Il segreto degli squali che brillano nell'oscurità

21 agosto, 2020
La pelle di alcuni squali possiede dei metaboliti che producono una luce verde fluorescente. Questa luce li rende invisibili ad altri animali marini, ma fa in modo che si riconoscano all'interno della stessa specie.

La bioluminescenza è un fenomeno che caratterizza alcune specie marine e viene utilizzata da molti animali come strategia difensiva. In questo articolo, parliamo del segreto degli squali che brillano nell’oscurità.

Scoperte relativamente recenti rivelano che, nelle profondità marine, ci sono degli squali in grado di emettere una luce verde brillante attraverso la loro pelle. Questa qualità non sembra essere molto utile quando si tratta di passare inosservati, tuttavia offre molti altri vantaggi.

Gli squali che brillano di una luce verde

Ci sono molti animali in grado di emettere luce. Alcuni lo fanno grazie alle proteine ​​fluorescenti verdi chiamate GFP, come le meduse e i crostacei, o indirettamente attraverso una simbiosi con i batteri, responsabili di questa bioluminescenza, come nel caso del calamaro Euprymna scolopes.

Nel 2019 un gruppo di ricercatori ha scoperto degli squali che possono comunicare tra loro grazie al fenomeno della bioluminescenza. Stiamo parlando dello squalo gatto Cephaloscyllium ventriosum e dello Scyliorhinus retifer, appartenenti alla stessa famiglia, la cui pelle ha una doppia tonalità: chiara e scura.

La ragione per cui sono in grado di emettere luce è la via metabolica consolidata delle molecole di bromo-triptofano-chinurenina, non descritte in precedenza.

Squali che brillano nell'oscurità.


Lo squalo gatto Cephaloscyllium ventriosum, tra gli squali che brillano

Oltre ai toni chiari e scuri, sulla pelle di questa specie spiccano delle macchie verdi fluorescenti disposte su tutto il corpo.

Lo squalo Scyliorhinus retifer

A differenza dello squalo gatto, questa specie non è caratterizzata da punti fluorescenti: la pelle mostra un motivo a linee nere concatenate in cui si nota un’alternanza di aree scure e chiare.

Vantaggi della bioluminescenza

Nello studio pubblicato dalla rivista iScience, per esaminare dei campioni di tessuto dalla pelle di questi squali è stata utilizzata la microscopia a fluorescenza. Dai risultati è emerso che la fluorescenza è distribuita solo nella pelle chiara, in modo diverso tra una specie e l’altra.

Un’altra scoperta interessante è stata che questi squali sono specializzati non solo nell’emettere ma anche nel rilevare la bioluminescenza, grazie ad una particolare proprietà della vista. Questo è un vantaggio, poiché non saranno visibili di fronte ad altri pesci, ma potranno comunicare tra loro.

D’altra parte, la luce che producono viene emessa in modo specifico all’interno di ciascuna specie.

In questo modo, la bioluminescenza consente agli esemplari della stessa specie di comunicare tra loro, oltre ad aiutarli a sfuggire agli occhi di altri potenziali predatori.

I metabolini: le “lampadine” degli squali che brillano

Lo squalo gatto è bentonico, per cui si muove sul fondo marino sinuosamente attraverso i sedimenti delle profondità. I batteri marini come Staphylococcus aureus e Vibrio parahaemolyticus risiedono sul fondale marino. Ciò ha portato i ricercatori a mettere alla prova i metaboliti che producono la bioluminescenza, per vedere come reagiscono contro i batteri.

Gli scienziati hanno scoperto che queste micro-molecole proteggono gli animali dall’attacco dei batteri. Questo ha senso, dato che questi squali bioluminescenti sono in costante contatto con il fondale marino.

Altre proprietà dei metaboliti

Negli ultimi anni, gli studi incentrati sulla bioluminescenza hanno fatto passi da gigante nel progresso scientifico. Ma, nonostante il gran numero di pubblicazioni che spiegano come e perché si verifica questo fenomeno, siamo davvero lontani dal capire come funziona.

Oltre ai dati ottenuti nella ricerca descritta in precedenza, è stata osservata un’altra interessante scoperta. Si tratta di un parallelo tra la via biosintetica della bromo-chinurenina dei metaboliti e la via del triptofano-chinurenina che si verifica nei vertebrati.

Quest’ultimo regola vari processi biologici nell’uomo. Ad esempio, l’accumulo di chinurenina nel cervello che è correlato a disturbi mentali come depressione e schizofrenia. Pertanto, questi metaboliti potrebbero svolgere un ruolo importante nel sistema nervoso centrale.

Squalo bioluminescente al buio.


Un mondo pieno di luce

Alla luce di questi risultati, possiamo concludere dicendo che la bioluminescenza generata in questi squali ha proprietà uniche che sono molto diverse da quelle che si verificano negli altri esseri viventi.

Questi squali possiedono dei metaboliti che emettono un verde brillante attraverso le zone chiare della pelle. Grazie a questa qualità, queste specie sono invisibili ad altre creature marine mentre possono riconoscersi facilmente tra di loro.

Allo stesso modo, sono queste stesse molecole che li proteggono contro le infezioni batteriche. Dopo tutto quello che abbiamo imparato su questi squali luminescenti, non ci resta che rassegnarci al fatto che la natura non smetterà mai di stupirci.

  • Park, H.B. et al. Bright green biofluorescence in sharks derives from Bromo-Kynurenine metabolism. iScience (2019) 19: 1277-1286.
  • https://biogeodb.stri.si.edu/caribbean/es/thefishes/species/2681
  • https://cienciaybiologia.com/tiburones-verde-fluorescente/
  • https://www.nationalgeographic.com.es/naturaleza/estos-tiburones-brillan-oscuridad_14614/3