Una testa senza un corpo

I sacoglossi, molluschi gasteropodi, hanno la capacità di liberarsi di tutto il loro corpo, compreso cuore e apparato digerente, per poi rigenerarlo. I ricercatori giapponesi ipotizzano che parassiti e alghe possano svolgere un ruolo fondamentale in tale fenomeno.

Per alcune specie di animali, l’amputazione volontaria (e la successiva rigenerazione) di alcune parti del corpo è un meccanismo efficace per sfuggire al pericolo. Le lucertole sono un esempio ben noto di questo processo, conosciuto come “autotomia” o autoamputazione. Questi rettili possono evitare i predatori abbandonando la coda, che poi ricresce di nuovo, anche se più corta.¹ In risposta al pericolo, anche le specie africane di topi spinosi del genere Acomys abbandonano la pelle, che viene poi rigenerata in tutti i suoi strati insieme alla pelliccia e alle ghiandole.2

Allo stesso modo, il granchio fantasma dell’Atlantico ha la capacità di perdere più estremità in punti di rottura prestabiliti e rigenerarle poco a poco durante i successivi processi di muta.³

“L’energia ottenuta dai cloroplasti sembra essere sufficiente per rigenerare il resto del corpo.”

Tuttavia, come hanno recentemente riferito alcuni ricercatori giapponesi, i veri maestri della rigenerazione sono i sacoglossi.4 Questi molluschi marini sono in grado di autoamputarsi la testa e poi rigenerare completamente il loro corpo.

Separazione spontanea di testa e corpo

Come spesso accade nella scienza, il caso ha svolto un ruolo cruciale in questa scoperta. La dottoranda Sayaka Mitoh stava studiando il ciclo di vita di alcuni molluschi gasteropodi del genere Elysia. Un giorno ha osservato che la testa di una delle sue lumache di mare si era separata dal corpo e si muoveva da sola.⁵

In un certo di lasso di tempo, dei 15 esemplari della specie Elysia marginata tenuti in laboratorio, un terzo ha separato spontaneamente la testa dal resto del corpo. Prima di questa divisione, si poteva scorgere una rientranza sul “collo” dei molluschi, una sorta di punto di rottura prestabilito.

Un nuovo corpo in 20 giorni

Subito dopo la separazione, la testa ha cominciato a muoversi autonomamente e la ferita nel collo della lumaca si è rimarginata nel giro di un giorno. “Pensavamo che la lumaca sarebbe morta presto senza cuore e altri organi importanti, ma con sorpresa abbiamo scoperto che era in grado di rigenerare tutto il corpo”, spiega Mitoh.⁵ Il cuore si è rigenerato in 7 giorni e il suo intero corpo in 20. Oltre al cuore, sono ricresciuti anche reni, apparato digerente, gran parte degli organi riproduttivi e appendici laterali simili ad ali.

È interessante notare che il corpo si è rigenerato solo negli animali giovani, mentre i più vecchi sono morti nell’arco di 10 giorni. I corpi senza testa, che non avevano la capacità di rigenerarsi, invece, hanno continuato a muoversi per giorni o addirittura mesi rispondendo al tocco, prima di restringersi e morire. A quel punto, l’80-85% della massa corporea totale era stato perso.

I parassiti sono la ragione dell’autotomia?

Della seconda specie tenuta in laboratorio, l’Elysia atroviridis, 82 individui erano infestati da parassiti noti come copepodi. Tre di questi esemplari si sono autotomizzati e rigenerati come prima descritto, liberandosi così dei parassiti. Altri 39 hanno perso solamente le parti del corpo infestate dagli sgraditi ospiti. Viceversa, nessuno dei 64 individui non affetti ha perso una parte del corpo.

Secondo gli autori, la conclusione ovvia è che i sacoglossi si sono evoluti migliorando la loro capacità di autotomia per liberarsi dai parassiti. Infatti, grazie al loro efficace mimetismo e alla presenza di tossine nel corpo, le lumache di mare hanno relativamente pochi predatori⁶ – che sono naturalmente la ragione dell’autoamputazione di alcune estremità in molti altri animali.

Senza parassiti, migliora il successo riproduttivo

Inoltre, gli “esperimenti con predatori” non hanno rivelato alcun comportamento autotomico. D’altro canto, i parassiti sono più

Punto di rottura prestabilito

Il sacoglossa Elysia marginata Il corpo muore dopo giorni o mesi (vista dal basso)

di un semplice fastidio: riempiono la maggior parte dello spazio all’interno del corpo delle lumache di mare e quindi ne ostacolano la riproduzione. Se i parassiti vengono “rimossi”, si nota un notevole miglioramento in termini di successo riproduttivo.

Altre teorie suggeriscono che autoamputarsi il corpo potrebbe anche essere un modo per gli animali di evitare di rimanere impigliati nelle alghe o smaltire le sostanze tossiche nel corpo.

I sacoglossi vivono solo di luce

Un’altra caratteristica insolita di questi molluschi sembra svolgere un ruolo decisivo in questa forma estrema di autotomia. In particolare, i sacoglossi si nutrono di alghe, delle quali ingeriscono i cloroplasti che immagazzinano come “cleptoplasti” in speciali aree intestinali sotto la pelle attraverso un apparato digerente molto ramificato.⁶

I ricercatori giapponesi ipotizzano che le teste amputate acquisiscano energia dalla fotosintesi dei cloroplasti. Hanno infatti osservato che le teste delle giovani lumache di mare iniziano a nutrirsi di alghe in poche ore. Poiché la completa mancanza di un apparato digerente non consente più di digerire le alghe in modo normale, l’energia ottenuta dai cloroplasti sembra essere sufficiente per rigenerare il resto del corpo.

Non è ancora chiaro come questi molluschi siano in grado di prolungare la durata della vita dei cloroplasti, soprattutto considerando che l’ambiente all’interno delle cellule animali è caratterizzato da condizioni completamente diverse da quelle delle cellule vegetali.⁷ Le analisi di fluorescenza suggeriscono che gli animali rendono l’interno dei cloroplasti più resistente, proteggendoli così dai danni indotti dalla luce.

Giorno 0

La testa autoamputata si muove da sola

Una lumaca completamente cresciuta Giorno 7

Il cuore ricresce

Giorno 22

Tutti gli organi sono stati rigenerati Giorno 14

Compaiono le appendici simili ad ali Un’energia sufficiente per rigenerare l’intero corpo

Anche se l’efficienza di questi piccoli produttori di zucchero è ridotta, la quantità di energia sembra essere sufficiente per rigenerare l’intero corpo e mantenere viva la lumaca di mare, anche per tutta la vita. In un altro studio, le lumache di mare del genere Elysia sono sopravvissute in un acquario senza cibo fino a nove mesi semplicemente grazie all’afflusso di luce⁸, periodo equivalente al loro ciclo di vita tipico in natura..

Riferimenti 1 Higham TE, et al.: Physiol. Biochem Zool 2013; 86: 603-610.

2 Cormier Z: Nature. Settembre 26, 2012.

3

Pfeiffenberger JA, et al.: J Exp Biol (2021) 224 (10): jeb233536. 4 Mitoh S, et al.: Current Biology 2021; 31 (5) 233-234. 5 https://www.sciencealert.com/self-decapitating-seaslugs-can-grow-a-whole-new-body-internal-organsand-all

6

7 8 Rumpho ME, et al.: Plant Physiology 2000; 123 (1): 29-38. Havurinne et al.: eLife2020 Ott 20;9:e57389.

Giménez-Casalduero F, et al.: Anim Biodivers Conserv 2011; 34: 217-227.

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