Perché i polpi cambiano forma e colore?
18-06-2024 17:34 - News Subacquee
I polpi e gli altri cefalopodi sono in grado di mettere in atto le più rapide trasformazioni del regno animale.
Quasi tutti i cefalopodi (polpi, seppie e calamari) hanno l'incredibile capacità non solo di cambiare il colore e i motivi della pelle, ma anche di trasformare la forma e la consistenza del corpo.
Grazie a questi trucchi, i cefalopodi possono trasformare radicalmente il loro aspetto più velocemente di un battito di ciglia, il più rapido cambiamento conosciuto nel regno animale.
"Sono i più bravi di tutti quelli che conosciamo", afferma Michael Vecchione, e questo è particolarmente sorprendente perché la maggior parte dei cefalopodi è daltonica, quindi non abbiamo ancora capito come riescano a percepire pienamente cosa copiare.
Questo gruppo di molluschi dal corpo molle ha la pelle ricoperta da milioni di cellule simili a pixel chiamate cromatofori: sacche piene di pigmenti, ciascuna circondata da una piccola fibra muscolare.
Questi muscoli possono allungare il cromatoforo fino a inondarlo di colore o contrarlo e ridurlo a un puntino, creando disegni variegati e complessi. I polpi e le seppie sono anche ricoperti da piccole protuberanze, lembi, rami e creste chiamate papille, che possono essere arruffate verso l'alto o appianate per creare diverse consistenze della pelle.
Il polpo comune diurno (Octopus cyanea) può diventare beige e bianco quasi trasparente su superfici sabbiose piatte; scuro, screziato e irregolare su rocce sconnesse; e lampeggia con punte arancioni, rosse e marroni se si trova tra i coralli. Le seppie a volte si raggruppano, si raggrinziscono e nascondono le braccia per assomigliare a un ciuffo di alghe, e i piccoli di seppia gigante (Sepia apama) nascosti tra le alghe sono stati ripresi mentre inviavano onde di pigmenti sfumati di colore verde-marrone scuro attraverso il loro corpo per copiare il movimento delle alghe ondeggianti.
Se queste capacità di mutare forma sono certamente utili per mimetizzarsi e confondersi col paesaggio, ci sono molte altre ragioni per cui i polpi e gli altri cefalopodi cambiano pelle, e potrebbero sorprendervi.
Fonte: National Geographic Italia
Quasi tutti i cefalopodi (polpi, seppie e calamari) hanno l'incredibile capacità non solo di cambiare il colore e i motivi della pelle, ma anche di trasformare la forma e la consistenza del corpo.
Grazie a questi trucchi, i cefalopodi possono trasformare radicalmente il loro aspetto più velocemente di un battito di ciglia, il più rapido cambiamento conosciuto nel regno animale.
"Sono i più bravi di tutti quelli che conosciamo", afferma Michael Vecchione, e questo è particolarmente sorprendente perché la maggior parte dei cefalopodi è daltonica, quindi non abbiamo ancora capito come riescano a percepire pienamente cosa copiare.
Questo gruppo di molluschi dal corpo molle ha la pelle ricoperta da milioni di cellule simili a pixel chiamate cromatofori: sacche piene di pigmenti, ciascuna circondata da una piccola fibra muscolare.
Questi muscoli possono allungare il cromatoforo fino a inondarlo di colore o contrarlo e ridurlo a un puntino, creando disegni variegati e complessi. I polpi e le seppie sono anche ricoperti da piccole protuberanze, lembi, rami e creste chiamate papille, che possono essere arruffate verso l'alto o appianate per creare diverse consistenze della pelle.
Il polpo comune diurno (Octopus cyanea) può diventare beige e bianco quasi trasparente su superfici sabbiose piatte; scuro, screziato e irregolare su rocce sconnesse; e lampeggia con punte arancioni, rosse e marroni se si trova tra i coralli. Le seppie a volte si raggruppano, si raggrinziscono e nascondono le braccia per assomigliare a un ciuffo di alghe, e i piccoli di seppia gigante (Sepia apama) nascosti tra le alghe sono stati ripresi mentre inviavano onde di pigmenti sfumati di colore verde-marrone scuro attraverso il loro corpo per copiare il movimento delle alghe ondeggianti.
Se queste capacità di mutare forma sono certamente utili per mimetizzarsi e confondersi col paesaggio, ci sono molte altre ragioni per cui i polpi e gli altri cefalopodi cambiano pelle, e potrebbero sorprendervi.
Per intimidire i predatori
A volte i cefalopodi devono fare il contrario di mimetizzarsi per sfuggire a un predatore.
Se sono stati catturati mentre si mimetizzano, molte specie di polpi possono rendere il loro corpo scuro e torbido, scurire gli occhi, allungare il corpo e le braccia per sembrare più grandi e più alti. Le seppie creano persino forme simili a occhi sul loro mantello – il loro corpo a forma di sacco – per dare l’impressione di fissare il loro predatore.
I predatori imparano ad associare i polpi dagli anelli blu, altamente velenosi, con gli sgargianti anelli di indaco che fanno apparire sulla loro pelle gialla per avvertire i predatori che non si deve scherzare con loro.
Nel frattempo, i polpi mimetici meno pericolosi (Thaumoctopus mimicus) impersonano ogni sorta di animale più minaccioso o velenoso di loro. Tra i tanti travestimenti, possono allargare le braccia e mostrare strisce bianche e marroni per assomigliare al pesce scorpione, altamente velenoso e dalle punte acuminate.
Per ingannare e ipnotizzare le loro prede
Imitare altri animali aiuta anche i cefalopodi ad apparire meno minacciosi e ad avvicinarsi alle loro prede. Le seppie faraone (Sepia pharaonis) sono state viste usare il loro colore, la loro struttura e il loro movimento per apparire come docili paguri alle loro prede, le castagnole tropicali. I Sepioteuthis sepioide nuotano al contrario e agitano le braccia come pinne per sembrare pesci pappagallo erbivori, così da potersi avvicinare alle loro prede.
I cefalopodi possono anche creare strisce, cerchi e motivi di colore lungo il corpo, come se volessero ingannare la preda prima di colpirla. Martin How, ricercatore di ecologia della visione presso l'Università di Bristol, studia come le seppie giganti (Sepia latimanus) dispieghino marcati anelli di colore scuro dalla testa alle braccia quando si avvicinano alla preda. "È quasi come un mago che cerca di ipnotizzare il suo pubblico", spiega Bristol. La sua ipotesi è che questo aiuti la seppia a camuffare il suo avvicinamento, facendola apparire più lontano di quanto non sia per cogliere la preda di sorpresa.
Secondo How, il polpo tropicale (Octopus laqueus) è stato anche visto pulsare con motivi scuri per creare un'illusione inversa: sembra che si muova in avanti mentre rimane fermo, ingannando la preda e facendola uscire da un nascondiglio. Questo fenomeno è stato segnalato anche in altre specie di polpi.
"Per decenni abbiamo studiato la mimetizzazione come una cosa statica", dice How. "Ma in realtà, una volta che si riesce a creare un disegno in movimento sul proprio corpo, si possono fare un sacco di cose davvero interessanti".
Per comunicare tra loro
I calamari di Humbolt (Dosidicus gigas) hanno trovato un modo per comunicare con l'aspetto anche nelle profondità dell'oceano, dove la luce solare è scarsa. Producono la propria luce con cellule chiamate fotofori per creare uno sfondo luminoso su cui visualizzare i loro cambiamenti di colore, come un e-reader. Secondo Vecchione, è probabile che usino questi segnali per organizzare il nuoto in banchi durante la migrazione verticale quotidiana tra acque più profonde e meno profonde.
Questi grandi calamari maschi usano anche segnali cutanei per respingere gli altri maschi, dimostrando la loro dominanza facendo lampeggiare dardi scuri di colore sul loro corpo. Allo stesso modo, quando i maschi di seppia incontrano altri maschi, spruzzano motivi zebrati di nero e bianco mentre sbattono le pinne.
"Alcuni dei segnali più sorprendenti che fanno [sono] tra di loro", dice How delle seppie.
Per conquistare il compagno perfetto
Per quanto riguarda la comunicazione all'interno della propria specie, chi potrebbe essere più importante di un potenziale compagno? Per impressionare le femmine, i polpi diurni maschi (Octopus Cyanea) diventano pallidi e mostrano strisce nere lungo il corpo, mentre i calamari Sepioteuthis sepioidea diventano di un intenso rosso scuro.
Poiché i piccoli maschi di seppia gigante australiana non hanno alcuna possibilità di contendersi una femmina quando c'è un maschio più grande, devono muoversi di nascosto. Cambiano colore e postura per impersonare le femmine, si avvicinano ad altre femmine e poi si accoppiano con loro proprio sotto il naso del maschio più grande. Alcune specie di seppie possono letteralmente dividere il loro mantello a metà e mostrare entrambi i modelli contemporaneamente: un modello di corteggiamento per la femmina e un modello ingannevole per il rivale.
Che cosa accade nella loro mente?
Sebbene gli scienziati abbiano osservato molti esempi interessanti di cambiamento di colore, forma e consistenza apparentemente per raggiungere un obiettivo, la ricerca non è ancora in grado di indicare un'intenzionalità dietro questi segnali, come ad esempio se i polpi stiano consapevolmente imitando creature marine più minacciose.
"Non significa che il polpo stesso sia consapevole di ciò che sta facendo", afferma Tessa Montague, neuroscienziata specializzata in cefalopodi presso la Columbia University. A suo avviso si tratta probabilmente di un caso di selezione naturale: uno di questi animali potrebbe aver iniziato a comportarsi così e non è stato mangiato.
L'approccio di Montague allo studio dei cefalopodi consiste nell'utilizzare i cambiamenti di colore e di modello della loro pelle per analizzare ciò che accade nella loro mente. Per esempio, quando i cefalopodi mostrano i loro modelli di minaccia mentre scappano dai predatori, probabilmente si tratta di reazioni involontarie alla loro attività cerebrale. La loro pelle riflette probabilmente la paura, lo stress, l'aggressività o il desiderio di accoppiarsi.
Ecco perché le riprese di un polpo che sfarfalla di colori diversi durante il sonno sono state utilizzate per studiare se i cefalopodi sognano durante il sonno.
"Noi sosteniamo che forse si tratta di una manifestazione fisica di uno stato interno", dice Montague. "Hanno questa incredibile pelle elettrica che in pratica ti mostra cosa stanno pensando".
A volte i cefalopodi devono fare il contrario di mimetizzarsi per sfuggire a un predatore.
Se sono stati catturati mentre si mimetizzano, molte specie di polpi possono rendere il loro corpo scuro e torbido, scurire gli occhi, allungare il corpo e le braccia per sembrare più grandi e più alti. Le seppie creano persino forme simili a occhi sul loro mantello – il loro corpo a forma di sacco – per dare l’impressione di fissare il loro predatore.
I predatori imparano ad associare i polpi dagli anelli blu, altamente velenosi, con gli sgargianti anelli di indaco che fanno apparire sulla loro pelle gialla per avvertire i predatori che non si deve scherzare con loro.
Nel frattempo, i polpi mimetici meno pericolosi (Thaumoctopus mimicus) impersonano ogni sorta di animale più minaccioso o velenoso di loro. Tra i tanti travestimenti, possono allargare le braccia e mostrare strisce bianche e marroni per assomigliare al pesce scorpione, altamente velenoso e dalle punte acuminate.
Per ingannare e ipnotizzare le loro prede
Imitare altri animali aiuta anche i cefalopodi ad apparire meno minacciosi e ad avvicinarsi alle loro prede. Le seppie faraone (Sepia pharaonis) sono state viste usare il loro colore, la loro struttura e il loro movimento per apparire come docili paguri alle loro prede, le castagnole tropicali. I Sepioteuthis sepioide nuotano al contrario e agitano le braccia come pinne per sembrare pesci pappagallo erbivori, così da potersi avvicinare alle loro prede.
I cefalopodi possono anche creare strisce, cerchi e motivi di colore lungo il corpo, come se volessero ingannare la preda prima di colpirla. Martin How, ricercatore di ecologia della visione presso l'Università di Bristol, studia come le seppie giganti (Sepia latimanus) dispieghino marcati anelli di colore scuro dalla testa alle braccia quando si avvicinano alla preda. "È quasi come un mago che cerca di ipnotizzare il suo pubblico", spiega Bristol. La sua ipotesi è che questo aiuti la seppia a camuffare il suo avvicinamento, facendola apparire più lontano di quanto non sia per cogliere la preda di sorpresa.
Secondo How, il polpo tropicale (Octopus laqueus) è stato anche visto pulsare con motivi scuri per creare un'illusione inversa: sembra che si muova in avanti mentre rimane fermo, ingannando la preda e facendola uscire da un nascondiglio. Questo fenomeno è stato segnalato anche in altre specie di polpi.
"Per decenni abbiamo studiato la mimetizzazione come una cosa statica", dice How. "Ma in realtà, una volta che si riesce a creare un disegno in movimento sul proprio corpo, si possono fare un sacco di cose davvero interessanti".
Per comunicare tra loro
I calamari di Humbolt (Dosidicus gigas) hanno trovato un modo per comunicare con l'aspetto anche nelle profondità dell'oceano, dove la luce solare è scarsa. Producono la propria luce con cellule chiamate fotofori per creare uno sfondo luminoso su cui visualizzare i loro cambiamenti di colore, come un e-reader. Secondo Vecchione, è probabile che usino questi segnali per organizzare il nuoto in banchi durante la migrazione verticale quotidiana tra acque più profonde e meno profonde.
Questi grandi calamari maschi usano anche segnali cutanei per respingere gli altri maschi, dimostrando la loro dominanza facendo lampeggiare dardi scuri di colore sul loro corpo. Allo stesso modo, quando i maschi di seppia incontrano altri maschi, spruzzano motivi zebrati di nero e bianco mentre sbattono le pinne.
"Alcuni dei segnali più sorprendenti che fanno [sono] tra di loro", dice How delle seppie.
Per conquistare il compagno perfetto
Per quanto riguarda la comunicazione all'interno della propria specie, chi potrebbe essere più importante di un potenziale compagno? Per impressionare le femmine, i polpi diurni maschi (Octopus Cyanea) diventano pallidi e mostrano strisce nere lungo il corpo, mentre i calamari Sepioteuthis sepioidea diventano di un intenso rosso scuro.
Poiché i piccoli maschi di seppia gigante australiana non hanno alcuna possibilità di contendersi una femmina quando c'è un maschio più grande, devono muoversi di nascosto. Cambiano colore e postura per impersonare le femmine, si avvicinano ad altre femmine e poi si accoppiano con loro proprio sotto il naso del maschio più grande. Alcune specie di seppie possono letteralmente dividere il loro mantello a metà e mostrare entrambi i modelli contemporaneamente: un modello di corteggiamento per la femmina e un modello ingannevole per il rivale.
Che cosa accade nella loro mente?
Sebbene gli scienziati abbiano osservato molti esempi interessanti di cambiamento di colore, forma e consistenza apparentemente per raggiungere un obiettivo, la ricerca non è ancora in grado di indicare un'intenzionalità dietro questi segnali, come ad esempio se i polpi stiano consapevolmente imitando creature marine più minacciose.
"Non significa che il polpo stesso sia consapevole di ciò che sta facendo", afferma Tessa Montague, neuroscienziata specializzata in cefalopodi presso la Columbia University. A suo avviso si tratta probabilmente di un caso di selezione naturale: uno di questi animali potrebbe aver iniziato a comportarsi così e non è stato mangiato.
L'approccio di Montague allo studio dei cefalopodi consiste nell'utilizzare i cambiamenti di colore e di modello della loro pelle per analizzare ciò che accade nella loro mente. Per esempio, quando i cefalopodi mostrano i loro modelli di minaccia mentre scappano dai predatori, probabilmente si tratta di reazioni involontarie alla loro attività cerebrale. La loro pelle riflette probabilmente la paura, lo stress, l'aggressività o il desiderio di accoppiarsi.
Ecco perché le riprese di un polpo che sfarfalla di colori diversi durante il sonno sono state utilizzate per studiare se i cefalopodi sognano durante il sonno.
"Noi sosteniamo che forse si tratta di una manifestazione fisica di uno stato interno", dice Montague. "Hanno questa incredibile pelle elettrica che in pratica ti mostra cosa stanno pensando".
Fonte: National Geographic Italia