Elogio della lentezza - Il pesce elefante

Al secondo anno di università in molti abbiamo sbattuto la faccia contro l'Anatomia Comparata dei Vertebrati. Il nostro professore sembrava poco evoluto nei rapporti umani e le sue lezioni erano delle lunghe dissertazioni su alberi filogenetici lunghissimi e complicati. Come se non bastasse, a questa sua scarsa propensione alla giovialità si aggiungeva il fatto che quasi tutti gli studenti lasciavano il suo esame per ultimo e lo supplicavano di lasciarli liberi dal giogo universitario anche con un diciassette e tre quarti e un calcione nel didietro.

Lui, in modo piuttosto prevedibile, non era contento e bocciava quasi tutti.

Quindi i suoi esami erano le sedi in cui venivano alimentate le più bieche leggende metropolitane, tipo che se facevi la tesi con lui ti faceva stare delle giornate intere a contare le scaglie di un pesce al microscopio, oppure che all'imbrunire diventasse Mister Hyde.

Il suo esame consisteva unicamente di un colloquio orale su un tomo scritto piccolissimo, che se avevi il libro fotocopiato non riuscivi a prendere un voto alto al primo appello perché al capitolo dieci i tuoi genitori dovevano portarti dall'oculista. 

La stranezza del professore risiedeva anche nel fatto che, al momento della tua grande prova, lui ti metteva davanti un modellino e ti chiedeva di spiegarlo. In molti erano sopraffatti dalla richiesta di spiegazione su un gigantesco uovo di struzzo che era effettivamente accanto a te mentre tentavi di non svenire sulla sedia.

Tuttavia, io ricordo che, a parte un momentaneo senso di sconvolgimento quando ti accorgevi che non stavi più parlando di animali “senza spina dorsale” e che l'evoluzione di rettili e anfibi apparteneva, in fondo in fondo, allo stesso filo che giustificava la tua presenza sulla terra, la materia era stupenda. Difficile, ramificata, mnemonica in molti punti, ma deliziosa. A distanza di anni (ahimé) non ricordo nulla di particolare, ma ricordo con meraviglia la soddisfazione di vedere i tanti apparati che abbiamo ancora oggi in corpo mutare nel tempo e nei vari gruppi.

Non appena i violini avranno smesso di suonare questa bella melodia nostalgica che accompagna il mio momento della memoria, inizieremo a parlare dell'argomento di oggi: il pesce elefante, diverso dallo squalo elefante, per chi avesse il dubbio.

Intanto ha una faccia piuttosto simpatica e possiede una proboscide molle con cui cerca sotto alla sabbia dei fondali il suo cibo, di solito costituito da crostacei. Il pesce elefante vive nei mari dell'Australia e della Nuova Zelanda ed il suo nome scientifico è Callorhinchus milii.

A gennaio di quest'anno è stato pubblicato un interessante articolo su Nature che parlava con enfasi estrema del fatto che il genoma del pesce elefante era stato finalmente sequenziato.

Grida di stupore degli scienziati, groupie impazzite sotto alla sede della conosciuta rivista scientifica.

B. Venkatesh, uno degli autori dello studio, con un pesce elefante.
"Lo sequenzio io il tuo genoma!"
(Courtesy of B. Venkatesh)

 

In generale, è una cosa che interessa soltanto un ristretto gruppo di persone addette ai lavori, come spesso accade quando si va nello specifico di qualsiasi materia. Per dire, è lo stesso effetto che mi farebbe sapere che Leopardi come spuntino pomeridiano mangiava un kiwi. Io probabilmente mi chiederei dove li trovava all'epoca, ma gli studiosi di letteratura parlerebbero per giorni di come il kiwi abbia influenzato la poetica di Giacomo.

Senza un contesto è difficile far quadrare le cose, nel caso del pesce elefante o callorinco il sequenziamento è importante perché innanzitutto ci dice che ha un genoma abbastanza limitato, circa un terzo di quello umano. In secondo luogo questo genoma è molto “datato”, se mi passate il termine.

Il callorinco è stato definito come l'animale in assoluto più lento al mondo ad evolvere.

Il suo DNA è oggetto di studio perché questo pesce si può definire un fossile vivente. Studiando i suoi geni, è possibile avere una fotografia, da mettere man mano a fuoco con successivi studi, dei primi stadi dell'evoluzione.

Il termine fossile vivente fu coniato da Charles Darwin per indicare quegli organismi animali e vegetali che hanno avuto un tasso di evoluzione molto basso e perciò sono rimasti invariati per centinaia di migliaia di anni. Un esempio è il Ginkgo biloba, una pianta che esisteva ai tempi dei dinosauri, ed era alta dai 30 ai 40 metri.

Parlando del regno animale, tuttavia, in principio c'erano gli gnatostomi: un gruppone in cui sono stati inseriti tutti i Vertebrati provvisti di mandibole.

La storia evolutiva procede dai pesci (cartilaginei e poi ossei), agli anfibi, ai rettili, agli uccelli e continua con i mammiferi. E' chiaro che dei gruppi più recenti abbiamo moltissime testimonianze, ma è altrettanto ovvio che studi sul genoma dei cosiddetti fossili viventi ci aiuta a capire le tappe evolutive delle specie più antiche.

Dagli gnatostomi, infatti, nascono due gruppi diversi tra loro: i pesci cartilaginei e quelli ossei, distinti tra loro per l'elemento che forma il loro scheletro. Da un lato abbiamo infatti la cartilagine, dall'altro, appunto, il tessuto osseo.

Il pesce elefante ha un genoma talmente “vecchio” che è più simile a quello dei primi gnatostomi di circa 450 milioni di anni fa, rispetto ai pesci ossei odierni, suoi non troppo lontani cugini.

E' importante studiarne il contenuto per conoscere meglio le radici del processo evolutivo che ha portato fino a noi.

Lo studio in questione è stato pubblicato da un gruppo di ricercatori di Singapore e St Louis e lo potete leggere qui.

Tra le altre cose, questa ricerca potrebbe riuscire a spiegare il motivo per cui i pesci ossei hanno le ossa e quelli cartilaginei no. L'ipotesi fatta dagli scienziati è che al pesce elefante manchino i geni per alcune proteine che legano il calcio e promuovono l'ossificazione.

Semplicemente, non le producono perchè nel loro DNA non ci sono le istruzioni per farlo.

Infatti, in esperimenti su pesci ossei in cui sono stati silenziati i geni che effettivamente sono assenti nel callorinco, si è visto che lo scheletro dei pesciolini in esame rimaneva costituito di cartilagine.

Lo studio sul genoma del pesce elefante permetterà anche di imparare qualcosa di più sui meccanismi di immunità specifica del nostro organismo, un altro sguardo alle radici per capire meglio il funzionamento odierno del nostro sistema immunitario.

A cosa serve tutto ciò? A fare luce sui meccanismi evolutivi, che spesso si rivelano concatenati anche se ad un primo sguardo possono sembrare totalmente estranei.

Per fortuna la Natura non ci ha lasciato orfani di questi animali dall'antico retaggio ancora scritto nel DNA e ci permette di guardare indietro per andare avanti con i nostri studi.

A volte, la lentezza è un pregio.

Angelo, i crostacei e gli Indiani d'America

Può piacere o non piacere, comunque Angelo Branduardi rimane uno dei cantanti italiani più amati degli ultimi anni. La sua personalità creativa ed originale ed il suo talento musicale sono scarsamente ignorabili.

Inoltre, a me piace molto, nel caso non fosse chiaro fino a questo momento.

Forse saranno i capelli che mi ispirano simpatia, perché da un certo punto di vista sono simili ai miei, tuttavia i suoi ritmi un po' strani e le sue canzoni, se vogliamo un po' demodé, fanno da sempre parte del mio repertorio culturale.

Per rispondere alla domanda che si sarà affacciata alla vostra mente, non sono impazzita e non voglio annoiarvi con i miei gusti musicali. Vorrei parlarvi della Daphnia magna.

Iniziamo dalle basi: che cos'è l'ecotossicologia?

Essa è stata definita da Truhat nel 1977 come la branca della tossicologia che si occupa dello studio degli effetti tossici causati da inquinanti naturali o sintetici sui costituenti degli ecosistemi animali, vegetali o microbici.

L'ecotossicologia quantifica gli effetti dei fattori di stress sulle popolazioni naturali, comunità o ecosistemi. Quello che si fa con gli esami di laboratorio, in pratica, è il monitoraggio del grado di inquinamento, in modo che si riesca a predire, per quanto possibile, i suoi effetti e si riescano a prendere le contromisure necessarie. Queste analisi vengono svolte con l'aiuto di bioindicatori, organismi che possiedono determinate caratteristiche e sono sensibili a particolari sostanze inquinanti.

La Daphnia magna è un piccolissimo crostaceo usato nei test di tossicità delle acque, poiché estremamente sensibile all'inquinamento da metalli pesanti (piombo, cadmio, zinco, rame ecc.).

Il test di tossicità acuta viene effettuato su concentrazioni differenti di inquinante, così da determinare gli effetti tossici sul crostaceo in presenza di quantità diverse di metalli pesanti.

I neonati di Daphnia vengono messi nel campione e, dopo un periodo di tempo prestabilito (24h o 48h), si osserva quanti ne sono sopravvissuti.

Il test di tossicità cronica, invece, ha una durata di 21 giorni. I presupposti sono gli stessi, la differenza sta nel fatto che, al termine del periodo, viene rilevato il numero totale di neonati vivi prodotti da ciascun progenitore vivo alla fine del test.

  

30 secondi di Daphnia magna

L'ecotossicologia sta prendendo sempre più campo nelle analisi di monitoraggio di vari tipi di acque, dagli scarichi alla balneazione, perciò è importante sapere che questi piccoli crostacei sono di fondamentale aiuto non solo per l'uomo, ma anche per la loro stessa specie. Infatti fanno in modo che sia possibile prendere delle misure di salvaguardia da questi inquinanti, che salveranno non solo il genere Daphnia, ma anche molti organismi che vivono nel loro stesso habitat. Ad esempio, molti pesci si cibano di questi piccoli crostacei e si è notato che la morte di questi ultimi nei corsi d'acqua inquinati ha portato anche alla scomparsa di alcune specie ittiche.

La Daphnia è, infatti, una delle basi della catena alimentare delle specie di acqua dolce.

Che cosa c'entra questo post con Branduardi? 

Il nome comune della Daphnia magna è “pulce d'acqua” ed il menestrello prese l'idea per la sua canzone da un'antica leggenda dei nativi d'America, narrata da Jaime de Angulo nel libro “Racconti indiani”.

Si narrava, tra le tribù californiane di pellerossa, che durante la notte la propria ombra si staccasse dal corpo e se ne andasse a vagare per i dintorni. All'alba la prima cosa da fare era cantare per farla ritornare, poiché senza un'ombra non è possibile vivere, ci si ammala e si muore poco dopo.

Il racconto di Jaime De Angulo narra le vicende di una famiglia di animali – uomini, personaggi che hanno un po' degli uni e un po' degli altri, che compie un lungo viaggio. Durante il tragitto uno degli adulti si ammala e, dopo aver consultato una sciamana, capisce che la sua malattia deriva dal fatto che la sua ombra gli è stata rubata appunto da una pulce d'acqua.

Il motivo? Aver riso di lei mentre volteggiava nell'acqua, anche se l'uomo lo aveva fatto senza alcuna volontà derisoria, ma semplicemente perché il piccolo animale lo aveva divertito. Tuttavia, la moglie del protagonista dice, giustamente: “Tu cosa diresti se uno straniero venisse al tuo campo, ti fissasse a lungo e poi iniziasse a ridere di te tenendosi i fianchi?”.

Il mattino seguente la sciamana dà una soluzione per riprendersi la propria ombra: andare nel posto in cui quest'ultima è stata rubata e cantare una canzone, che farà salire la pulce d'acqua in superficie. A quel punto bisognerà chiedere indietro all'esserino la propria ombra in modo fermo e asciutto e poi andarsene senza discutere con la pulce.

Inutile dire che la strategia funzionò e l'ombra fu restituita.

Leggendo il resto del libro, gli altri animali nominati nel testo, cioè la serpe verde e la mosca d'autunno, sembrano essere presenti in alcuni canti sciamanici citati, pieni di potere magico e curativo. E' possibile che si tratti di riferimenti alle tante creature presenti nel folklore dei nativi americani.

Attenzione, quindi, a deridere i piccoli esserini intorno a voi … se sono permalosi, c'è la possibilità che vi facciano un brutto scherzo!

Angelo Branduardi - La pulce d'acqua