Gli anemoni di mare, quegli animali che al primo incontro sembrano piante, sono in grado di sparare pungiglioni velenosi a una velocità vertiginosa. In effetti, sono così estremamente veloci che fino ad ora l'architettura di queste armi naturali non è stata studiata in dettaglio.
In questo articolo spiegherai in dettaglio come funziona l'intero processo di ripresa. Non farti mancare nulla, perché qui hai la dimostrazione che la complessità può esistere nelle cose più piccole e più estranee alla nostra percezione. Iniziamo.
Cos'è un anemone di mare?
La prima cosa sarà conoscere meglio gli animali protagonisti dello studio.Gli anemoni sono cnidari che appartengono all'ordine Actiniaria e sono parenti di coralli e meduse. Come indica il loro nome, abitano il mare; in particolare, nella parte inferiore, dove aderiscono al substrato o alle rocce grazie al loro disco a pedale.
Questi sono polipi solitari che si alzano sopra il suo corpo cilindrico per estendere i suoi tentacoli attorno al suo disco orale, dove si trova l'apertura del sistema digestivo. È in questi tentacoli che si trovano le loro armi, le nematocisti.
Nematocisti, armi naturali altamente complesse
Una nematocisti, chiamata anche cnide, è un organello subcellulare creato da cnidociti, cellule specializzate nella creazione di questi pungiglioni. Sono presenti negli cnidari in generale, non solo negli anemoni, quindi puoi anche leggere di loro se documenti, ad esempio, meduse velenose.
Poiché il loro obiettivo è inoculare il veleno (o ancorarsi al fondo dell'oceano in caso di corrente), le nematocisti hanno la forma di una sottile capsula attaccata a un filo tubolare. Alcuni di loro hanno piccole punte che funzionano come un arpione, cioè penetrano facilmente nella preda ma non ne escono.
Non tutte le nematocisti hanno spicole, poiché alcune sono fatte per perforare la pelle della preda e ritrarsi rapidamente.
Il mistero di come gli anemoni di mare lanciano le loro punture è stato svelato
Questo processo, in cui gli cnidari sparano le loro nematocisti, è così veloce che avevamo solo un'idea approssimativa di come funziona negli anemoni di mare. Nel giugno 2022 è stato completamente dettagliato, sia il meccanismo che l'architettura, come affermato nello studio pubblicato sulla rivista Nature.
La specie utilizzata per l'esperimento era Nematostella vectensis, originaria delle lagune salate e degli estuari poco profondi al largo della costa occidentale degli Stati Uniti.I suoi tentacoli sono armati di centinaia di pungiglioni velenosi (nematocisti) che aiutano questo anemone di mare a cacciare le sue prede, inclusi gamberi e plancton nel suo ambiente.
La Nematostella vectensis è in grado di catturare il cibo in un centesimo di secondo. Come puoi immaginare, sono stati necessari un po' di ingegnosità e tecnologia moderna per apprezzare l'intero processo in dettaglio.
I meccanismi dell'attivazione delle nematocisti
Per registrare l'intero processo attraverso il quale questi anemoni di mare lanciano le loro punture, gli scienziati hanno utilizzato un colorante fluorescente inoculato nei corpi degli animali e la tecnologia della microscopia elettronica a scansione. È così che hanno ottenuto una ricostruzione tridimensionale dell'intero processo.
Il filo che emerge dal pungiglione ha il compito di inoculare il veleno. Prima di lasciare il nematocita, è avvolto attorno a un asse centrale. Questo asse è quello che viene attivato da stimoli meccanici, estendendosi e girandosi come un calzino.Grazie a questo impulso, il filamento contenente il veleno corre verso l'estremità dell'asta, entrando insieme ad essa nel corpo della sua vittima.
La velocità di scarica della nematocisti è dovuta all'aumento della pressione osmotica all'interno della capsula.
Una volta che l'anemone di mare Nematostella vectensis spara il suo pungiglione in questo modo, lo perde. Quindi deve ricrearne uno, un processo svolto da cellule chiamate nematociti. Queste sono anche le capsule che esplodono per rilasciare la nematocisti.
L'importanza di questa scoperta
Questo studio dimostra la complessità del meccanismo di attivazione della nematocisti, che opera come una microstruttura biologica autoassemblata. Conoscere l'intero processo in dettaglio non solo rivela un altro mistero della natura, ma apre anche un intero campo di studio in cui gli esseri umani, ancora una volta, lo imitano per migliorare le nostre vite.
Questi organelli altamente sofisticati costituiscono un modello ideale per dispositivi in microscala. La tecnologia medica, ad esempio, trarrebbe grandi benefici da un dispositivo su scala microscopica che spara sostanze a determinati stimoli.
In questo tipo di studi c'è la prova che dobbiamo continuare a cercare in quei piani che sono al di fuori della nostra percezione. Liberarsi dall'idea che siamo gli esseri più complessi sulla Terra è la chiave per continuare a capire il mondo e migliorare le nostre vite.