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livello medio
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ARGOMENTO: BIOLOGIA MARINA
PERIODO: XXI SECOLO
AREA: CELENTERATI
parole chiave: Sifonofori, Bargmannia elongata, colonie, Falkor, meduse, zooidi
Diciannove esemplari di sifonofori (Bargmannia elongata) sono stati raccolti dal ROV Tiburon, del Monterey Bay Aquarium Research Institute, ad una profondità tra i 350 ed i 2,865 metri ad ovest della California, a circa 337 km da Moss Landing.
da Evoluzione degli animali velenosi e delle loro tossine Editor Springer.com – P. Gopalakrishnakone Anita Malhotra
Vi domanderete perché parliamo di questa, non proprio attraente, specie animale. La risposta è semplice, perché queste “colonie” traslucide e filanti, composte da piccole creature, sono attualmente la specie animale più grande mai scoperta in mare. Gli oceanografi ne hanno infatti ritrovato un esemplare lungo quasi 45 metri con uno spessore di pochi centimetri.
Questo sifonoforo, che potremmo definire da record dei primati, è stata una delle numerose scoperte fatte durante la campagna della nave da ricerca Falkor mentre esplorava dei canyon di acque profonde.
I Sifonofori – i cerchi colorati corrispondono ai diversi cladi: Cystonectae (A e B), Calycophorae (C-G), Apolemiidae (H) e Clade A all’interno di Euphysonectae (I-K). (A) Rhizophysa eysenhardtii, barra della scala: 1 cm. (B) Bathyphysa conifera, 2 cm. (C) Ippopotamo ippopotamo, 5 mm. (D) Kephyes hiulcus, – 2 mm. (E) Desmophyes haematogaster, 5 mm. (F) Sphaeronectes christiansonae, 2 mm. (H) Apolemia sp., 1 cm. (I) Lychnagalma utricularia, 1 cm. (J) Nanomia sp., 1 cm., 5 mm. Crediti fotografici: S. Siebert (C,H,I,K), S. Haddock (A,D,F), R. Sherlock (B), MBARI (G), C. Munro (J).
Sifonofori
In questo studio del Department of Ecology and Evolutionary Biology, Yale University, Connecticut, vengono descritte le caratteristiche e la loro incredibile organizzazione coloniale. Ogni singolo sifonoforo è composto da molti piccoli “zooidi”, ognuno dei quali vive collegato alla colonia più grande. Gli zooidi nascono asessualmente ed ognuno svolge una funzione per il corpo più grande del sifonoforo. Esse sono infatti connesse insieme in lunghe catene che possono raggiungere lunghezze fino a 130 piedi (40 m).
Panoramica schematica della struttura del sifonoforo modificata da Dunn (2005). La colonia raffigurata è un physonect e possiede un pneumatophore (galleggiante pieno di gas), nectosome (una regione con nectophores, gli zooidi propulsivi) e siphosome (una regione con zooids di tipi funzionali misti). Schematic overview of siphonophore structure modified from Dunn (2005)…. | Download Scientific Diagram (researchgate.net)
L’organizzazione complessa a livello di colonia del sifonoforo profondo (Bargmannia elongata) è direzionalmente asimmetrica. Essi sono composti da idrozoi coloniali, gli zooidi, che si sono funzionalmente specializzati e disposti in complessi schemi. La loro colonialità offre quindi l’opportunità di studiare le principali transizioni nell’evoluzione che hanno dato origine a nuovi livelli di organizzazione biologica. I sifonofori sono ancora poco conosciuti perché animali fragili che vivono in profondità in mare aperto. La sua organizzazione e sviluppo fornisce un incredibile esempio di come possa nascere negli abissi un’organizzazione a livello di colonia così complessa.
Biologia
Come sempre, quando parliamo di animali o piante marine cerchiamo di inquadrarle dal punto di vista tassonomico, ovvero della suddivisione nel mondo specifico. I sifonofori sono idrozoi coloniali a nuoto libero che appartengono ai Cnidaria. Come ricorderete i Cnidari, o Celenterati, costituiscono un phylum di animali a simmetria raggiata, diblasteri ed acquatici, caratterizzati da una sola apertura, circondata da tentacoli, che funge da bocca ma serve anche per espellere l’anidride carbonica e le sostanze di rifiuto. I tentacoli servono per afferrare le prede.
da Polpo e Polipo, la “i” che fa la differenza – Medi-Tirreno (weebly.com)
La cavità interna, detta celenteron, è una vera cavità gastrovascolare, che si prolunga in parte anche nei tentacoli sulla cui superficie dei tentacoli sono presenti gli cnidoblasti, particolari cellule che, toccate da un corpo estraneo, estroflettono un filamento cavo che inocula nell’aggressore o nella preda un liquido urticante e paralizzante, una sensazione che, quando provata, non si dimentica.
una medusa molto comune nei nostri mari – photo credit @andrea mucedola
Tra i Cnidari, o Celenterati, abbiamo le più note meduse ma anche gli anemoni.
I Celenterati si suddividono in:
– Idrozoi dove la generazione di polipo e di medusa si alternano. Nel caso dei Sinofori ci troviamo nella classe degli Idrozoi, composti da zooidi multicellulari prodotti in modo asessuato che vivono in colonie complesse in mare aperto.
– Scifozoi dove prevale la generazione della medusa
– Antozoi che hanno solo la forma di polipo; comprendono le attinie e i coralli. Essi sono più stanziali secernono uno scheletro calcareo che nel corso di milioni di anni ha formato grandi barriere coralline.
L’organizzazione e lo sviluppo della Bargmannia elongata è interessante perché ogni gemma genera una sequenza precisa e direzionalmente asimmetrica di zooidi attraverso una serie di suddivisioni, piuttosto che in un singolo zooide come nella maggior parte degli altri idrozoi
Schema di una colonia di tecati: (a) colonia stoloniale; (b) colonia che forma germogli; (c) parte distale del germoglio con crescita monopodiale (secondo Kosevich (2008)). Denominazioni: (gt) apice crescente, (h) idranto, (ht) idroteca, (shi) internodo del germoglio, (sti) stolon internn ode, (sha) asse del germoglio, (sh) germoglio, (hb) germoglio dell’idranto, (f ) costrizione al confine internodale, (st) stoloni di hydrorhiza Scheme of a thecate colony: (a) stolonial colony; (b) shoottforming… | Download Scientific Diagram (researchgate.net)
La maggior parte degli studi sullo sviluppo animale si sono concentrati sullo sviluppo embrionale degli animali solitari. Vi sono, tuttavia, altre modalità di sviluppo con diversi punti di inizio e fine che sono rimasti in gran parte trascurati. Questi includono lo sviluppo clonale agametico, in cui un nuovo animale deriva da un altro animale attraverso la fissione, e lo sviluppo coloniale, una variazione in cui gli individui prodotti asessualmente rimangono attaccati e fisiologicamente integrati per tutta la vita. La cosa incredibile è che esiste una diversità di complessità organizzative coloniali. Alcune sono costituite da zooidi funzionalmente equivalenti mentre altri manifestano una marcata divisione del lavoro e disposizione tra di loro tale che non esistono due colonie esattamente uguali. In particolare quelli pelagici (che vivono nel volume d’acqua anziché essere attaccati a un substrato come i coralli), hanno organizzazioni coloniali invarianti che sono completamente coerenti da colonia a colonia della stessa specie.
I sifonofori, un gruppo di circa 160 specie descritte di idrozoi pelagici (Cnidaria), hanno la più alta divisione del lavoro tra gli zooidi e l’organizzazione più precisa di tutti gli animali coloniali. Per quanto possa sembrare curioso sono tra i carnivori più abbondanti del macroplancton degli oceani e comprendono gli animali più lunghi del mondo, con colonie di alcune specie che superano i 40 m di lunghezza. Panoramica schematica semplificata di un sifonoforo. Parti non mostrate in scala o nei loro numeri reali. Gli zooidi possono essere o polipi o meduse. Sebbene i nectophori, meduse specializzate nella propulsione, carenti di strutture nutritive e riproduttive, siano disposti in modo biseriale, sono tutti collegati in una linea lungo un lato del gambo. Gli zooidi e le colonie di molti sifonofori sono direzionalmente asimmetriche e si verificano costantemente nella stessa direzione. C’è ancora molto da scoprire e la ricerca continua.
Le immagini , se non specificate sono estratte dal sito citato.
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Riferimenti
https://anatomypubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/dvdy.20483
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