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Biodiversità

Pelle, ventose e lobi del cervello: il polpo “vede” con tutto il corpo

(foto: Emanuela Cirillo)
(foto: Emanuela Cirillo) 

I risultati dell’ultima ricerca dell’università Federico II di Napoli Dipartimento di Biologia: individuati tre geni chiave della fotorecezione. Così si spiega l’eccezionale capacità mimetica. E la scoperta apre nuove frontiere per robotica e biomimetica

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Riesce a “vedere” con gli occhi, ma anche con la pelle, con le ventose e persino con il cervello. Così il fascino del polpo comune, Octopus vulgaris, già apprezzato per la sua intelligenza, le sue otto braccia indipendenti l’una dall’altra e le notevoli capacità mimetiche, si arricchisce ora di un’abilità ancor più stupefacente: la capacità di percepire la luce anche senza usare gli occhi.

Il polpo “vede” con tutto il corpo: ecco perché

Il polpo “vede” con tutto il corpo: ecco perché

È quanto emerge da un innovativo studio di un team di ricercatori dell’Università di Napoli Federico II, che negli ultimi anni hanno concentrato i loro studi sulla comprensione dei meccanismi che consentono a questo abile predatore di individuare le sue prede durante lunghi agguati. “Avevamo già osservato che le ventose sono ricche di chemorecettori, recettori capaci di riconoscere specifici stimoli di natura chimici, e studi comportamentali avevano già dimostrato che la pelle del polpo è sensibile alla luce, ma il nostro studio è andato oltre: abbiamo analizzato i tessuti dell’animale trovando gli stessi geni responsabili della visione anche in regioni del corpo mai considerate, per così dire, visive”, spiega Valeria Maselli, zoologa dell’Università degli Studi di Napoli Federico II, coautrice di uno studio coordinato da Anna Di Cosmo, dedicato all’iconico organismo-modello.

Uno studio confluito in un articolo appena pubblicato su Integrative Zoology, ha unito approcci di biologia molecolare, modellistica 3D delle proteine, analisi filogenetica e tecniche di localizzazione genica. “Nel dettaglio è emerso che i geni chiave della fotorecezione – rhodopsin, retinochrome e GRK1 – sono espressi non solo nella retina, ma anche nelle ventose, nella pelle e nei lobi ottici del cervello, suggerendo una alternativa evolutiva nell'esplorare l'ambiente visivamente, che potremmo sintetizzare in una capacità di vista o visione diffusa", spiegano i ricercatori.

La scoperta: il maschio del polpo dagli anelli blu inietta veleno per accoppiarsi

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“Si tratta di geni normalmente coinvolti nel processo che ci consente di vedere: trasformano la luce in segnali elettrici, elaborati poi dal cervello. – prosegue Maselli - Ma nei polpi, questi stessi geni sono attivi anche nelle ventose e nella pelle, suggerendo un sofisticato sistema sensoriale distribuito, che consente all’animale di orientarsi, mimetizzarsi e forse anche comunicare”.

L’analisi ha rivelato una sorprendente attivazione di questi geni anche nelle ventose, con variazioni a seconda della loro posizione sul braccio: le ventose più grandi, più vicine al corpo, sembrano essere le più attive nella percezione della luce. Una scoperta che anzitutto offre nuove chiavi di lettura sull’eccezionale capacità mimetica dei polpi, in grado – com’è noto - di cambiare colore e texture della pelle in un millisecondo per fondersi con l’ambiente.

(foto: David Liittschwager)
(foto: David Liittschwager) 

“Se ogni parte del corpo è in grado di ‘vedere’ la luce, l’intero animale può reagire in modo sincronizzato e immediato”, annotano i ricercatori.“Se la pelle che vede è già affascinante, lo è ancora di più l’idea che il cervello del polpo sia in grado di percepire direttamente la luce. – Maselli, prima coautrice dell’articolo scientifico - I lobi ottici, strutture nervose enormi che nei polpi rappresentano il fulcro dell’elaborazione visiva, mostrano una sorprendente attività genetica legata anche alla fotorecezione diretta. Questa idea apre scenari affascinanti: il polpo potrebbe elaborare stimoli luminosi in modo più diretto e rapido, anche adattando il proprio comportamento in base al ritmo circadiano e alle differenti stagioni”.

(foto: Emanuela Cirillo)
(foto: Emanuela Cirillo) 

E non finisce qui: lo studio, che va ad inserirsi in un filone di ricerca diretto da Anna Di Cosmo, responsabile scientifico dell'unico stabulario italiano abilitato a condurre ricerche sui cefalopodi ed in particolare su Octopus vulgaris, e mirato a scoprire i segreti dell’evoluzione dei sistemi sensoriali nei cefalopodi, non può che aprire scenari stimolanti in ambito tecnologico e bioispirato (dalla robotica ai sensori ambientali, fino alla biomimetica) e promette infine di alimentare il dibattito scientifico sull’evoluzione di sistemi sensoriali alternativi negli invertebrati, ampliando la comprensione dei meccanismi molecolari alla base della percezione extraoculare e contribuendo alla definizione del polpo, una sorta di super mollusco che non smette mai di stupire.