Noi abbiamo nascosto nel cranio un sistema estremamente delicato di cellule capaci di trasformare vibrazioni meccaniche in segnali nervosi. Un calamaro affronta un problema simile in un ambiente nel quale ogni movimento lascia una traccia nell’acqua. E la sua soluzione è spettacolare: distribuire sensori meccanici praticamente lungo tutto il corpo.

Una nuova mappa anatomica tridimensionale di Doryteuthis pealeii mostra che le strutture sensoriali già note su testa e braccia continuano anche sul mantello in organizzazioni molto più ricche del previsto. La tentazione è dire che il calamaro «ha orecchie sulla pelle». È un’immagine utile, purché capiamo subito che non è letterale.

Le hair cells: quando un movimento diventa elettricità

Nel nostro orecchio interno esistono cellule ciliate, le hair cells. Sulla loro superficie si trovano fasci di sottilissime protrusioni: quando le vibrazioni le piegano, la deformazione viene convertita in attività elettrica e infine in informazione per il sistema nervoso.

Pesci e cefalopodi possiedono sistemi meccanosensoriali superficiali che utilizzano principi analoghi per rilevare il movimento dell’acqua rispetto al corpo. Nel calamaro vengono descritti come linee laterali o analoghi delle linee laterali.

Il problema era il mantello

Le linee sensoriali dei calamari erano state studiate soprattutto su testa e braccia. Restava quindi una domanda molto semplice: come fa il resto dell’animale a registrare ciò che succede nell’acqua immediatamente circostante?

Il gruppo della Case Western Reserve University e del Marine Biological Laboratory ha utilizzato microscopia light-sheet, illuminando sottilissimi piani del campione per ricostruire in tre dimensioni l’organizzazione dei sensori senza dover distruggere l’intera struttura.

Centinaia di sensori dove non li avevamo cercati

La mappa ha rivelato sul mantello organizzazioni regolari di hair bundles, disposte sia in linee dense sia in campi più ampi. Le cellule inviano processi neuronali verso il ganglio stellato, mostrando che non si tratta semplicemente di strutture decorative della pelle ma di componenti integrate nel sistema sensoriale.

Ancora più intrigante è la loro diversità: densità, posizione e lunghezza dei fasci ciliari cambiano lungo la superficie. Gli autori propongono che questa varietà possa rendere parti diverse del sistema più sensibili a differenti caratteristiche o frequenze del movimento dell’acqua.

È davvero come il nostro orecchio?

Il confronto è affascinante ma va maneggiato bene. Nella coclea umana esiste un’organizzazione che permette di distinguere frequenze diverse. Il calamaro non possiede una coclea distribuita sulla pelle e lo studio non dimostra che percepisca quei movimenti come noi percepiamo una melodia.

L’analogia riguarda soprattutto il principio: fasci di strutture meccanosensibili con caratteristiche differenti possono trasformare vibrazioni e movimenti in informazione nervosa. Per il calamaro l’informazione riguarda il mondo acquatico immediatamente attorno al corpo.

A cosa gli serve?

Sentire minuscole variazioni dell’acqua può aiutare un animale a individuare prede, predatori, ostacoli o movimenti prodotti da altri organismi anche quando la visibilità è scarsa. In mare, l’acqua stessa diventa una gigantesca superficie sulla quale ogni corpo lascia impronte temporanee.

E qui entra NATURAL…MENTE

Il lavoro nasce anche da un interesse biomedico. Nell’uomo il danneggiamento delle hair cells o dei loro fasci sensoriali è coinvolto in molte forme di perdita uditiva. Il calamaro offre cellule analoghe esposte e distribuite sulla superficie, quindi potenzialmente più accessibili allo studio rispetto alle delicate strutture sepolte nell’orecchio interno dei vertebrati.

Questo non significa che il calamaro abbia appena fornito una cura per la sordità. Significa che può diventare un modello comparativo per capire come si formano, funzionano e si danneggiano strutture meccanosensoriali che l’evoluzione ha reinventato in modi differenti.

Noi ascoltiamo il mondo con due orecchie. Il calamaro sembra aver trasformato quasi tutto il proprio corpo in una superficie capace di sentirne i movimenti.

Fonti

• Current Biology — An anatomical map of squid lateral lines.
• Case Western Reserve University — Newly discovered hair cells on squid may offer clues to understand hearing loss in humans.

Handoff Reel — ANI…MALE

Hook: Tu hai le cellule dell’udito nascoste dentro le orecchie. Questo calamaro ha strutture simili sparse praticamente su tutto il corpo.

Concetto: linee di hair cells sul mantello rilevano movimenti locali dell’acqua; forma e lunghezza dei fasci variano e potrebbero specializzarne la sensibilità.

Chiusura: Noi ascoltiamo il mondo con due orecchie. Lui può sentirne i movimenti con tutto il corpo.

Visual: calamaro → onde nell’acqua → zoom sulla pelle → hair bundle → confronto con hair cell della coclea → ritorno al calamaro intero.