di Adriano Madonna
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I tunicati, una presenza molto frequente tra gli organismi che normalmente incontriamo sott’acqua, occupano un posto essenziale nella storia dell’origine dei vertebrati, quindi, anche di noi uomini.
Chi non conosce la patata di mare? E la clavelina? E quella specie di “torsolo di cavolfiore” noto come pigna di mare?
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I tunicati, dunque, sono una presenza costante sott’acqua, un incontro facile, ma vale la pena conoscerli meglio, se non altro perché sembra proprio che i vertebrati (quindi anche noi umani) abbiano avuto origine da un singolare processo evolutivo dei tunicati, anzi, a voler essere più precisi, della larva di un tunicato. Andiamo per ordine, precisando, innanzitutto, che i tunicati sono noti al biologo anche con il nome di urocordati (Urochordata), composto da urà (coda ) e chordé (corda), nel senso di corda dorsale o notocorda. La corda è, infatti, una caratteristica delle larve di questi organismi: una struttura di sostegno semplice ed elementare (un segmento più o meno dritto), che gli evoluzionisti indicano come il primo abbozzo di colonna vertebrale dei vertebrati, comparsi sulla Terra milioni di anni dopo. Resterebbe, comunque, un interrogativo: dato che la larva di urocordato perde la corda una volta che, effettuata la metamorfosi, si è trasformata in individuo adulto, com’è possibile che questa possa essere stata “trasmessa” a un altro organismo di là da venire nella storia della vita?
L’ipotesi di Garstang
Una spiegazione non certissima ma molto attendibile, l’ha data, negli anni venti, il biologo inglese Walter Garstang, che ha ipotizzato come una larva di cordato abbia dribblato la fase della metamorfosi, continuando a crescere e a svilupparsi come larva adulta e “portandosi dietro” la notocorda
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Ad un certo punto, questa “larva adulta” avrebbe evoluto organi di riproduzione e avrebbe dato origine ad altri organismi dotati di corda, dai quali deriverebbero i vertebrati. Fantasia? Straordinario intuito? Fatto sta che la maggior parte degli zoologi moderni condivide la teoria della neotenia (lunga giovinezza) di Garstang, in un certo senso confortati anche dal fatto che oggi molte ipotesi possono essere ulteriormente accreditate o smentite con mezzi di indagine ben più sofisticati rispetto a quelli di un tempo, come la biologia molecolare e la genetica in particolare, che offrono la possibilità di andare a curiosare nel DNA e in altre nicchie nascoste della storia della vita, in altri tempi sconosciute e inaccessibili.
Come si formano i tunicati
Gli urocordati o tunicati si dividono in tre classi: gli ascidiacei, i larvacei e i taliacei. Tutti, comunque, hanno la caratteristica comune di una sorta di “tunica” (da cui il nome di tunicati) a base di una sostanza particolare, la tunicina, che possiamo considerare una sorta di cellulosa, essendo costituita da una percentuale massima di cellulosa e un restante di altri componenti, tra i quali, in primis, dei composti azotati. In un certo senso, la tunicina può essere ritenuta “una specie di cellulosa” e a questo punto possiamo dire che i tunicati sono gli unici organismi animali nei quali sia presente la cellulosa, notoriamente tipica delle piante. Fra le tre classi di tunicati, quella degli ascidiacei è certamente la più comune nei nostri incontri subacquei, appartenendovi specie ben note, come la clavelina (Clavelina lepadiformis e Clavelina nana), la patata di mare (Halocyntia papillosa), il pan di zucchero (Amaroucium conicun), la pigna di mare (Phallusia mamillata), l’ascidia lunga (Ciona intestinalis) etc.
La struttura anatomica di un’ascidia può dirsi costituita da due parti, una superiore e l’altra sottostante. Quella superiore è fatta da una vasta cavità detta faringe, che presenta una densa rete di minuscoli forellini. Il faringe comunica nella parte apicale con un foro, detto sifone inalante, attraverso il quale l’acqua raggiunge il faringe e penetra nei forellini, detti stigmi, per accedere a un’ulteriore cavità avvolgente il faringe, denominata atrio, che comunica con l’esterno attraverso un secondo foro situato in posizione laterale: il sifone esalante.
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Tutto questo sistema è l’apparato di nutrizione dell’organismo: l’acqua, infatti, penetra nel faringe e negli stigmi e vi lascia le fini sostanze nutritizie attaccate a una sostanza mucosa che tappezza i piccoli fori del faringe e gli stigmi. Una volta depurata, l’acqua fuoriesce dal sifone esalante.
Al di sotto della porzione superiore del corpo dell’ascidia c’è un prolungamento contenente gli altri organi: lo stomaco, l’apparato circolatorio, l’intestino, l’apparato riproduttore etc.
Una singolare somiglianza
C’è una singolare somiglianza tra gli urocordati e i vertebrati, ovvero tutta una serie di elementi che ci “fanno sentire” i tunicati molto vicini alla nostra storia evolutiva.È presente, tra l’altro, un liquido vitale, una sorta di sangue incolore che viene mosso da una pompa in cui possiamo tranquillamente intravedere un cuore. In luogo di globuli rossi, globuli bianchi e altri componenti ematici, nell’emolinfa degli ascidiacei ci sono cellule vaganti, gli amebociti, che fungono da veicoli di trasporto di gas, di sostanze nutritive e di sostanze di rifiuto. Ma l’incredibile è che nell’emolinfa di questi organismi c’è del vanadio, che viene fissato da cellule dette vanadociti e, nonostante questo metallo esista in quantità minime nell’acqua di mare, i vanadociti riescono ad accumularlo in concentrazioni abbastanza alte.
Quella specie di pompa in cui possiamo vedere un abbozzo di cuore ha la possibilità di invertire il flusso del sangue.
Come si riproducono
Quasi tutti i tunicati sono emafroditi: lo stesso individuo produce spermatozoi e uova grazie a un solo testicolo e una sola ovaia. I due organi sessuali sono situati in vicinanza dell’intestino, dove lo stomaco si piega a formare una “U”. In particolare, l’ovario è posizionato sopra lo stomaco e sovrasta anche il testicolo.
Dall’incontro di spermatozoi e uova nasce uno zigote che si trasforma nella larva appendicularia, molto simile a un girino. Dopo un periodo di vita pelagica, la larva atterra sul fondo, si ancora al substrato, effettua la metamorfosi e forma l’individuo adulto.
Cogliamo l’occasione per polarizzare ancora una volta la nostra attenzione sull’importanza del periodo pelagico che la larva attraversa: restare per qualche tempo in balia di onde e correnti, infatti, significa allontanarsi dal “luogo di residenza” dell’organismo genitore e andare a colonizzare fondali più lontani. Questa, dunque, è un’ottima strategia di colonizzazione del territorio, usata un po’ da tutti gli organismi sessili: spugne, madrepore, piante acquatiche etc.
Oltre alla riproduzione sessuata, possiamo riscontrare nei tunicati anche una forma di riproduzione asessuata (o agamica). In questo caso, l’organismo si riproduce per gemmazione, con la produzione di gemmule che daranno origine ad altri individui.
Forme gregarie e forme solitarie
Osservando le varie specie di tunicati che incontriamo durante le nostre escursioni subacquee, notiamo che alcune sono solitarie e altre gregarie. Quelle solitarie sono abbastanza numerose. Tra le più comuni, l’ascidia bianca (Ascidia virginea), l’ascidia lunga (Ciona intestinalis), la pigna di mare (Phallusia mamillata), lo sferico pan di zucchero (Amaroucium conicum) e altre.
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Tra le specie coloniali (vari individui viventi a stretto contatto e uniti alla base da un solo elemento, detto stolone), la più nota è la clavelina, presente nel nostro Mediterraneo con due specie simili: Clavelina lepadiformis e Clavelina nana.
La cosiddetta patata di mare, anch’essa molto comune, a volte si trova in forma solitaria, altre volte in gruppi di individui più o meno numerosi, ma senza alcun elemento di unione.
La clavelina, a detta degli esploratori del fondo marino, è, tra i tunicati, il più bello. La incontriamo attaccata a qualunque oggetto possa consentirle un buon ancoraggio: a volte è un epibionte di altri organismi, in particolare delle gorgonie, altre volte si attacca a corpi morti e a cime abbandonate sott’acqua. È, questo, il caso in particolare di Clavelina nana, che si differenzia dalla lepadiformis per avere gli individi, che chiameremo più correttamente zoidi, più piccoli. Spesso, Clavelina nana forma delle suggestive colonie di zoidi a forma di sfera intorno al punto di ancoraggio.
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La trasparenza della clavelina ci consente di osservarne gli organi interni, come il tratto branchiale, che a volte presenta una delicata colorazione rosa o giallina.
Non si sa bene quale sia il periodo di riproduzione di questo organismo e certamente vi sarà un momento dell’anno in cui esso è più intenso, ma è pur vero che uova e larve sono state trovate in mare un po’ in tutte le stagioni.
Possiamo trovare Clavelina lepadiformis da quote modeste fino a una sessantina di metri di profondità.
L’interessante ciona
Mentre claveline, patate di mare e altri tunicati sono praticamente onnipresenti, più “schiva” è l’ascidia lunga (Ciona intestinalis), nel senso che non ha una distribuzione così comune e densa.
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Desiderando farne una descrizione sintetica, possiamo dire che si tratta di un tunicato solitario e che non si trova molto frequentemente.
È di forma cilindrica, con i due sifoni bene evidenti, che si chiudono apicalmente nel momento in cui l’organismo avverte una presenza estranea.
Il colore varia dal biancastro al giallino al verde pallido. Il sifone inalante è circa il doppio della lunghezza di quello esalante.
Ciona intestinalis può essere definita un tunicato particolarmente interessante per il biologo, poiché ha un’organizzazione anatomica e fisiologica abbastanza semplice e lineare, che ne consente uno studio agevole. Vive bene anche in acquario e spesso si attacca al vetro della vasca.
Dott. Adriano Madonna, Biologo Marino, EC Lab Laboratorio di Endocrinologia Comparata, Università degli Studi di Napoli “Federico II”
Bibliografia
C. Agnisola, Lezioni di fisiologia degli organismi marini, Università di Napoli Federico II;
C. Motta, Lezioni di anatomia comparata, Università di Napoli Federico II;
G. Ciarcia e G. Guerriero, Lezioni di zoologia, Università di Napoli Federico II;
L.G. Mitchell, J.A. Mutchmor, W.D. Dolphin, Zoologia, Zanichelli;
A. Madonna, Colori in Fondo al Mare, Edizioni Caramanica;
J.M. Pérès, Oceanographie Biologique et Biologie Marine, Presses Universitaires de France;
M.C. Gambi, M. De Lauro, F. Jannuzzi, Ambiente Marino Costiero delle Isole Flegree, Liguori Editore