Ecco come piccoli vermi marini senza spine dorsale intercettano la gravità

Organo sensoriale del verme piatto acoel Praesagittifera naikaiensis (credito: Okayama University)

Come fanno gli aceli, vermi piatti marini, una delle forme più primitive di invertebrati (esseri viventi non dotati di spina dorsale) a percepire la gravità? Per rispondere a questa domanda un team di ricercatori dell’Università di Okayama ha analizzato una specie di invertebrato che abita presso le coste marine intorno a Okayama, Giappone. Il fine dello studio era comprendere in maniera più effettiva l’evoluzione degli stessi esseri viventi eventualmente anche per ottenere informazioni riguardo a patologie negli esseri umani.

Gli invertebrati acquatici che non hanno una spina dorsale usano un organo denominato statocisti per rilevare la gravità. Si tratta, essenzialmente, di un sacco pieno di liquido contenente cellule sensoriali. Queste ultime sono dotate di una parete interna che racchiude una massa mineralizzata denominata statolite. Quando il corpo dell’animale si muove, la statolite si muove anch’essa entrando in contatto con le cellule sensoriali situate sulla parete interna, cosa che le devia dalla loro posizione. Questo movimento, a sua volta, attiva i neuroni i quali trasmettono il segnale al cervello riguardante l’orientamento del corpo.[1]

Nel nuovo studio, pubblicato su Zoomorphology,[1] i ricercatori hanno analizzato un gruppo di platelminti, piccoli animali marini con il corpo molle e con un’anatomia molto semplice, gli aceli. “Questi organismi, quindi, sono la chiave per svelare il processo di evoluzione”, spiega Motonori Ando, professore ad Okayama e uno degli autori dello studio. La specie di acelo presa in considerazione dagli studiosi è la Praesagittifera naikaiensis, una specie che vive intorno alle coste dell’isola di Seto, nei pressi di Okayama.

I ricercatori hanno analizzato la relazione tra la statocisti e il sistema nervoso di questi piccoli invertebrati scoprendo che questo piccolo verme piatto può contare su una capacità di rilevamento della gravità già entro 0-7 giorni dalla schiusa delle uova. La sua statocisti è fatta di corde nervose longitudinali e trasversali, una sorta di “cervello commissurale” caratterizzata da fibre trasversali. Questo animale intercetta la gravità probabilmente a causa di uno di questi tre fenomeni, secondo gli scienziati: lo statolite acquisisce una quantità sufficiente di sali di calcio; la struttura con fibre trasversali funziona come i neuroni di trasmissione del segnale; le cellule sensoriali che si trova all’esterno del sacco vengono stimolate indirettamente dallo statolite tramite la lamina basale e la struttura con fibre trasversali.

“È stato riferito che specie strettamente imparentate di questo organismo abitano la costa del Mare del Nord, la costa mediterranea e la costa orientale del Nord America. Poiché c’è un grande interesse per la comunanza dei loro habitat, possiamo estendere la nostra ricerca a un più livello globale, utilizzando questi animali come un nuovo sistema di biotest per l’ambiente in cui vivono, soprattutto di fronte al ritmo accelerato del cambiamento climatico e al degrado antropogenico dell’habitat. Inoltre, i vermi piatti aceli potrebbero essere un eccellente modello biologico per lo studio delle malattie causate negli esseri umani a causa di anomalie delle cellule ciliate sensoriali”, spiega Ando.

Note e approfondimenti

  1. Telling Up from Down: How Marine Flatworms Learn to Sense Gravity – Okayama University (IA)
  2. Structural analysis of the statocyst and nervous system of Praesagittifera naikaiensis, an acoel flatworm, during development after hatching | SpringerLink (IA) (DOI: 10.1007/s00435-021-00521-9)

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