Molti tipi di animali sono classificati come diurno, nel senso che sono attivi durante il giorno e inattivi o periodi di riposo durante la notte. Gli animali diurni comunemente classificati includono mammiferi, uccelli e rettili. La maggior parte dei primati sono diurni. Classificare scientificamente la diurnalità all’interno degli animali può essere una sfida, a parte gli evidenti livelli di attività aumentati durante la luce diurna.
Evoluzione di diurnalityEdit
Inizialmente, la maggior parte degli animali sono stati diurno, ma adattamenti che ha permesso ad alcuni animali per diventare notturna è quello che hanno contribuito al successo di molti, soprattutto mammiferi. Questo movimento evolutivo verso la nocturnalità ha permesso loro di evitare meglio i predatori e ottenere risorse con meno concorrenza da altri animali. Questo è venuto con alcuni adattamenti che i mammiferi vivono con oggi. La visione è stata uno dei sensi più colpiti dal passaggio avanti e indietro dalla diurnalità alla nocturnalità, e questo può essere visto usando l’analisi biologica e fisiologica dei nuclei dell’asta dagli occhi dei primati. Ciò include la perdita di due dei quattro opsin cono che aiuta nella visione dei colori, rendendo molti mammiferi dicromati. Quando i primi primati si convertirono alla diurnalità, una migliore visione che includeva la visione dei colori tricromatica divenne molto vantaggiosa, rendendo la diurnalità e la visione dei colori adattabili ai simiiformes, che include gli esseri umani. Studi utilizzando l’analisi della distribuzione della cromatina di nuclei di bastoncelli provenienti da diversi occhi di simian hanno scoperto che le transizioni tra diurnalità e nocturnalità si sono verificate più volte all’interno dei lignaggi dei primati, con il passaggio alla diurnalità che è le transizioni più comuni.
Ancora oggi, la diurnalità sembra riapparire in molti lignaggi di altri animali, tra cui piccoli mammiferi roditori come il ratto dell’erba del Nilo e lo scoiattolo e i rettili del mantello dorato. Più specificamente, i gechi, che si pensava fossero naturalmente notturni, hanno mostrato molte transizioni alla diurnalità, con circa 430 specie di gechi che ora mostrano attività diurna. Con così tante specie diurne registrate, studi di analisi comparativa utilizzando lignaggi più recenti di specie di gechi sono stati fatti per studiare l’evoluzione della diurnalità. Con circa 20 transizioni contate per i lignaggi dei gechi, mostra il significato della diurnalità. Forti influenze ambientali come il cambiamento climatico, il rischio di predazione e la concorrenza per le risorse sono tutti fattori che contribuiscono. Usando l’esempio dei gechi, si pensa che specie come Mediodactylus amictopholis che vivono ad altitudini più elevate siano passate alla diurnalità per aiutare a guadagnare più calore durante il giorno, e quindi conservare più energia, specialmente quando le temperature stagionali più fredde colpiscono.
LightEdit
La luce è uno dei fattori ambientali più determinanti che determina il modello di attività di un animale. Il fotoperiodo o un ciclo buio chiaro è determinato dalla posizione geografica, con l’ora del giorno associata a molta luce ambientale e l’ora della notte associata a poca luce ambientale. La luce è una delle influenze più forti del nucleo soprachiasmatico (SCN) che fa parte dell’ipotalamo nel cervello che controlla il ritmo circadiano nella maggior parte degli animali. Questo è ciò che determina se un animale è diurno o meno. Il SCN utilizza informazioni visive come la luce per avviare una cascata di ormoni che vengono rilasciati e lavorano su molte funzioni fisiologiche e comportamentali.
La luce può produrre potenti effetti di mascheramento sul ritmo circadiano di un animale, il che significa che può “mascherare” o influenzare l’orologio interno, cambiando i modelli di attività di un animale, temporaneamente o a lungo termine se esposto a abbastanza luce per un lungo periodo di tempo. Mascheramento può essere indicato sia come mascheramento positivo o mascheramento negativo, con esso sia aumentando un animale diurno attività o diminuendo l’attività di un animale notturno, rispettivamente. Questo può essere raffigurato quando si espongono diversi tipi di roditori agli stessi fotoperiodi. Quando un ratto diurno dell’erba del Nilo e un topo notturno sono esposti allo stesso fotoperiodo e alla stessa intensità luminosa, si è verificato un aumento dell’attività all’interno del ratto dell’erba (mascheramento positivo) e una diminuzione dell’attività all’interno del topo (mascheramento negativo).
Anche piccole quantità di cambiamento della luce ambientale hanno dimostrato di avere un effetto sull’attività dei mammiferi. Uno studio osservazionale fatto sull’attività delle scimmie gufo notturne nel Gran Chaco in Sud America ha mostrato che una maggiore quantità di luce lunare durante la notte ha aumentato i loro livelli di attività durante la notte, il che ha portato a una diminuzione dell’attività diurna. Il che significa che per questa specie, la luce lunare ambientale è negativamente correlata con l’attività diurna. Questo è anche collegato con i comportamenti di foraggiamento delle scimmie, come quando c’erano notti di poco o nessun chiaro di luna, ha influenzato la capacità della scimmia di foraggio in modo efficiente, così sono stati costretti ad essere più attivi nel corso della giornata per trovare cibo.
Altre influenze ambientalimodifica
La diurnalità ha dimostrato di essere un tratto evolutivo in molte specie animali, con la diurnalità che riappare per lo più in molti lignaggi. Altri fattori ambientali come la temperatura ambiente, la disponibilità di cibo e il rischio di predazione possono influenzare se un animale si evolverà per essere diurno, o se i loro effetti sono abbastanza forti, quindi mascherare il loro ritmo circadiano, cambiando i loro modelli di attività per diventare diurni. Tutti e tre i fattori spesso si coinvolgono l’un l’altro e gli animali devono essere in grado di trovare un equilibrio tra loro se vogliono sopravvivere e prosperare.
La temperatura ambiente ha dimostrato di influenzare e persino convertire gli animali notturni in diurnalità in quanto è un modo per conservare l’energia metabolica. Gli animali notturni sono spesso sfidati energeticamente a causa dell’essere più attivi di notte quando le temperature ambientali sono inferiori rispetto al giorno, e quindi perdono molta energia sotto forma di calore corporeo. Secondo l’ipotesi circadiana thermos-energetics (CTE), gli animali che stanno spendendo più energia di quella che stanno prendendo (attraverso il cibo e il sonno) saranno più attivi nel ciclo della luce, il che significa che saranno più attivi durante il giorno. Ciò è stato dimostrato in studi condotti su piccoli topi notturni in un ambiente di laboratorio. Quando sono stati posti sotto una combinazione di abbastanza freddo e stress da fame, si sono convertiti in diurnalità attraverso il passaggio di nicchia temporale, che era previsto. Un altro studio simile che ha coinvolto piccoli mammiferi energeticamente impegnativi ha dimostrato che la diurnalità è più vantaggiosa quando l’animale ha una posizione riparata in cui riposare, riducendo la perdita di calore. Entrambi gli studi hanno concluso che i mammiferi notturni cambiano i loro modelli di attività per essere più diurni quando sono stressati energeticamente (a causa della perdita di calore e della limitata disponibilità di cibo), ma solo quando la predazione è limitata, il che significa che i rischi di predazione sono inferiori al rischio di congelamento o morte di fame.