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Perché alcuni polpi sembrano suicidarsi al termine della cova delle loro uova?

tempo di lettura: 4 minuti

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livello elementare

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ARGOMENTO: BIOLOGIA
PERIODO: XXI SECOLO
AREA: DIDATTICA
parole chiave: Polpi, riproduzione

 

Nel mondo animale a volte si osservano comportamenti bizzarri se non inspiegabili. Gli zoologi sanno che molte specie animali muoiono dopo essersi riprodotte, ma una in particolare, conosciuta per la sua incredibile intelligenza, mostra un atteggiamento autodistruttivo che, fino ad oggi , non era stato compreso.  Ci riferiamo al polpo o meglio al polpo femmina che, nella maggior parte delle specie, al momento della schiusa delle uova, smette di nutrirsi, abbandona la nidiata e a volte tende ad autodistruggersi, talvolta scagliandosi contro le rocce o addirittura lacerandosi e divorando i propri tentacoli.

Alcuni ricercatori dell’Università di Washington hanno pubblicato un interessante studio il ​​12 maggio 2022 sulla rivista Current Biology. Quello che è emerso è che dopo la deposizione delle uova, il polpo subisce dei cambiamenti nella produzione e nell’uso del colesterolo nel suo corpo. Ciò comporta un aumento della produzione di ormoni steroidei.

Questa immagine ha l'attributo alt vuoto; il nome del file è BIOLOGIA-MARINA-POLPO-STUDIO-gr1.jpg

(A) I polpi femminili non accoppiati sono predatori attivi. (B) Dopo l’accoppiamento, le femmine di polpo covano fra i loro tentacoli le uova, iniziano il digiuno e subiscono un pronunciato declino dell’organismo prima di morire. Questo processo è controllato dalle ghiandole ottiche del sistema neuroendocrino. (C) Schizzo dorsale del cervello centrale del polpo (CB) e dei lobi ottici (OL). Le ghiandole ottiche (OG, arancione) si trovano sulla superficie dorsale del tratto ottico, adiacenti agli OL. Il CB comprende i lobi delle masse sopraesofagee e subesofagee. (D) L’ibridazione in situ della sezione coronale nel cervello di femmine non accoppiate rivela una debole colorazione DAF36 (viola) nella ghiandola ottica. (E) Nelle femmine accoppiate, DAF36 è altamente espresso nella ghiandola ottica, corrispondente all’arricchimento dell’espressione del trascritto DAF36 – da studio citato Steroid hormones of the octopus self-destruct system: Current Biology (cell.com)

La dottoressa Yan Wang, una delle ricercatrici dell’Università di Washington, studia da molti anni questi strani comportamenti. Le teorie includono l’idea che questi drammatici eventi, autodistruttivi, allontanino i predatori dalle uova oppure più semplicemente che il corpo della madre rilasci nell’acqua nutrienti che nutrono le uova. Molto probabilmente, secondo Wang, la morte degli adulti protegge i piccoli dalle generazioni più anziane che sono animali cannibali. Ma c’è una novità importante. Nel 1977 uno psicologo della Brandeis University, Jerome Wodinsky, scoprì che il meccanismo alla base di questa autodistruzione risiedeva nelle ghiandole ottiche, un insieme di ghiandole vicino agli occhi del polpo, più o meno equivalente alla ghiandola pituitaria negli esseri umani. Resecando i nervi della ghiandola ottica del cefalopode, Wodinsky scoprì che il polpo abbandonava le sue uova, riprendeva a nutrirsi, allungando la sua vita da quattro a sei mesi. Un periodo importante considerando che questi animali vivono solo circa un anno.

Proseguendo gli esperimenti su questa teoria, Wang e i suoi colleghi hanno analizzato le sostanze chimiche prodotte nelle ghiandole ottiche dei polpi a due punti della California (Octopus bimaculoides) dopo aver deposto le uova. I polpi sono animali difficili da studiare in cattività perché richiedono molto spazio e condizioni perfette per crescere fino alla maturità sessuale e riprodursi. I ricercatori hanno escogitato un modo per mantenere vivo e riprodursi in laboratorio il polpo striato minore del Pacifico (Octopus chierchiae) che, a differenza della maggior parte delle altre specie di polpi, possono accoppiarsi più volte e covare più covate di uova. A differenza delle altre specie di polpi, non si autodistruggono mentre le loro uova si preparano a schiudersi, rendendoli quindi degli esemplari perfetti per studiare l’origine di questo bizzarro comportamento.

Nel 2018, un’analisi genetica della stessa specie ha mostrato che dopo la deposizione delle uova, i geni nelle ghiandole ottiche che producono gli ormoni steroidei (che sono costruiti, in parte, con componenti del colesterolo) hanno iniziato a sovraccaricarsi. Gli scienziati si sono quindi concentrati sugli steroidi e sui prodotti chimici correlati prodotti dalle ghiandole ottiche nei polpi a due punti ed hanno scoperto tre cambiamenti chimici separati che si sono verificati nel periodo in cui la madre deponeva le uova.

Il primo è stato un aumento del pregnenolone e del progesterone, due ormoni associati alla riproduzione in una miriade di creature (nella specie umana, il progesterone aumenta durante l’ovulazione e all’inizio della gravidanza). Quindi le madri hanno iniziato a produrre livelli sempre più elevati di un elemento costitutivo del colesterolo chiamato 7-DHC (tecnicamente 7- deidrocolesterolo). Una cosa interessante è che anche gli esseri umani producono 7-DHC nel processo di produzione del colesterolo, ma non lo conservano a lungo nei loro sistemi essendo tossico. Inoltre è noto che i bambini nati con la sindrome di Smith-Lemli-Opitz non possono eliminare il 7-DHC e subiscono una disabilità intellettiva, problemi comportamentali tra cui autolesionismo e anomalie fisiche come dita delle mani e dei piedi in eccesso e palatoschisi, una malformazione di diversa entità che può riguardare labbra, palato molle e palato duro, che richiedono un intervento chirurgico. 

Alla fine, le ghiandole ottiche dei polpi femmina incominciano a produrre più componenti per gli acidi biliari (presenti anche nell’Uomo ma prodotti dal fegato e di diverso tipo). I componenti degli acidi biliari sono particolarmente intriganti, ha detto Wang, perché è stato dimostrato che un insieme simile di acidi controlla la durata della vita del verme Caenorhabditis elegans, che è comunemente usato nella ricerca scientifica per la sua semplicità. Questo potrebbe far ipotizzare che componenti degli acidi biliari possano essere importanti per controllare la longevità tra le specie di invertebrati. Il mondo animale non finisce mai di stupirci.

 

in anteprima foto di polpessa – photo credit andrea mucedola

 

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