Come i polpi usano i microbi per interagire con l’ambiente marino

Scopri il ruolo cruciale dei microbi nella vita e nella caccia dei polpi.

I polpi e la loro interazione con l’ambiente marino

I polpi sono creature straordinarie che abitano gli abissi marini e possiedono un modo unico di interagire con il loro ambiente. Questi animali marini possono assaporare attraverso i loro tentacoli, un aspetto che li rende particolarmente affascinanti. Recenti studi hanno dimostrato che i polpi sono in grado di percepire segnali chimici emessi dai microbi presenti sulla superficie di oggetti come granchi morti e uova di polpo vive. Questi “sapori” chimici forniscono informazioni vitali, aiutando i polpi a decidere quali prede siano degne di essere inseguite e quali uova non abbiano buone probabilità di sopravvivenza. La loro capacità di percezione chimica è fondamentale per la loro sopravvivenza e per le loro strategie di caccia.

Il ruolo dei tentacoli nella percezione chimica

I tentacoli dei polpi sono dotati di un numero sorprendente di neuroni, che giocano un ruolo cruciale nel determinare il comportamento di questi animali. Grazie ai recettori sensoriali presenti nei loro tentacoli, i polpi possono “assaporare toccando”, un aspetto fondamentale per le loro decisioni alimentari e di caccia. Questa capacità di percezione chimica è particolarmente importante per i polpi, che sono cacciatori opportunisti, attivi principalmente durante la notte e in ambienti ombrosi. La loro abilità di riconoscere le prede attraverso segnali chimici li rende predatori altamente adattabili e intelligenti.

Il contributo dei microbi nella vita dei polpi

Rebecka Sepela, biochimica dell’Università di Harvard e autrice principale dello studio, sottolinea l’importanza di questi microbi, affermando che “quei microbi producono molecole che permettono al polpo di fare la differenza”. Questi microbi agiscono come vere e proprie fabbriche chimiche, capaci di assorbire segnali ambientali e generare molecole che riflettono il loro contesto. Ad esempio, i gusci dei granchi violinisti, come il Leptuca pugilator, si presentano sorprendentemente sterili, mentre quelli dei granchi in decomposizione vengono rapidamente colonizzati da una densa comunità batterica. Questo equilibrio microbiotico è cruciale per la salute e la sopravvivenza delle uova di polpo.

un collage che mostra da sinistra a destra: una foto di un polpo; una foto di un granchio; una foto delle uova di polpo; una colonna di micrografie elettroniche a scansione di batteri aderenti alla superficie provenienti da granchi vivi/decomposti e uova madri/rifiutate; un grafico che mostra la composizione degli isolati batterici nell'ambiente, granchio, uova e un elenco dei phyla batterici
Un polpo a due macchie accanto alle due superfici ‘biologicamente significative’ della sua vita: cibo per granchi e involucri di uova. B Immagini al microscopio elettronico a scansione dei batteri su ciascuna superficie. C Composizione batterica di ciascuna superficie, per phylum. Sepela et al.,

Le uova di polpo e il loro equilibrio microbiotico

Le uova di polpo, quando curate dalla madre, mostrano un equilibrio microbiotico ben definito. Tuttavia, se queste uova vengono abbandonate, tale equilibrio viene compromesso, dando spazio a una proliferazione eccessiva di batteri a forma di spirale. Durante lo screening, il team di Sepela ha testato con attenzione la reazione dei recettori sensoriali dei polpi a ciascuno dei quasi 300 ceppi batterici, scoprendo che solo alcuni di essi, presenti su prede in decomposizione o su uova non sane, attivavano i recettori. Questo processo di selezione è fondamentale per la sopravvivenza dei polpi e per la loro capacità di nutrirsi in modo efficace.

Esperimenti sui polpi e le uova finte

Per verificare l’efficacia di questi segnali, i ricercatori hanno offerto ai polpi, che stavano covando un gruppo di uova, una selezione di uova finte, alcune delle quali contrassegnate dai batteri a spirale. I polpi hanno mostrato interesse per queste uova false, tranne per quelle etichettate come “uova cattive”, che sono state rapidamente scartate. Questo comportamento dimostra l’abilità dei polpi di riconoscere e rispondere a segnali chimici specifici, evidenziando la loro intelligenza e capacità di adattamento.

Implicazioni più ampie della ricerca sui polpi

Sebbene la ricerca si concentri principalmente sui polpi, Sepela e i suoi colleghi ritengono che questo tipo di comunicazione chimica possa avere applicazioni più ampie, estendendosi a molti altri microbiomi, incluso quello umano. Nicholas Bellono, fisiologo cellulare di Harvard, afferma che “questo potrebbe sembrare un caso molto specifico, ma ciò che stiamo osservando è in realtà una regola generale su come gli organismi percepiscono i microbiomi”. In tutta la vita, l’evoluzione e i sistemi organici, i microbi sono essenziali, e questo studio mostra un altro esempio di come influenzano profondamente la fisiologia e il comportamento. I risultati di questa ricerca sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Cell, contribuendo a una comprensione più profonda delle interazioni tra microbi e organismi marini.

illustrazione che mostra un polpo con un braccio che tocca un granchio e molecole dal suo microbioma, e un altro braccio che tocca involucri di uova e le molecole di queste.
I polpi possono ‘gustare’ il loro ambiente attraverso il tatto, permettendo loro di percepire segnali batterici. Sepela et al.,