I chitoni ci guardano … dalla conchiglia
I chitoni presentano un sistema sensoriale integrato nello strato più esterno della conchiglia; gli ocelli, fatti di aragonite, hanno una buona risoluzione e una minima dispersione della luce
Quando si raccoglie una conchiglia, i più curiosi ne analizzano attentamente la struttura e le colorazioni, senza però pensare che questa possa “osservarli” a sua volta. È infatti una struttura rigida, costituita da diversi composti inorganici (p.es. carbonato di calcio, fosfato di calcio) che possono variare a seconda delle classi di molluschi e brachiopodi che le producono. Il tessuto vivente è quindi completamente separato e riceve protezione e sostegno da tale corazza.
Tuttavia in biologia, le sorprese non finiscono mai e i Polyplacophora (classe di molluschi marini anche detti chitoni, dal loro genere tipo Chiton) si contraddistinguono per l’unicità della loro conchiglia. I chitoni, infatti, sono l’unico taxon conosciuto ad avere un tessuto molle integrato nello strato più esterno della conchiglia, formante una rete di canali che sfociano dorsalmente. Molti si sono chiesti quale fosse la funzionalità di questi piccoli pori colmi di cellule di natura sensoriale. L’ipotesi predominante è che questi abbiano un ruolo nella fotorecezione. È stato infatti mostrato che in alcune specie di chitoni, sono presenti centinaia di ocelli, il cui livello di risoluzione è ancora poco studiato. In un lavoro, che ha meritato la copertina di Science, gli autori hanno voluto approfondire proprio questo aspetto, concentrandosi sia sulla struttura che sulla funzionalità di questi ocelli nella specie Acanthopleura granulata. Dalle analisi della microscopia a scansione e raggi X, è emerso che la conchiglia presenta due principali strutture sensoriali che appaiono come semplici protuberanze: i megalesteti e gli ocelli. I primi sono opachi, come una semplice regione non sensoriale, con un piccolo poro che appare come un punto nero al microscopio a scansione. I secondi si presentano invece con un aspetto lucido, grazie alla presenza di lenti che a loro volta contengono un pigmento (feomelanina) che gli conferisce una colorazione scura (il diametro degli ocelli è di circa 90µm) .
Diversamente che negli altri animali, questi sono costituiti da aragonite e sono sparsi su tutta la superficie della conchiglia, invece che in una regione ben precisa. In particolare, sia i megalesteti che gli ocelli si posizionano in degli avvallamenti delimitati da delle protuberanze più grandi (diametro di circa 200 µm) non sensoriali. Andando poi a valutare la funzionalità degli ocelli attraverso modelli al computer, i ricercatori hanno scoperto che presentano una minima dispersione della luce, grazie alla presenza di granelli relativamente grandi disposti ordinatamente intorno alla retina. Questi animali riescono quindi a vedere oggetti (p.es. un pesce predatore) con una buona risoluzione, purché questi si trovino a una distanza massima dal mollusco di circa 2m.
Tuttavia, la complessità e la forma di questo tessuto molle possono alterare la robustezza e la meccanica della conchiglia. L’integrazione del sistema sensoriale ha infatti reso la corazza meno rigida e più porosa, modificandone anche la geometria dei materiali per fare spazio alle lenti. Ciò nonostante, A. granulata è riuscita a mantenere contemporaneamente sia la sensorialità che la protezione a un buon livello di efficienza. Infatti, il tessuto molle è protetto comunque, in quanto si trova all’interno di fessure create dalle protuberanze più rigide non sensoriali. Inoltre, gli strati interni della conchiglia sono più duri e resistenti, rispetto a quello esterno e vi è un continuo rinnovamento degli occhi (quelli più vecchi ed erosi vengono sostituiti da nuovo tessuto molle), riparando così le parti più danneggiate della conchiglia. Infine la ridondanza degli occhi aiuta a ridurre sia i danni dovuti a eventuali impatti sia il rischio di essere predati, per via di un’ampia visione dello spazio circostante che ne deriva.
Riferimenti:
Ling L., Connors M.J., Kolle M., England G.T., Speiser D.I., Xiao X., Aizenberg J. et Ortiz C. (2015). Multifunctionality of chiton biomineralized armor with an integrated visual system. Science 350:952-956.
Tuttavia in biologia, le sorprese non finiscono mai e i Polyplacophora (classe di molluschi marini anche detti chitoni, dal loro genere tipo Chiton) si contraddistinguono per l’unicità della loro conchiglia. I chitoni, infatti, sono l’unico taxon conosciuto ad avere un tessuto molle integrato nello strato più esterno della conchiglia, formante una rete di canali che sfociano dorsalmente. Molti si sono chiesti quale fosse la funzionalità di questi piccoli pori colmi di cellule di natura sensoriale. L’ipotesi predominante è che questi abbiano un ruolo nella fotorecezione. È stato infatti mostrato che in alcune specie di chitoni, sono presenti centinaia di ocelli, il cui livello di risoluzione è ancora poco studiato. In un lavoro, che ha meritato la copertina di Science, gli autori hanno voluto approfondire proprio questo aspetto, concentrandosi sia sulla struttura che sulla funzionalità di questi ocelli nella specie Acanthopleura granulata. Dalle analisi della microscopia a scansione e raggi X, è emerso che la conchiglia presenta due principali strutture sensoriali che appaiono come semplici protuberanze: i megalesteti e gli ocelli. I primi sono opachi, come una semplice regione non sensoriale, con un piccolo poro che appare come un punto nero al microscopio a scansione. I secondi si presentano invece con un aspetto lucido, grazie alla presenza di lenti che a loro volta contengono un pigmento (feomelanina) che gli conferisce una colorazione scura (il diametro degli ocelli è di circa 90µm) .
Diversamente che negli altri animali, questi sono costituiti da aragonite e sono sparsi su tutta la superficie della conchiglia, invece che in una regione ben precisa. In particolare, sia i megalesteti che gli ocelli si posizionano in degli avvallamenti delimitati da delle protuberanze più grandi (diametro di circa 200 µm) non sensoriali. Andando poi a valutare la funzionalità degli ocelli attraverso modelli al computer, i ricercatori hanno scoperto che presentano una minima dispersione della luce, grazie alla presenza di granelli relativamente grandi disposti ordinatamente intorno alla retina. Questi animali riescono quindi a vedere oggetti (p.es. un pesce predatore) con una buona risoluzione, purché questi si trovino a una distanza massima dal mollusco di circa 2m.
Tuttavia, la complessità e la forma di questo tessuto molle possono alterare la robustezza e la meccanica della conchiglia. L’integrazione del sistema sensoriale ha infatti reso la corazza meno rigida e più porosa, modificandone anche la geometria dei materiali per fare spazio alle lenti. Ciò nonostante, A. granulata è riuscita a mantenere contemporaneamente sia la sensorialità che la protezione a un buon livello di efficienza. Infatti, il tessuto molle è protetto comunque, in quanto si trova all’interno di fessure create dalle protuberanze più rigide non sensoriali. Inoltre, gli strati interni della conchiglia sono più duri e resistenti, rispetto a quello esterno e vi è un continuo rinnovamento degli occhi (quelli più vecchi ed erosi vengono sostituiti da nuovo tessuto molle), riparando così le parti più danneggiate della conchiglia. Infine la ridondanza degli occhi aiuta a ridurre sia i danni dovuti a eventuali impatti sia il rischio di essere predati, per via di un’ampia visione dello spazio circostante che ne deriva.
Riferimenti:
Ling L., Connors M.J., Kolle M., England G.T., Speiser D.I., Xiao X., Aizenberg J. et Ortiz C. (2015). Multifunctionality of chiton biomineralized armor with an integrated visual system. Science 350:952-956.
