Come fa l’orso polare (Ursus maritimus) a sopravvivere in un luogo così freddo come l’Artico? A questa domanda ha risposto un gruppo di ricercatori del Dipartimento di fisica e tecnologia dell’Università di Bergen, in Norvegia. Il segreto risiede nella pelliccia antighiaccio dell’orso polare.
Nonostante lo stile di vita semiacquatico e il clima rigido, la sua pelliccia resta asciutta e priva di accumuli di ghiaccio. Come è possibile? Il ghiaccio non riesce ad attaccarsi facilmente ai suoi peli, evitando così di appesantirlo e di comprometterne l’isolamento termico. Ed è proprio questa caratteristica che gli consente di cacciare e giocare scivolando sulla neve e sul ghiaccio.
Com’è fatta la pelliccia antighiaccio dell’orso polare?
La pelliccia dell’orso polare è molto densa e impermeabile. È formata da peli cavi e trasparenti, capaci di intrappolare l’aria e di isolare il corpo dal freddo. Grazie ad essa, riesce a sopravvivere in regioni dove le temperature dell’aria arrivano fino ai -40 °C.
L’isolamento termico è favorito anche da uno spesso strato di grasso corporeo.
Come fanno ad asciugarsi senza congelare?
Anche in questo caso la risposta risiede nella pelliccia antighiaccio dell’orso polare. Quando emerge dall’acqua, infatti, si scrolla per eliminarne l’eccesso. Subito dopo si rotola nella neve in modo che l’acqua rimasta sulla pelliccia possa congelare e staccarsi sotto forma di ghiaccio.
L’arma segreta della pelliccia è il sebo
Cosa rende la pelliccia dell’orso polare antighiaccio? Secondo uno studio pubblicato su Science Advances, questa caratteristica dipende dal sebo secreto dalla sua pelle. Si tratta di una sostanza oleosa prodotta dalle ghiandole sebacee e che ricopre i peli. È costituito da una miscela di acidi grassi, colesterolo e altre sostanze chimiche che impediscono all’acqua di aderire ai peli.
È proprio il sebo a rendere la pelliccia dell’orso polare così speciale, distinguendola da quella di altri animali. I pinguini, ad esempio, devono la proprietà antighiaccio alla struttura delle piume.
Test di laboratorio confermano il ruolo antighiaccio del sebo
Per capire meglio le proprietà antighiaccio della pelliccia dell’orso polare e il ruolo svolto dal sebo, i ricercatori norvegesi hanno effettuato dei test di laboratorio. In particolare, hanno confrontato la pelliccia degli orsi polari con le pelli da sci e i capelli umani.
Le pelli da sci sono fatte di tessuto peloso (come il mohair) attaccato a una base adesiva che si fissa sotto gli sci. I peli sono orientati per far scivolare facilmente gli sci in avanti, sulla neve, ma offrono più resistenza all’indietro per aiutare nella salita. In particolare, le pelli da sci usate nello studio sono state trattate con un rivestimento in fluorocarbonio per migliorarne le prestazioni antighiaccio.
Per capire il ruolo del sebo, i ricercatori hanno confrontato campioni di pelliccia trattati con un sapone speciale (che rimuove il sebo) e campioni non trattati. Il confronto poi è stato esteso anche ai campioni di capelli umani, sia trattati con il sapone che rimuove il sebo che non trattati.
I capelli umani, sia trattati che non, si attaccano molto al ghiaccio. Stessa cosa accade alla pelliccia di orso polare trattata per eliminare il sebo. Questo suggerisce che il sebo dell’orso polare ha qualcosa di speciale che lo rende più efficace nel prevenire la formazione di ghiaccio rispetto al sebo umano.
Tutto merito dell’assenza dello squalene
I ricercatori norvegesi, infine, hanno analizzato la composizione chimica del sebo dell’orso polare per capire cosa lo rende antighiaccio. Questo sebo non contiene lo squalene, presente invece in quello di altri mammiferi acquatici e degli esseri umani. Lo squalene è un idrocarburo già noto per favorire l’adesione del ghiaccio.
Inoltre, il sebo dell’orso polare è molto ricco di lipidi che impediscono al ghiaccio di aderire ai peli, mantenendoli asciutti e al caldo anche a temperature molto basse.
Il sebo, quindi, è il vero segreto della pelliccia antighiaccio dell’orso polare. Crea una vera e propria barriera che non solo rende la pelliccia idrorepellente ma fa anche scivolare via il ghiaccio.
La pelliccia antighiaccio dell’orso polare: un esempio di biomimetica
Scoprire da cosa derivano le proprietà antighiaccio della pelliccia di orso polare potrebbe avere importanti implicazioni per lo sviluppo di nuovi materiali e tecnologie. Ad esempio, si potrebbero creare rivestimenti antighiaccio per aerei, navi, pale eoliche e edifici, migliorandone l’efficienza e la sicurezza in ambienti freddi. Sarebbe utile anche per la produzione di tessuti tecnici con i quali creare abiti sportivi e indumenti da lavoro resistenti all’acqua e al ghiaccio.
Ad oggi, i materiali antighiaccio sono ottenuti aggiungendo composti fluorurati (PFAS), ormai conosciuti per essere dannosi per l’ambiente e la salute. Questo studio potrebbe aprire la strada verso alternative ecocompatibili.
Lo studio sulla pelliccia dell’orso polare rappresenta un esempio affascinante di come la natura possa ispirare soluzioni innovative. Comprendere i meccanismi che consentono a questi animali di sopravvivere in condizioni estreme fornisce strumenti preziosi per sviluppare materiali più performanti, sostenibili ed ecocompatibili.
Bibliografia:
- Carolan J, Jakubec M, Xavier NF Jr, Motala AP, Bifulco E, Aars J, Andersen M, Schmidt AL, Cabré MB, Singh V, Colavita PE, Selfors EW, Sacchi M, O’Reilly S, Halskau Ø, Tiwari MK, Hobbs RG, Holst B. Anti-icing properties of polar bear fur. Sci Adv. 2025 Jan 31;11(5):eads7321. doi: 10.1126/sciadv.ads7321. Epub 2025 Jan 29.
Crediti immagini:
- Immagine in evidenza: https://www.pexels.com/it-it/foto/chiudere-la-fotografia-dell-orso-polare-bianco-53425/
- Figura 1 : Carolan et al., 2025
- Figura 2 : Carolan et al., 2025
