Ecco come gli anemoni di mare rilasciano i loro pungiglioni velenosi

Gli anemoni di mare, animali che a prima vista sembrano piante, sono in grado di lanciare pungiglioni velenosi a una velocità incredibile. Infatti, sono così veloci che fino ad ora non era stato possibile studiare in dettaglio l’architettura di queste armi naturali.

In questo articolo vi mostriamo in dettaglio come funziona il processo di rilascio. Non perdetevi le prossime righe, che dimostrano come la complessità può esistere nelle cose più piccole e più lontane dalla nostra percezione. Iniziamo.

Cos’è un anemone di mare?

Per prima cosa, è bene conoscere nel dettaglio gli animali protagonisti dello studio. Gli anemoni sono cnidari che appartengono all’ordine delle attinie e sono parenti di coralli e meduse. Come indica il nome, vivono nel mare; nello specifico, nella parte inferiore, dove aderiscono al substrato o alle rocce grazie al loro disco pedale.

Si tratta di polipi solitari che si innalzano sopra il proprio corpo cilindrico per estendere i tentacoli attorno al disco orale, dove si trova l’apertura per l’apparato digerente. È in questi tentacoli che si trovano le loro armi, le nematocisti.

Nematocisti, armi naturali altamente complesse

Una nematocisti, chiamata anche cnidocisti, è un organello subcellulare creato dai nematociti, cellule specializzate nella creazione di questi pungiglioni. Sono presenti negli cnidari in generale, non solo negli anemoni, pertanto si possono trovare anche nelle meduse velenose, ad esempio.

Poiché esistono allo scopo di inoculare il veleno (o ancorarsi al fondo del mare in caso di corrente), le nematocisti hanno la forma di capsule sottili attaccate a dei fili tubolari. Alcune sono dotate di piccole spicole che funzionano come un arpione, quindi penetrano facilmente nella preda senza uscirne.

Non tutte le nematocisti sono dotate di spicole, poiché alcune sono fatte per perforare la pelle della preda e ritrarsi rapidamente.

Svelato il mistero di come gli anemoni di mare rilasciano i pungiglioni

Questo processo, nel quale gli cnidari sparano le loro nematocisti, è così veloce che per gli anemoni di mare si aveva solo un’idea approssimativa del suo funzionamento. A giugno 2022 si è riusciti a dettagliarne del tutto sia il meccanismo che l’architettura, come confermato dallo studio pubblicato sulla rivista Nature.

La specie utilizzata per l’esperimento è stata la Nematostella vectensis, originaria delle lagune salate e degli estuari poco profondi della costa occidentale degli Stati Uniti. I suoi tentacoli sono dotati di centinaia di pungiglioni velenosi (nematocisti) che aiutano questo anemone di mare a cacciare le sue prede, tra cui gamberetti e plancton che si trovano nel suo habitat.

Nematostella vectensis è in grado di catturare le prede in un centesimo di secondo. Come è facile immaginare, ci sono voluti un po’ di ingegno e l’utilizzo di tecnologie moderne per poter vedere l’intero processo nel dettaglio.

La meccanica del rilascio delle nematocisti

Per registrare il processo mediante il quale gli anemoni di mare rilasciavano i loro pungiglioni, 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 è responsabile dell’inoculazione del veleno. Prima di rilasciare il nematocita, è avvolto attorno ad un asse centrale. Questo asse è quello che viene rilasciato in seguito a stimoli meccanici, estendendosi e girandosi come un calzino. Grazie a questo impulso, il filamento contenente il veleno corre verso l’estremità dell’asse, entrando insieme ad esso nel corpo della vittima.

La velocità di rilascio dalla nematocisti è dovuta all’accumulo di pressione osmotica all’interno della capsula.

Una volta che l’anemone di mare Nematostella vectensis spara il pungiglione in questo modo, lo perde. Quindi dovrà ricrearne uno, un processo svolto da cellule chiamate nematociti. Queste ultime sono le capsule che scoppiano per rilasciare la nematocisti.

L’importanza di questa scoperta

Questo studio dimostra la complessità del meccanismo di rilascio delle nematocisti, che opera come una microstruttura biologica autoassemblata. Conoscere in dettaglio l’intero processo non solo svela un altro mistero della natura, ma apre anche un intero settore di studio nel quale gli esseri umani, come sempre, imitano la natura per migliorare la propria vita.

Questi organelli altamente sofisticati sono un modello ideale per i dispositivi su microscala. La tecnologia medica, ad esempio, trarrebbe grandi benefici da un dispositivo su scala microscopica che spara sostanze in seguito a determinati stimoli.

Questo tipo di studio è la prova che dobbiamo continuare a soffermare la ricerca nei piani al di fuori della nostra percezione. Liberarci dall’idea che siamo gli esseri più complessi sulla Terra è la chiave per continuare a comprendere il mondo e migliorare le nostre vite.