Stress fisiologico, correlazioni e crisi finanziarie

Kestrel and MatrixCresce la consapevolezza da parte degli zoologi della necessità di integrare gli studi comportamentali ed ecologici con le conoscenze e gli strumenti propri della fisiologia, la quale permette di capire i meccanismi e quantificare i costi indotti dalle strategie comportamentali. Inoltre, questa disciplina fornisce ai biologi della conservazione strumenti per stimare lo stato di salute di un animale. La metodologia ancora maggiormente in voga prevede la misurazione di singole variabili (ad esempio un tipo di cellula immunitaria, il dosaggio di un dato ormone) mediante le quali stabilire lo stato fisiologico di un animale, da correlare successivamente a parametri comportamentali o ambientali. Tale approccio è tuttavia estremamente limitato. Una variabile singola non permette di quantificare in modo adeguato lo stato sistemico di un individuo. I meccanismi immunitari o anti-stress sono molteplici, hanno gradi variabili di flessibilità, non rispondono nello stesso modo ad uno stimolo ambientale e possono ricevere priorità a discapito di altri. L’utilizzo di un sistema multivariato è perciò necessario. I cambiamenti dello stato fisiologico possono ad esempio essere quantificati mediante l’analisi delle matrici di correlazioni di variabili biochimiche (ad esempio concentrazioni di nutrienti, ormoni, antiossidanti). Studi a carattere prettamente biomedico dimostrano che i coefficienti delle correlazioni di un sistema (ad esempio metabolico, infiammatorio) aumentano quando l’individuo viene esposto ad un agente ambientale stressante che richiede una risposta fisiologica adattativa. L’incremento delle correlazioni è probabilmente il prodotto di un aumento dell’integrazione funzionale dei vari sottosistemi fisiologici e quindi di un aumento della modularità organismica. L’integrazione può tuttavia diminuire in condizioni di stress acuto ed intenso come dimostrato nei diamantini. Le reti metaboliche dei batteri che vivono in ambienti meno stabili hanno gradi di modularità maggiori rispetto a batteri di ambienti più stabili. L’organizzazione modulare potrebbe essere vantaggiosa se ogni modulo gestisse un compito funzionale specifico e quindi processasse indipedentemente un dato stimolo ambientale. Ciò conferirebbe maggiore efficienza alla risposta organismica ed eviterebbe che il malfunzionamento di un modulo compromettesse la funzionalità di altri moduli. È interessante notare che correlazioni e varianza diminuiscono durante la fase di recupero dallo stress. Al contrario, in condizioni di cronicizzazione dello stato di stress, le correlazioni decrescono mentre la variazione aumenta drasticamente. Proprio quest’ultima condizione è ciò che sembrerebbe predire il fallimento del sistema omeostatico dell’organismo e l’avvicinarsi dello stato di morte. La stessa dinamica si osserva in economia, dove il crollo dei coefficienti di correlazioni tra gli indici delle borse o dello stato finanziario di un’azienda e uno spiccato aumento della variazione anticipano lo stato di crisi. L’analogia tra un sistema finanziario e un organismo o un ecosistema appare evidente. Possiamo considerarli come complesse reti di variabili, alcune più importanti di altre, il cui funzionamento è fondamentale per la stabilità dell’intero sistema. Sono inoltre presenti sottosistemi con funzionamenti semi-indipendenti che forniscono all’intero sistema un ‘fail-safe’ per evitare che un deficit di una sua componente comprometta l’intero sistema. Lo studio delle matrici di correlazioni potrebbe perciò fornire uno strumento molto utile per indagare lo stato di salute di un individuo e prevedere le possibili conseguenze sulla fitness Darwiniana dell’esposizione ad un agente ambientale stressante.

David Costantini

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