Anche i pesci sono risparmiatori di corrente

I pesci elettrofori sono in grado di generare campi elettrici grazie allo sviluppo di un particolare organo di origine muscolare, detto organo elettrico, generalmente situato nella regione caudale. A seconda dell’intensità del campo generato, esso può essere utilizzato per la predazione, nel caso sia molto intenso, o per altri scopi quali l’orientamento, la localizzazione e la comunicazione in acque torbide

I pesci elettrofori sono in grado di generare campi elettrici grazie allo sviluppo di un particolare organo di origine muscolare, detto organo elettrico, generalmente situato nella regione caudale. A seconda dell’intensità del campo generato, esso può essere utilizzato per la predazione, nel caso sia molto intenso, o per altri scopi quali l’orientamento, la localizzazione e la comunicazione in acque torbide dove spesso questi animali vivono. Attualmente sono note circa 400 specie di pesci elettrogenici, distribuiti in quattro ordini, che vivono quasi esclusivamente nelle acque dolci dell’America del Sud e dell’Africa; fanno eccezione le torpedini che vivono in acqua salata.
 
In uno studio pubblicato sull’ultimo numero di PloS Biology è stato investigato il funzionamento e la regolazione dell’organo elettrico a livello molecolare nella specie Sternopygus macrurus. Generare continuamente corrente è energeticamente costoso: questo pesce ha sviluppato un raffinato meccanismo di controllo dell’impulso elettrico grazie a cui le scariche non vengono prodotte in continuo ma solo in quei momenti in cui il campo elettrico da esse generato è davvero utile all’animale.

L’”interruttore” molecolare alla base di tale meccanismo è costituito dai canali del sodio che si trovano raggruppati in pool di riserva all’interno del reticolo endoplasmatico degli elettrociti (le cellule adibite alla produzione delle scariche elettriche) dell’organo elettrico. Quando l’animale deve generare un impulso elettrico si attiva una cascata di eventi: il cervello rilascia serotonina che induce la produzione di ormone adrenocorticotropo (ADCH) a livello dell’ipofisi. Questo stimola il rilascio di canali del sodio che dal reticolo endoplasmatico si inseriscono in membrana generando l’impulso elettrico. Quando il pesce è inattivo, i canali per il sodio vengono estromessi dalla membrana cellulare e accumulati nuovamente a livello del reticolo endoplasmatico. L’aspetto sorprendente è che tale meccanismo impiega solo 2-3 minuti per essere operativo.  

Grazie a questa catena di eventi a livello molecolare Sternopygus macrurus è dunque in grado di generare gli impulsi soltanto nei momenti in cui questi sono necessari per le sue attività; tale adattamento garantisce a questo pesce un notevole risparmio energetico.

Federico Ossi


Riferimenti
Michael R. Markham, M. Lynne McAnelly, Philip K. Stoddard, Harold H. Zakon. Circadian and Social Cues Regulate Ion Channel Trafficking. PLoS Biology, 2009;7(9): e1000203 DOI: 10.1371/journal.pbio.1000203