I frequentatori delle spiagge trovano spesso cose insolite che si sono arenate con le maree. Ma molte persone sono rimaste sorprese quando un velenoso serpente di mare dal ventre giallo è stato recentemente trovato vivo sulla spiaggia di Newport in California. I serpenti di mare sono meno conosciuti di altri rettili marini, in particolare le tartarughe marine, anche se contano più di 60 specie, la maggior parte delle quali si sono evolute da 1 a 8 milioni di anni fa.
I serpenti di mare si trovano solo negli oceani Indiano e Pacifico. Per molti anni, erpetologi e biologi come me si sono chiesti perché non ci sono serpenti di mare nell’Oceano Atlantico o nel Mar dei Caraibi. Con i colleghi dell’Università della Florida e altrove, ho recentemente proposto alcune risposte a questa annosa questione.
Ampio, con limiti
In un certo senso non è stato sorprendente vedere un serpente di mare dal ventre giallo, Hydrophis platurus, spiaggiarsi in California. Questa è l’unica specie di serpente marino che è “pelagico”, che va alla deriva e segue i modelli di circolazione delle correnti oceaniche. Ha la più ampia distribuzione di qualsiasi rettile squamato (il gruppo che include lucertole e serpenti), che va dalla punta del Sud Africa attraverso l’Indo-Pacifico alla costa pacifica dell’America centrale. Il serpente che si è presentato a Newport Beach è stato il quarto trovato in California dal 2015.
Normalmente, però, questo serpente marino ad ampio raggio si verifica in acque più tropicali dove le temperature sono adatte per lui. Perché non i Caraibi o l’Atlantico? Ho affrontato questa domanda con Coleman Sheehy III, responsabile delle collezioni al Museo di Storia Naturale della Florida; Harold Heatwole della North Carolina State University; François Brischoux del Comitato Nazionale Francese per la Ricerca Scientifica; e David Steadman, curatore di ornitologia al Museo di Storia Naturale della Florida. Nel nostro studio abbiamo considerato la biologia dei serpenti di mare, la storia evolutiva e le condizioni ambientali che crediamo abbiano impedito loro di migrare nell’Atlantico.
Barriere climatiche e attuali
Non tutti i serpenti di mare passano la loro intera vita nell’oceano. Alcune specie, chiamate kraits di mare, possono vivere sulla terra o in acqua e deporre le loro uova sulla terra. Questo limita il loro raggio d’azione perché hanno bisogno di stare vicino alla terra per riprodursi.
Al contrario, tutti i serpenti di mare interamente marini sono vivipari: Danno alla luce dei piccoli completamente formati in mare, senza deporre le uova. Questa caratteristica essenziale ha permesso al serpente di mare pelagico dal ventre giallo di estendere il suo raggio d’azione in tutto l’Indo-Pacifico da una zona di origine da qualche parte nel Triangolo dei Coralli del Sud-Est asiatico.
Per quando raggiunse la costa pacifica dell’America centrale, tuttavia, l’istmo di Panama si era formato, separando completamente gli oceani Pacifico e Atlantico. Quando il canale di Panama fu aperto nel 1914, divenne possibile per un occasionale serpente di mare entrare accidentalmente nelle acque caraibiche. Tuttavia, questa specie tende ad andare alla deriva con le correnti, quindi è altamente improbabile che un numero sufficiente possa passare attraverso il canale e trovarsi ad est per stabilire una popolazione riproduttiva. Infatti, nessuna popolazione di serpenti di mare è stata stabilita sul lato orientale del canale dal suo completamento nel 1914.
I serpenti di mare potrebbero anche entrare nell’Oceano Atlantico nuotando dall’Oceano Indiano intorno alla punta dell’Africa al Capo di Buona Speranza. I serpenti di mare dal ventre giallo sono presenti nelle acque immediatamente a est del capo, ma due ostacoli principali impediscono loro di viaggiare più a ovest.
In primo luogo, appena ad ovest del capo, la corrente di Benguela porta un rigonfiamento di acqua molto fredda sulla costa dell’Africa sud-occidentale. Questa corrente è larga da 200 a 300 chilometri, e la sua acqua è troppo fredda – circa 55-64 gradi Fahrenheit in superficie – per i serpenti di mare che potrebbero andare alla deriva per sopravvivere a lungo o riprodursi.
In secondo luogo, come la mia ricerca ha dimostrato, i serpenti di mare richiedono acqua dolce per bere e si disidratano in mare senza di essa. Bevono da “lenti” di acqua dolce o salmastra che si formano temporaneamente sulla superficie dell’oceano dopo grandi rovesci di pioggia. Ma il clima dell’Africa sud-occidentale costiera è caratterizzato da una grande zona di alta pressione permanente, che rende la regione molto secca e quasi priva di precipitazioni.
Evoluzione dalla terra al mare
I serpenti di mare potrebbero anche affermarsi facendo transizioni evolutive da habitat terrestri o d’acqua dolce ad habitat marini nei sistemi insulari dei Caraibi. Sappiamo che i serpenti elapidi – una famiglia di serpenti velenosi con zanne corte e fisse, come i cobra – hanno fatto questo nella regione del Triangolo dei Coralli.
Infatti, la maggior parte dei serpenti marini di oggi ha avuto origine e si è evoluta in diverse specie in questa parte del globo tra 2 e 16 milioni di anni fa. A quel tempo, questa regione era un vasto complesso di zone umide associate al sud-est asiatico e all’arcipelago australasiatico.
Terra e mare sono intrecciati in tutto il Triangolo dei Coralli, e lo sono stati per diversi milioni di anni. Questa regione è anche caratterizzata da un’elevata piovosità, da una salinità dell’acqua bassa e variabile e da temperature calde tropicali relativamente stabili. Durante gran parte del suo passato geologico, il livello del mare si è alzato e abbassato molte volte, aprendo e chiudendo corridoi marini e causando la formazione e la scomparsa di frange di mangrovie e pianure di fango. Tutte queste condizioni sono favorevoli alle transizioni evolutive dalla terra al mare, e gli habitat marini stabili e poco profondi sono persistiti negli ultimi 3 milioni di anni.
Simili cambiamenti sono avvenuti nei Caraibi, ma il Triangolo dei Coralli è un sistema molto più grande e complesso. Più stirpi ancestrali di serpenti si trovano nel sud-est asiatico, e ci sono da quattro a cinque volte più specie vivipare (portatrici di vita) ed estuarine nel Triangolo dei Coralli che nei Caraibi.
Nel mio punto di vista e in quello dei miei coautori, la presenza di stirpi appropriate di serpenti e una dinamica di condizioni ecologiche ha favorito la speciazione dei serpenti marini nel Triangolo dei Coralli molto più che nei Caraibi o in qualsiasi altra parte dell’Oceano Atlantico. Infatti, il Triangolo dei Coralli, ampiamente definito, sembra essere l’unica regione dove la viviparità è caratteristica della maggior parte dei serpenti estuarini. Questi serpenti vivono in acque costiere a contatto con habitat d’acqua dolce, ed è molto probabile che abbiano subito una transizione evolutiva da habitat terrestri o d’acqua dolce a quelli marini, dando origine ai serpenti marini.
Navigare negli oceani che cambiano
Le future condizioni oceaniche e meteorologiche potrebbero permettere ai serpenti di mare di disperdersi dall’Indo-Pacifico all’Oceano Atlantico? Credo che questo sia abbastanza improbabile. Quindi, non ci aspettiamo che nessun serpente marino si presenti sulle spiagge della Florida, come quei serpenti occasionali che sono andati alla deriva per sbarcare sulle spiagge della California. Semplicemente non c’è una fonte.
Ci sono già segni che alcune popolazioni e specie di serpenti marini sono in declino o si sono estinte, a causa di cambiamenti nei modelli di pioggia, nelle temperature dell’acqua, nella contaminazione ambientale o nello sfruttamento umano. I futuri cambiamenti climatici potrebbero avere impatti sia negativi che positivi sulla biogeografia dei serpenti marini.
Dalla mia esperienza personale nel vedere i serpenti di mare nuotare con graziose ondulazioni sulle barriere coralline, perdere loro (o qualsiasi altro organismo marino) sarebbe tragico e potrebbe minacciare la salute delle barriere coralline dove i serpenti di mare sono predatori principali e considerati forieri di cambiamenti dell’ecosistema.