Calamari, cellule ciliate su tutto il corpo rilevano l’acqua
La scoperta è stata fatta studiando calamari costieri a pinne lunghe appena nati. Il gruppo di Brian McDermott, della Case Western Reserve University negli Stati Uniti, ipotizza che queste cellule possano offrire indizi sull’udito umano.
La pelle di un calamaro potrebbe aiutare a capire come funziona l’udito umano: è ricoperta di cellule dotate di minuscole strutture simili a peli, capaci di rilevare il movimento dell’acqua. Una scoperta inattesa, descritta in uno studio pubblicato su Current Biology, che potrebbe offrire nuovi indizi anche sulle cause della sordità.
Cellule ciliate nei calamari
Negli esseri umani, le cellule ciliate dell’orecchio trasformano le vibrazioni sonore in segnali diretti al cervello. Nei calamari, strutture analoghe sembrano invece captare le onde generate nell’acqua da una preda vicina, da una corrente o da altri movimenti. Gli scienziati sapevano che questi animali possiedono cellule ciliate, ma non che fossero distribuite su tutta la superficie del corpo.
A guidare la ricerca è stato Brian McDermott, otorinolaringoiatra e ricercatore della Case Western Reserve University, negli Stati Uniti. Partito dallo studio dell’udito e della sordità umani, ha seguito le origini evolutive delle cellule ciliate fino al calamaro costiero a pinne lunghe (Doryteuthis pealeii), una specie separata dagli esseri umani da centinaia di milioni di anni di evoluzione.
«I calamari sono cefalopodi con una popolazione diversificata di cellule ciliate sulla superficie del corpo. Queste potrebbero aiutarci a capire non solo come questi affascinanti animali rilevano il movimento dell’acqua per sopravvivere, ma anche come funzionano l’udito e la sordità negli esseri umani», afferma McDermott.
Come funzionano le cellule ciliate
Le cellule ciliate non vanno confuse con i peli che crescono dai follicoli della pelle. Nei vertebrati, fatta eccezione per i pesci, si trovano soltanto negli organi dell’orecchio. Negli animali terrestri sono essenziali per l’udito: rivestono la parte interna della coclea, una struttura a spirale piena di liquido.
Quando un suono raggiunge l’orecchio, le onde nell’aria fanno vibrare il timpano e una serie di minuscole ossa. Il movimento viene così trasmesso al liquido della coclea. Le cellule ciliate rilevano le onde e trasformano il movimento dei loro «peli» in messaggi che il cervello interpreta come suoni.
Le cellule ciliate umane non sono tutte uguali: alcune hanno fasci di peli più lunghi, adatti a captare i suoni gravi, altre fasci più corti, sensibili alle frequenze acute. Nei pesci, invece, queste cellule si trovano anche sulla superficie del corpo, in un organo chiamato linea laterale. Linee laterali sono presenti anche in altri animali marini, calamari compresi. Poiché l’acqua trasmette direttamente le onde, le cellule di questi animali possono rilevare il movimento senza dover convertire le vibrazioni dall’aria al liquido, come avviene negli esseri umani. Nei pesci, i fasci di peli hanno lunghezze più o meno uniformi; nei calamari, invece, sembrano essere diversi e specializzati.
La distribuzione delle cellule sul corpo
Per studiare la distribuzione delle cellule, McDermott e il suo gruppo hanno esaminato l’intero corpo di diversi calamari appena nati con la microscopia a foglio di luce, una tecnica che permette di evidenziare queste strutture nelle immagini.
«Inaspettatamente, abbiamo individuato fasci di peli organizzati secondo due schemi: file lineari già descritte in precedenza e ampie aree regionali, mai segnalate esplicitamente nei calamari o nei pesci, che abbiamo chiamato campi della linea laterale», riferisce il gruppo.
La posizione delle cellule e le differenze nella lunghezza dei fasci suggeriscono che alcune linee laterali rilevino stimoli diversi. Sul mantello del calamaro, per esempio, i fasci erano molto più corti di quelli presenti sulla linea laterale della testa.
«I nostri risultati mostrano che l’intera superficie del calamaro è riccamente ornata da linee laterali diverse, che probabilmente rilevano specifici tipi di movimento locale dell’acqua», conclude il gruppo.
Possibili indizi sulla sordità
Per McDermott, la scoperta non è interessante soltanto per comprendere come i calamari percepiscono l’ambiente. Le loro cellule potrebbero diventare un modello utile per studiare l’udito umano e i suoi disturbi.
«Spesso, quando un bambino nasce sordo o una persona udente perde l’udito, è il fascio di peli a essere danneggiato», ha dichiarato McDermott. «Perciò, studiare i fasci di peli dei calamari potrebbe aiutarci a capire come si verifica la perdita dell’udito».
