Palchi

Cervo rosso (Cervus elaphus)

I palchi sono estensioni ossee del cranio presenti nei membri della famiglia dei Cervidi (cervi). Costituiscono una struttura unica composta da tessuto osseo, cartilagine, tessuto fibroso, pelle, nervi e vasi sanguigni. Si sviluppano generalmente solo nei maschi, con l'eccezione delle renne e dei caribù. I palchi vengono persi e ricrescono ogni anno e svolgono principalmente una funzione di attrazione sessuale e di arma nei combattimenti intraspecifici.

Caratteristiche

I palchi sono spesso impropriamente considerati corna; tuttavia, sono strutture di derivazione mesodermica ed ectodermica, costituite interamente da tessuto osseo. Si tratta di strutture robuste con funzione principalmente difensiva, ma anche legata all'attrazione delle femmine.

I palchi dei cervidi presentano le seguenti caratteristiche:

• sono ramificati;
• sono costituiti da tessuto osseo e non presentano un rivestimento corneo;
• vengono rinnovati periodicamente, di solito ogni anno.

Di natura differente sono invece le corna dei cosiddetti cavicorni, appartenenti alla famiglia dei Bovidi, che comprende bovini domestici e selvatici (bue, yak, zebù, bufalo, bisonte), caprini (pecore, capre, mufloni, stambecchi) e altre sottofamiglie (antilopi, gazzelle e affini). Le corna dei cavicorni presentano generalmente le seguenti caratteristiche:

• sono semplici, cioè prive di ramificazioni, anche se spesso possono essere ripiegate, ricurve, spiralate o nodose;
• sono costituite da una base ossea (os cornu), inserita nel cranio, che non si rigenera se danneggiata o spezzata, rivestita esternamente da uno strato corneo, di origine epidermica (analoga a quella di pelle e peli).

Di anno in anno, il palco del cervo (Cervus elaphus) e del daino (Dama dama) diventa progressivamente più grande e complesso, tanto da poter essere utilizzato come indicatore dell'età dell'animale, sebbene il numero delle punte non corrisponda esattamente agli anni di vita.

Nel cervo, i giovani di circa uno o due anni (fusoni) presentano palchi non ramificati, detti anche pugnali. Dopo il secondo anno di vita e fino al quinto, i maschi sviluppano progressivamente almeno tre ramificazioni. Superato il quinto anno, gli individui possono essere considerati adulti e presentano generalmente sei punte. Da questo momento in poi il numero di ramificazioni tende a stabilizzarsi, mentre aumentano dimensioni e massa dei palchi; inoltre, la colorazione diventa più scura rispetto a quella dei giovani. Questo processo prosegue fino al quattordicesimo-quindicesimo anno di età, quando, con l'insorgere della senescenza, il trofeo inizia a regredire.

Un discorso analogo vale per il daino: fino al secondo anno di vita si osservano fusoni con palchi semplici (pugnali), dopodiché il palco si ramifica e si espande nella caratteristica pala terminale, diventando progressivamente più ampio. Intorno al tredicesimo anno di età si assiste a una regressione del trofeo. La formazione, le dimensioni e l'aspetto dei palchi dipendono non solo dall'età, ma anche da fattori genetici, dallo stato di salute, dall'alimentazione e dal livello di stress dell'animale.

Per il capriolo (Capreolus capreolus), invece, la relazione tra età e dimensioni del trofeo è meno evidente: a partire dal secondo anno di vita, il palco presenta generalmente tre punte. I palchi del capriolo sono inizialmente costituiti da tessuto cartilagineo in accrescimento (rivestito dal cosiddetto velluto, ricco di vasi sanguigni) e, una volta ossificati e successivamente caduti, possono essere consumati da altri animali, rendendone raro il ritrovamento. Riduzioni nelle dimensioni o nel numero di punte sono generalmente dovute a condizioni di salute non ottimali, stress o fattori genetici. Non sono rari casi di individui con palchi anomali, a una o due punte, oppure asimmetrici, spesso per cause ereditarie.

Struttura e sviluppo

Daini maschi ingaggiati in un combattimento

Combattimento tra due maschi di sambar a Silvassa, India

I palchi sono una caratteristica esclusiva dei cervidi. Gli antenati dei cervi possedevano zanne (lunghi canini superiori), che nella maggior parte delle specie moderne sono state sostituite dai palchi. Tuttavia, alcune specie attuali, come il capriolo d'acqua (Hydropotes inermis), conservano zanne prominenti, mentre i muntjac presentano sia piccoli palchi che zanne. Anche il cervo muschiato (Moschus), che non appartiene ai Cervidi, possiede lunghe zanne in luogo dei palchi.

A differenza dei palchi, le corna (presenti negli antilocapridi e nei bovidi, come pecore, capre, bisonti e bovini) sono strutture permanenti costituite da due componenti principali. Una base ossea, inserita nel cranio, è rivestita da una guaina esterna di cheratina (lo stesso materiale che costituisce unghie e capelli negli esseri umani), detta "guaina cornea".

Generalmentei palchi si toviluppano solo nei maschi. Un'eccezione è rappresentata dalle renne (noribù in Nord America), nelle quali anche le femmine portano palchi, sebbene generalmente più piccoli. In rari casi, anche femmine di altre specie di cervidi possono sviluppare palchi, solitamente in presenza di livelli anomali di testosterone. Le "corna" dell'antilocapra (Antilocapra americana), pur condividendo alcune caratteristiche con i palchi, non sono considerate tali, poiché comprendono una componente cheratinica.

Palco di un cervo rosso maschio. Il velluto che ricopre il palco durante la crescita, garantisce il flusso sanguigno che fornisce ossigeno e sostanze nutritive

Ogni palco cresce a partire da una protuberanza del cranio chiamata peduncolo. Durante la crescita, è rivestito da una pelle altamente vascolarizzata detta "velluto", che fornisce ossigeno e nutrienti al tessuto in sviluppo. I palchi rappresentano uno degli esempi più estremi di caratteri sessuali secondari nei mammiferi e sono tra le strutture ossee a crescita più rapida conosciute. L'accrescimento avviene all'estremità ed è inizialmente di natura cartilaginea, per poi essere sostituito da tessuto osseo.

Una volta raggiunte le sue dimensioni definitive, il velluto si dissecca e viene eliminato, lasciando una struttura ossea completamente mineralizzata e priva di tessuti vivi. Successivamente, l'azione degli osteoclasti alla base del peduncolo determina la caduta del palco. A causa del loro rapido sviluppo, i palchi rappresentano un notevole costo energetico per l'animale, costituendo quindi un segnale visivo affidabile della sua efficienza metabolica e della capacità di reperire risorse alimentari: individui con palchi sviluppati risultano generalmente più sani e competitivi.

Aumento delle dimensioni delle corna di anno in anno in diverse specie di selvaggina europea, illustrazione del 1891

Nelle specie delle regioni temperate e artiche, la crescita e la caduta dei palchi seguono un ciclo annuale regolato dalla durata del fotoperiodo. Le dimensioni aumentano progressivamente con l'età fino al raggiungimento di un massimo. Nelle specie tropicali, invece, la perdita dei palchi può avvenire in qualsiasi periodo dell'anno; in alcune specie, come il sambar (Rusa unicolor), individui diversi possono perdere i palchi in momenti differenti. Alcuni cervi equatoriali, come i muntjac del Borneo, possono addirittura non perderli mai.

Uno studio pubblicato nel 2019 su Science ha identificato diversi geni coinvolti nella formazione dei palchi, alcuni dei quali associati anche a tumori ossei come l'osteosarcoma. La presenza di geni soppressori della crescita tumorale suggerisce che lo sviluppo dei palchi rappresenti una forma altamente regolata di crescita cellulare, analoga, per certi aspetti, ai processi tumorali ma sotto stretto controllo biologico.

La crescita e il ciclo dei palchi sono regolati principalmente da due ormoni: l'ormone somatotropo e il testosterone. Il primo stimola la crescita del tessuto, che durante questa fase è riccamente vascolarizzato e rivestito dal velluto. Il testosterone, invece, riduce l'ossificazione, la chiusura dei vasi sanguigni e la perdita del velluto, determinando l'arresto della crescita e, successivamente, la caduta dei palchi. In individui castrati, privi di testosterone, i palchi possono crescere in modo anomalo e indefinito.

I palchi svolgono una duplice funzione: sono utilizzati come armi nei combattimenti tra maschi e come ornamenti sessuali per attrarre le femmine. Poiché il tessuto dei palchi maturi è privo di vitalità, eventuali danni subiti durante i combattimenti non possono essere riparati. Secondo alcune ipotesi, la caduta e la ricrescita annuale dei palchi consentirebbero agli individui di presentarsi a ogni stagione riproduttiva con strutture integre e funzionali. Inoltre, a ogni ciclo di rigenerazione, i palchi tendono ad aumentare in dimensioni e complessità, riflettendo lo sviluppo e la maturità dell'animale.

Diversificazione

La diversificazione delle corna, delle dimensioni corporee e delle zanne è stata fortemente influenzata dai cambiamenti dell'habitat e del comportamento, in particolare in relazione al combattimento e all'accoppiamento.

Capreolinae

• 
  Cervalces scotti, specie estinta
• 
  Caribù
• 
  Cervo mulo
• 
  Pudú meridionale
• 
  Alce

Cervinae

• 
  Megaloceros giganteus, specie estinta
• 
  Sinomegaceros pachyosteus, specie estinta
• 
  Giovane cervo rosso, con velluto
• 
  Daino europeo
• 
  Wapiti
• 
  Il cervo sambar presenta corna spesse e biforcute.
• 
  Cervo pomellato

Omologia ed evoluzione delle punte

Filogenetica dei palchi

I palchi si sono evoluti una sola volta nella linea evolutiva dei cervidi. I più antichi resti fossili attribuiti a palchi risalgono al Miocene inferiore, circa 17 milioni di anni fa. Queste prime strutture erano di piccole dimensioni e presentavano solo due biforcazioni. Nel corso dell'evoluzione, i palchi si sono progressivamente allungati e hanno acquisito un numero maggiore di diramazioni (o punte), diventando sempre più complessi.

L'omologia delle punte è oggetto di studio fin dagli inizi del XX secolo e ha fornito importanti indicazioni sulla storia evolutiva della famiglia dei Cervidi.

Nel 2020 è stato proposto un nuovo metodo per descrivere la struttura ramificata dei palchi. Questo approccio utilizza i solchi di crescita presenti sulla superficie del palco, proiettando la struttura ramificata lungo la circonferenza della cresta e rappresentandola mediante diagrammi. Confrontando la posizione relativa delle punte tra diverse specie all'interno di tali schemi, è possibile identificare le omologie tra le varie strutture.

Lo studio ha evidenziato che le strutture a tre punte presenti nei Capreolinae e nei Cervini sono omoplasiche, ossia evolutesi indipendentemente, mentre all'interno dei rispettivi sottocladi sono presenti punte sinapomorfe, condivise per origine comune.

Araldica

Blasone

I palchi dei cervidi costituiscono un elemento ricorrente in araldica, dove simboleggiano nobiltà antica e generosa, oltre alla longevità.

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