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martedì 12 aprile 2011

Il ritorno delle scimmie di mare

Scusate per il ritardo nella pubblicazione, ma in questo periodo sono veramente sfasato...

Ispirato da una pizzata in compagnia, tempo addietro, avevo scritto sulle scimmie di mare, simpatici animaletti che erano stati oggetto di una incredibile campagna di commercializzazione per via della singolare caratteristica di riuscire a continuare la specie anche in ambienti con altissima concentrazione salina. Nel caso in cui le condizioni dell’ambiente esterno diventano insostenibili per la specie, gli adulti producono delle cisti da cui successivamente nasceranno i piccoli di Artemia Salina, questo il nome della specie, non appena a contatto con l'acqua.
In occasione del Carnevale della Biodiversità #3, che ha per tema Le dimensioni contano, mi è sembrata una buona idea approfondire un po' la storia delle A.S. utilizzando per l'occasione lo studio condotto intorno agli anni Cinquanta del XX secolo da P.C.Croghan, The osmotic and ionic regulation of Artemia Salina (L.).
Croghan ha realizzato i suoi esperimenti intanto per migliorare la conoscenza e i lavori precedentemente fatti sull’Artemia, quindi per determinare
pressione osmotica e la composizione chimica dell'emolinfa(1) e la composizione dell'animale completo
in relazione con la composizione del mezzo con il quale le scimmie di mare interagiscono. Iniziamo con la classica descrizione dell’esperimento che è stato svolto in un intervallo tra i 18 e i 24°C:
Gli animali sono stati acclimatati in un'ampia gamma di salinità esterne. La bassa salinità è stata prodotta diluendo l'acqua di mare, mentre salinità superiori bollendo l'acqua di mare e ri-ventilandola. Un ampio numero di animali è stato trasferito da un mezzo all'altro
e il tasso di mortalità dovuto a questi trasferimenti tra mezzi di differente contentrazione
è stato estremamente basso
non incidendo, dunque, questa operazione, sui risultati finali.
I campioni di sangue sono stati prelevati con delle pipette da individui adulti, di circa 10-12 mm e dal peso di 8 mg, ottenendo 1-2 microl di emolinfa. All’operazione, però, nessuno degli animali è riuscito a sopravvivere.
Per quel che riguarda gli esami effettuati sono state svolte misure di pressione osmotica(2), concentrazione di cloruro(2), di sodio(3), di potassio(3), di magnesio(4) e il contenuto di fosfati(5).
Entriamo direttamente nei risultati: sull'emolinfa i dati raccolti
dimostrano chiaramente la relativa costanza della concentrazione dell’emolinfa e della sua indipendenza dal mezzo

Nel grafico qui sopra, infatti, si nota un lento aumento della pressione osmotica dell'emolinfa all'aumentare della pressione osmotica del mezzo. Un aumento che nel grafico 2 sembra essere più pronunciato, però:
Oltre un intervallo di concentrazioni medie che aumentano di un fattore 100, la concentrazione dell'emolinfa aumenta solo di un fattore di circa 6. Sebbene questo aumento è relativamente piccolo, indica ancora che è richiesta dai tessuti una considerevole tolleranza al cambiamento totale della concentrazione dell'emolinfa.

Inoltre
Nei mezzi più concentrati l'ipotonia dell'emolinfa è molto marcata.
Si è poi osservato che in acqua fresca gli A.S. muoiono in circa 24 ore.
Questa caratteristica è probabilmente un carattere vetusto ereditato da un antenato in grado di sopravvivere in acqua dolce, come sembrano dimostrare le successive osservazioni.
Le larve (o nauplii) presentano, infine, una emolinfa sostanzialmente identica a quella degli adulti.
La pressione osmotica risulta dovuta principalmente alla presenza degli ioni di sodio (90%) e cloro (meno del 10%), mentre il contributo di potassio e magnesio, presenti, è minimo se non trascurabile.
A questi esami, vanni aggiunte anche le rilevazioni sui rapporti tra gli ioni presenti. La somma di questi dati:
è una conferma fisiologica di un antenato d'acqua dolce e indica che l'evoluzione dell'Artemia è stata un processo di sovrapposizione su un tipo di fisiologia fondamentalmente d'acqua dolce di un metodo di stabilizzazione della composizione dell'emolinfa a un livello che le cellule e i tessuti possono tollerare.
E' questa caratteristica che ha consentito all'Artemia di colonizzare zone ricche di sali altrimenti inabitabili.
I dati sulla concentrazione dell'emolinfa e sui suoi cambiamenti in relazione con il mezzo dimostrano, poi, una certa permeabilità degli animali: questi dati sono stati ricavati soprattutto dagli esperimenti di spostamento degli stessi individui in mezzi a concentrazione differente.
Croghan, poi, ha rilevato l'impressione che gli animali fossero
una sacca elastica, nella quale la forma e la rigidità meccanica sono mantenute dalla pressione dell'emolinfa, mentre i tessuti effettivi occupano un volume relativamente piccolo.
Riguardo i fosfati, presenti in piccolissime quantità all'interno dell'emolinfa,
è chiaro che il fosfato è derivato dai composti del fosforo intracellulari.
Il ricercatore, quindi, conclude che il contenuto di fosfato è stato probabilmente influenzato dagli esperimenti condotti con differente salinità.
Per quel che riguarda la permeabilità, invece, questa è risultata maggiore soprattutto all’interno dell'intestino.
Con questo, direi, è tutto. Visto che, però, oggi si ricorda anche Yuri Gagarin, questa intervista dell'INAF a Cheryl Nickerson, dove la ricercatrice parla di alcuni studi condotti su dei batteri portati nello spazio, a bordo della stazione spaziale internazionale.

(1) L'emolinfa è il fluido che scorre negli insetti in luogo del sangue dei vertebrati (maggiori informazioni su Wikipedia
(2) Ramsay & Brown (1955)
(3) EEL flame-photometer
(4) Orange & Rhein (1951)
(5) Delroy (1949)

P.S.: L'ospite di questa edizione ha anch'egli scritto sulle scimmie di mare.

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