Ecco il pettirosso di mare, il pesce con le zampe che stupisce gli scienziati: “Le usa per assaggiare le prede”
I pettirossi di mare sono pesci insoliti, che affascinano gli scienziati da decenni: hanno un corpo affusolato, occhi azzurri e grandi pinne pettorali, che somigliano alle ali di un uccello; ma soprattutto, i pettirossi di mare possiedono sei appendici, simili a piccole zampe, che questi pesci usano per “camminare” sul fondale e persino per girare le conchiglie, quando vanno a caccia di prede.
I ricercatori sospettavano da tempo che le zampe dei pettirossi di mare non servissero solo a compiere veloci spostamenti sul fondale, ma che potessero essere di aiuto anche in altri modi. In particolare, dopo aver osservato che altri pesci seguono i pettirossi marini, apparentemente per la loro abilità nello scovare le prede nascoste nel fondale, un team di ricercatori ha deciso di portare alcuni di questi pesci in laboratorio, per saperne di più. E ciò che il team ha scoperto, ha confermato che i pettirossi di mare utilizzano le loro zampe non solo per camminare, ma anche per “assaggiare” le loro prede.
Come spiegato in uno dei due studi appena pubblicati dal team sulla rivista Current Biology, le zampe dei pettirossi di mare, in particolare della specie Prionotus carolinus, conosciuta anche con il nome di pettirosso marino settentrionale, sono ricoperte di papille sensoriali, affini a quelle presenti sulla lingua umana, che consentono a questi pesci di “provare” il fondale marino quando sono in cerca di prede.
Il pettirosso di mare è un pesce che usa le zampe per “assaggiare” le prede
Il pettirosso di mare (Prionotus carolinus), conosciuto anche come pettirosso settentrionale, è un pesce che vive nei mari poco profondi dell’Atlantico occidentale, lungo la costa degli Stati Uniti (da New York a Capo Hatteras, in Carolina del Nord).
“Si tratta di un pesce a cui sono cresciute le zampe, utilizzando gli stessi geni che contribuiscono allo sviluppo dei nostri arti e che poi ha riadattato queste zampe per trovare prede utilizzando gli stessi geni che la nostra lingua usa per assaporare il cibo: davvero incredibile” ha affermato Nicholas Bellono, biologo molecolare dell’Università di Harvard a Cambridge, nel Massachusetts, co-autore degli studi insieme al biologo dello sviluppo David Kingsley della Stanford University e altri colleghi, parlando di come il team sia arrivato alla scoperta.
Studiando il comportamento di alcuni pettirossi in laboratorio, posizionati all’interno di vasche contenenti acqua e sabbia, i ricercatori hanno inizialmente osservato che quelli della specie Prionotus carolinus erano in grado di trovare puntualmente alcune capsule nascoste sotto la sabbia, contenenti estratto di cozze, distinguendole con quelle che contenevano solo acqua di mare. I pettirossi di un’altra specie, nota come Prionotus evolans, invece non scavavano e non riuscivano a trovare le capsule sepolte.
Il team ha quindi ipotizzato che le zampe di P. carolinus consentissero a questi pesci non solo di spostarsi velocemente ma anche di localizzare le prede nascoste nel fondale, come poi confermato in successive osservazioni. “Le zampe dei pettirossi sono ricoperte di papille sensoriali, ciascuna delle quali riceve una densa innervazione dai neuroni sensibili al tatto –hanno precisato i ricercatori – . Le papille hanno anche recettori del gusto e mostrano una sensibilità chimica che spinge i pettirossi a scavare”. Le zampe di P. evolans, d’altra parte, non erano innervate e né ricoperte di protuberanze sensoriali, il che ha spiegato perché i pettirossi di questa specie non scavassero e non riconoscessero l’estratto di cozze contenuto nelle capsule.
“Inizialmente, siamo rimasti colpiti dalle zampe, che sono condivise da tutti i pettirossi di mare e che rendono questi pesci diversi dalla maggior parte delle altre specie ittiche – ha aggiunto Kingsley – . Successivamente siamo però stati stupiti dal vedere quanto le diverse specie di pettirossi differiscano tra loro nelle strutture sensoriali presenti sulle zampe. Il sistema mostra quindi molteplici livelli di innovazione evolutiva, a partire dalle differenze tra i pettirossi e la maggior parte degli altri pesci, fino alle differenze tra le specie di pettirossi che differiscono in tutto, dalla struttura agli organi sensoriali, fino al comportamento”.
Le papille e i recettori del gusto sulle zampe
Attraverso ulteriori studi sullo sviluppo, i ricercatori hanno confermato che le papille presenti sulle zampe dei pettirossi marini settentrionali rappresentano un’innovazione evolutiva fondamentale per la specie, che ha permesso a questi pesci di avere successo sul fondale marino in modi in cui altri animali non possono.
Le analisi sulle basi genetiche delle zampe di questi pesci, riportate nel secondo studio, hanno quindi portato all’identificazione di un antico fattore di trascrizione conservato, chiamato tbx3a , come un determinante importante dello sviluppo delle zampe sensoriali dei pettirossi.
Esperimenti di editing genetico hanno quindi confermato che lo sviluppo dipende da questo gene regolatore, che svolge anche un ruolo critico nella formazione delle papille sensoriali e nel comportamento di scavo. “Sebbene molti tratti sembrino nuovi, di solito sono costruiti a partire da geni e moduli che esistono da molto tempo – ha concluso il dottor Kingsley – . È così che funziona l’evoluzione: armeggiando con vecchi pezzi per costruire cose nuove”.
