4 vermi luminescenti

La bioluminescenza può avere origine in modi diversi e svolgere funzioni molto diverse nella vita degli organismi. Indipendentemente dal suo meccanismo di apparenza, è sempre un processo affascinante.

Scritto e verificato il biologo Francisco Morata Carramolino.

Ultimo aggiornamento: 22 dicembre, 2022

La bioluminescenza è un fenomeno affascinante grazie al quale gli esseri viventi sono in grado di produrre luce propria. Questa capacità è diffusa in diversi gruppi animali, tra i quali ha avuto origini indipendenti. Dagli squali alle meduse ai vermi, molti si illuminano quando si trovano al buio. In questo articolo parleremo in particolare di 4 vermi luminescenti.

Va notato che il termine “verme” è informale e manca di rigore biologico. Al suo interno si annoverano anellidi, nematodi, larve di insetti e altri organismi non legati tra loro, ma che presentano tutti un corpo morbido, allungato e con zampe sminuite o assenti.

Poiché questi animali possono essere simili tra loro e condividere la capacità di produrre luce, in questo articolo li affronteremo insieme, indipendentemente dalle loro relazioni evolutive.

4 vermi luminescenti

1. Verme della Nuova Zelanda (Arachnocampa luminosa)

Il primo dei 4 vermi luminescenti è l’Arachnocampa luminosa. Questo organismo è una larva del moscerino dei funghi, un piccolo insetto dittero originario della Nuova Zelanda. Nella sua fase larvale, Arachnocampa luminosa è un verme fine e allungato, che può raggiungere circa i 3 o 4 centimetri.

Nel corso di questa fase, le larve vagano per le grotte buie e umide in cui vivono, alla ricerca di un luogo appropriato dove costruire le loro reti. Queste ultime consistono in una serie di file che pendono dal soffitto, piene di goccioline appiccicose dall’aspetto cristallino.

La larva si trova in questa struttura ed emette luce bluastra attraverso l’addome. La luce attira il resto degli artropodi nella grotta che, di conseguenza,  cercano di avvicinarsi. Tuttavia, gli artropodi non vedono la rete appiccicosa del verme e restano intrappolati al suo interno. A quel punto, il verme deve solo raccoglierli e divorarli.

Sebbene questi invertebrati non siano imparentati con le lucciole, gli insetti luminosi più famosi condividono lo stesso meccanismo di produzione della luce, attraverso la luciferina e la luciferasi. Ciò significa che le stesse reazioni chimiche si sono evolute più volte in modo indipendente.

2. Verme ferroviario (Phrixothrix hirtus)

Anche in questo caso si tratta di larve di insetti, anche se non parliamo più di ditteri, ma di coleotteri della famiglia Phengodidae. I vermi ferroviari sono eccezionali perché possono produrre 2 diversi tipi di luce. Da un lato, generano una luce rossa attraverso la testa, qualcosa di unico tra i coleotteri.

Dall’altro, presentano 2 file di punti luminosi, che corrono lungo i lati dell’animale. In Phrixothrix hirtus producono luce gialla, mentre i Phrixothrix viviani emettono colori verdi. Nessun altro coleottero al mondo è in grado di produrre questa varietà di colori.

Uno studio recente ha indicato che questi vermi luminescenti producono colori molto diversi tra loro grazie alle modifiche nelle loro luciferasi. Questi sono enzimi che sono parte integrante del sistema di produzione della luce.

3. Verme delle Bermuda (Odontosyllis enopla)

Questi invertebrati non hanno nulla a che vedere con i precedenti. Sono policheti, cioè un gruppo di anellidi con una coppia di appendici su ciascuno dei numerosi segmenti corporei. I vermi delle Bermuda sono noti per i loro bellissimi e affascinanti rituali riproduttivi, in cui la bioluminescenza gioca un ruolo cruciale.

Coordinandosi con i cicli lunari, gli Odontosyllis subiscono modificazioni fisiologiche, anatomiche e comportamentali. Questi animali trasformano le loro appendici per nuotare meglio, ipertrofizzano i loro 4 occhi e modificano i loro organi escretori (nefridi) per immagazzinare i gameti.

Tra 3 e 5 giorni dopo la luna piena, 55 minuti dopo il tramonto, le femmine lasciano il loro habitat sul fondo del mare. Questi nuotano in superficie in massa, dove adottano un percorso circolare e iniziano a rilasciare i loro gameti, insieme a una sostanza mucosa che emette luce blu-verde.

Dopo averlo visto, i maschi nuotano vigorosamente verso di loro emettendo brevi lampi di luce intermittente. Quando li raggiungono, iniziano a rilasciare i propri gameti, in modo che avvenga la fecondazione esterna. Questo processo richiede circa 10-20 minuti ed è molto regolare e prevedibile. Dopo di lui, i policheti tornano sul fondo del mare e recuperano normalmente le loro vite precedenti.

4. Verme bombardiere verde (Swima bombiviridis)

Quest’ultimo esempio è molto interessante, in quanto mostra un diverso utilizzo della bioluminescenza. Il policheta Swima bombiviridis, così come alcuni dei suoi congeneri, ha strutture sferiche vicino alla sua testa. Queste formazioni sono simili a semplici globi – pieni di liquido – e sembrano provenire da branchie modificate.

Queste strutture non servono per cacciare o riprodursi, ma per difendersi. Di fronte a una minaccia, i vermi sono in grado di separare le sfere del loro corpo, che a volte vengono chiamate “bombe”. Quando vengono rilasciate, le bombe esplodono in un lampo di luce intensa, che dura pochi secondi e poi svanisce.

Ciò consente ai vermi di sfuggire ai predatori con l’aiuto delle loro grandi appendici simili a pale. Quando le pompe si esauriscono, i vermi possono svilupparle nuovamente in poco tempo.

La bioluminescenza è un fenomeno molto sorprendente. Il suo studio è affascinante e permette di scoprire molecole con usi incredibili in biomedicina. Questi piccoli vermi luminescenti potrebbero salvare vite umane, con un piccolo aiuto della scienza moderna.