Con una mente flessibile, una pelle mutevole e corpi morbidi nutriti da tre cuori, i polpi possono fare tutti i tipi di scherzi. La loro maestria nel travestimento può consentire loro di rimanere nascosti mentre esplorano discretamente l'ambiente circostante con gli arti, ognuno dei quali ha la propria mini-mente.
Ora possiamo avere un'idea di come funziona questa capacità del tatto.
Mentre i loro tentacoli si estendono attraverso il fondo del mare, esplorando migliaia di ventose simili a dita che si muovono indipendentemente, si scopre che i polpi usano il loro senso del gusto e cellule sensoriali uniche per mappare l'ambiente circostante.
La biologa molecolare Lena van Giesen ei suoi colleghi dell'Università di Harvard hanno identificato queste cellule chemiosensoriali – cellule che rilevano molecole simili al nostro odore e alle cellule del gusto – nella pelle delle ventose di un polpo a due punte della California (Octopus bimaculoides).
Le cellule chemiotattili con estremità sottili e ramificate possono segnalare continuamente (eccitazione tonica), ma dipendono dall'essere abbastanza vicine, come la nostra lingua. Le cellule chemosensoriali possono reagire a diversi odori, comprese le sostanze chimiche contenute nell'inchiostro di cefalopodi e le sostanze chimiche di “avvertimento” rilasciate da prede potenzialmente tossiche.
Un polpo a due punte della California che attacca. (Peter Kilian)
Nella pelle delle ventose, il team ha anche trovato le cellule meccanosensoriali attese e più familiari con estremità corte e ramificate. Queste celle vengono attivate solo durante l'inizio del contatto prima che il segnale termini (attivazione di fase).
Questo tipo di segnalazione consente ai polpi di determinare se stanno toccando oggetti inanimati (dove il segnale si ferma quando il contatto è fermo) o si dimenano intorno alla vittima, dove il segnale verrà attivato nuovamente in risposta alla perdita e al ripristino del contatto.
“Abbiamo scoperto che i polpi esplorano il loro ambiente utilizzando movimenti tattili stereotipati che cambiano notevolmente al contatto con diverse [molecole che attivano i recettori chemiotattili]”, spiegano i ricercatori nel loro articolo.
Hanno identificato queste abilità osservando i polpi, eseguendo test e studiando quali proteine sono espresse dai geni in specifiche cellule di aspirazione. Questa tecnica è chiamata trascrittomica e consente ai ricercatori di vedere cosa sta facendo una cellula analizzando quali proteine vengono utilizzate attivamente al suo interno.
Il team ha scoperto che alcune delle cellule chemiotattili erano altamente attivate in risposta all'estratto di pesce e granchio. Ma suggeriscono che, oltre a rilevare le prede, questa capacità di assaggiare al tatto può anche causare un rapido ritiro da odori ripugnanti che indicano pericolo. Hanno anche osservato come l'inchiostro di polpo blocca la capacità di assaggiare degli arti.
“I nostri risultati sono stati inaspettati perché la chemiosensibilità a base acquosa è stata a lungo associata alla segnalazione a distanza attraverso l'acqua attraverso sostanze chimiche idrosolubili”, ha detto Bellono. “La nostra ricerca mostra che i polpi, e forse altri animali acquatici, possono anche rilevare molecole scarsamente solubili in modo dipendente dal contatto”.
Il polpo assaggia la coppa. (Lena van Giesen).
I geni del recettore chemiotattilico sono stati trovati in tre diverse specie di polpi studiate dal team, ma la biologa dell'Università della California Rebecca Tarvin, che non è stata coinvolta nello studio, spiega che altri cefalopodi, come i calamari, non sembrano usare i loro polloni per il gusto.
“Siamo davvero interessati a come questo sistema sensomotorio unico si è evoluto in altri cefalopodi”, ha detto Bellono, spiegando che ci sono molte domande sulla sua evoluzione, fisiologia e utilizzo.
Sebbene abbiano esaminato da vicino solo pochi geni associati a cellule del gusto specializzate, ci sono accenni di un gran numero di cellule nel resto del genoma, con quasi 100 geni associati alla sensazione ancora da caratterizzare.
Bellono ha detto che il mini-cervello nei tentacoli del polpo deve avere l'eccezionale capacità di filtrare le informazioni da una moltitudine di recettori altamente specializzati. Questo può aiutare a spiegare perché due terzi dei neuroni di un polpo risiedono nei suoi tentacoli.
Quindi, i polpi, infatti, hanno otto linguaggi intelligenti e abili che consentono loro di assaggiare il cibo, indipendentemente dal loro corpo principale, nelle oscure profondità dell'oceano. Quanto può essere più strana la vita?
Questo studio è stato pubblicato su Cell.
