio di sopravvivenza nei tempi moderni, essenzialmente uno scenario di “sopravvivenza del più adatto”.

Un'altra parte di questa teoria afferma che le giraffe femmine tendono a rimanere incinte quando hanno quattro o cinque anni. Pertanto, le esigenze nutrizionali di una giraffa incinta potrebbero anche aver guidato l’evoluzione dei colli lunghi poiché vorrebbero penetrare più in profondità negli alberi per raggiungere le foglie più nutrienti.

Ma le osservazioni in corso hanno rivelato che non tutte le giraffe estendono il collo abbastanza da raggiungere i rami più alti. Tendono invece a nutrirsi all’altezza delle spalle. Questo comportamento suggerisce che i vantaggi legati all’alimentazione potrebbero aver avuto un ruolo nell’allungamento del collo, ma potrebbero non essere l’unico fattore determinante.

Ipotesi dei colli per il sesso

Branco di giraffe in un abbeveratoio in Namibia.

Una recente ipotesi afferma che il cosiddetto fenomeno del collo per sesso potrebbe aver guidato l’evoluzione dei lunghi colli delle giraffe. Ciò significa che i maschi oscillano il collo l’uno contro l’altro per “dimostrare” la forza. Se un maschio con un collo più lungo si impegna nello sparring al collo, potrebbe avere più successo, il che si traduce nella riproduzione.

È più probabile che il loro “gene del collo lungo” venga trasmesso alla prole della giraffa maschio.

L'ipotesi si basa sulla previsione che le giraffe maschi abbiano sempre il collo più lungo delle femmine. Tuttavia, non è solo il collo ad essere più lungo: le giraffe maschi sono fino al 40% più grandi delle femmine in generale.

Ecco perché è stato sorprendente per un team di biologi della Penn State University scoprire che il collo delle giraffe femminili è proporzionalmente più lungo di quello dei maschi. Il team se ne è reso conto mentre studiava le giraffe Masai.

La scoperta della proporzionalità supporta l’ipotesi che le femmine estendano il collo più in profondità negli alberi invece che più in alto. Ma anche così, l’ipotesi del collo per sesso è ancora più apprezzata dagli esperti quando si tratta del motivo dell’evoluzione del collo lungo nelle giraffe.

Adattamenti che consentono alle giraffe di bilanciare forma e funzione

Zoo e giardini Living Desert, Palm Desert, California. Credito immagine Gerald Peplow tramite Shutterstock

Oltre ad evolversi per il cibo o il sesso, il collo allungato della giraffa presenta sfide biomeccaniche, in particolare quando si mantiene la stabilità strutturale e il flusso sanguigno al cervello. Per superare queste sfide, le giraffe hanno sviluppato diversi adattamenti.

Le giraffe hanno cuori incredibilmente forti che possono generare il doppio della pressione sanguigna di altri grandi mammiferi. Questo adattamento del cuore garantisce che le giraffe abbiano continuamente un flusso sanguigno adeguato al cervello, che si trova in alto sopra il cuore. Le giraffe hanno anche valvole specializzate presenti nelle loro vene giugulari. Queste valvole impediscono al sangue di refluire all'indietro. Inoltre, la pelle tesa e il tessuto connettivo mantengono la pressione quando una giraffa muove la testa.

I muscoli che sostengono il collo della giraffa sono concentrati alla base. Ciò riduce il carico di peso sulla parte superiore del collo, consentendo alla giraffa di muovere liberamente il collo.

Questi adattamenti continuano a lavorare insieme per gestire tutte le esigenze fisiologiche inevitabilmente imposte dall’altezza e dalla lunghezza del collo di una giraffa.

Fattori genetici che influenzano l'allungamento del collo

Primo piano di una giraffa e di un vitello adulti.

Gli studi genomici hanno identificato circa 70 geni associati allo sviluppo scheletrico e alla funzione cardiovascolare. Questi studi confrontano le giraffe con gli okapi, rivelando che i geni sono cambiati in modo significativo.

Inoltre, questi adattamenti genetici probabilmente contribuiscono al collo lungo della giraffa e alla capacità di mantenere il flusso sanguigno al cervello.

Alcuni geni controllano anche sia lo sviluppo cardiovascolare che lo sviluppo scheletrico. Ciò suggerisce che la statura e il sistema cardiovascolare della giraffa si siano evoluti insieme attraverso cambiamenti genetici.

Fasi di allungamento e prove fossili

Fossili e anatomia comparata rivelano che il viaggio evolutivo del lungo collo di una giraffa dura milioni di anni.

Allungamento iniziale e primi antenati

Ricostruzioni delle giraffidi del tardo Miocene Samotherium major e un toro e una mucca di S. boissieri, dalla Grecia del tardo Miocene. Credito immagine Apokryltaros,CC BY-SA 3.0, viaWikimedia Commons

Uno dei primi antenati giraffidi conosciuti, Canthumeryx, visse circa 17 milioni di anni fa. I reperti fossili mostrano che il collo di questa specie era moderatamente allungato, indicando che l’allungamento del collo era già iniziato all’inizio della stirpe delle giraffe.

Le specie successive, come il Samotherium, vissero circa 7 milioni di anni fa e mostrarono un ulteriore allungamento. L'allungamento era particolarmente evidente nella porzione anteriore delle vertebre cervicali, suggerendo un processo in due parti. La parte anteriore delle ossa del collo si allungò per prima, seguita dalla parte posteriore circa 1 milione di anni fa.

Forme transitorie e giraffe moderne

Accarezzare una giraffa allo zoo di Cheyenne Mountain. Credito immagine Mylana tramite Shutterstock.

I fossili di specie tra cui Bohlinia e Giraffa sivalensis rappresentano forme di transizione tra i primi giraffidi e le giraffe moderne. Queste specie hanno lunghezze e strutture del collo intermedie, fornendo maggiori informazioni sul processo di allungamento graduale.

Circa 1 milione di anni fa, i colli delle giraffe si sono evoluti fino a raggiungere le proporzioni moderne. Ciò coincise con i cambiamenti ambientali che lasciarono praterie aperte dove un tempo sorgevano le foreste. Il cambiamento dell'habitat è ben studiato e potrebbe aver influenzato i comportamenti alimentari, determinando ulteriormente l'allungamento del collo.

Parenti della giraffa dal collo corto

Un okapi, l'unico parente vivente della giraffa.

Non tutte le girafidi hanno seguito il percorso di allungamento del collo. Specie come il Giraffokeryx e l’odierno okapi hanno colli molto più corti. Ciò suggerisce che diverse nicchie e comportamenti ecologici hanno influenzato la loro evoluzione.

Uno dei migliori esempi è Discokeryx xiezhi, un giraffoide estinto dell'epoca del Miocene inferiore. Disockeryx aveva un collo corto e un cranio spesso adatto per dare una testata. Le sue vertebre cervicali e le articolazioni del cranio erano strutturate in modo unico per assorbire collisioni ad alto impatto. In questo caso, la selezione sessuale attraverso il combattimento ha svolto un ruolo importante nell’evoluzione della specie.

La documentazione fossile unica dimostra che il lungo collo della giraffa non si è evoluto in modo lineare. Invece, i comportamenti sociali, le strategie alimentari e i fattori ambientali hanno svolto un ruolo importante.

Il collo della giraffa è un affascinante racconto evolutivo

Il lungo collo della giraffa indica la complessità dei processi evolutivi. È probabile che sia i fattori di selezione naturale che quelli sessuali abbiano modellato questi processi. Tuttavia, la ricerca su questo racconto evolutivo non è stata conclusa. Gli esperti continueranno ad espandere i loro studi sulla biologia e sull’evoluzione delle giraffe per migliorare la nostra comprensione di come nascono i tratti straordinari degli animali nel mondo naturale.