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Conosciuti per la loro spiccata intelligenza, i cefalopodi come polpi e calamari sono tra i molluschi più studiati in quanto animali estremamente affascinanti e con grandi capacità cognitive. Lungo le loro otto braccia, i polpi presentano ventose altamente sensibili che consentono loro di compiere esplorazioni metodiche del fondale marino alla ricerca di nutrimento. I calamari, d'altra parte, usano una tattica molto diversa per cacciare: si nascondono pazientemente tendendo un'imboscata alla loro preda. Un team di ricercatori, osservando le modalità attraverso le quali questi animali percepiscono l'ambiente, ha scoperto nuovi recettori sensoriali che determinano e guidano il comportamento di tali specie.
L’intelligenza dei cefalopodi attira sempre parecchio interesse degli scienziati proprio perché possiedono una mente sorprendente. Gli oltre cinquecento milioni di neuroni posseduti da questi molluschi si trovano nei loro tentacoli e con essi esplorano, sentono, annusano e prendono persino decisioni. «I cefalopodi sono ben noti per i loro intricati organi sensoriali, sistemi nervosi elaborati e comportamenti sofisticati che sono paragonabili a quelli di vertebrati complessi, ma con un'organizzazione radicalmente diversa», afferma Hibbs, professore presso il Dipartimento di Neurobiologia. Per questo motivo i ricercatori del laboratorio di Ryan Hibbs presso la School of Biological Sciences della UC San Diego e il laboratorio di Nicholas Bellono ad Harvard si sono posti come obiettivo quello di comprendere quali sono i processi alla base della capacità di questi animali di percepire l'ambiente che li circonda e prendere decisioni.
In uno primo studio pubblicato su Nature, gli studiosi hanno descritto per la prima volta la struttura di un recettore chemiotattile, che le braccia del polpo utilizzano per esplorare l'ambiente secondo il concetto di "tocco-gusto". La cosa impressionante è che tali recettori risultano essere molto simili a quelli del cervello umano e ai neurotrasmettitori muscolari, con la differenza che nei cefalopodi sono adattati alla valutazione di possibili fonti di cibo nell'ambiente marino.
«Nel momento in cui il polpo tocca con le proprie braccia una qualsiasi superficie, entrano in gioco i recettori che determinano se si tratta di qualcosa di edibile o no», spiega Hibbs. «Abbiamo scoperto che tali recettori sono attivati da molecole grasse, inclusi steroidi simili al colesterolo. Attraverso analisi evolutive, biofisiche e comportamentali, abbiamo dimostrato come il ruolo ancestrale del recettore nella neurotrasmissione si sia evoluto assumendo una nuova funzione nella chemosensazione dipendente dal contatto di sostanze chimiche ambientali grasse».
Il secondo studio su Nature si è concentrato invece sui calamari e sulla loro strategia di caccia completamente diversa da quella dei polpi, poiché prevede un'imboscata nei confronti della preda. Anche in questo caso sono coinvolti dei recettori e si conferma la teoria secondo la quale essi siano passati dal ruolo di neurotrasmettitori a quello di recettori chemiotattili, guidando lo sviluppo di nuovi comportamenti.
«Abbiamo scoperto una nuova famiglia di recettori presenti sulla superficie cellulare che rendono noto un raro percorso evolutivo, in quanto rappresentano la transizione più recente e funzionale dal neurotrasmettitore ai recettori ambientali in tutto il regno animale», sostiene Hibbs. «Le strutture di questi recettori unici nel loro genere gettano le basi per la comprensione meccanicistica delle principali transizioni funzionali ed evolutive».
Grazie a questa ricerca si è compreso ciò che si cela dietro il comportamento alimentare di questi animali svelando la loro capacità di percezione dell'ambiente. «Studi di questo tipo sono un ottimo esempio di ciò che significa essere uno scienziato: meraviglia, esplorazione e comprensione di come funzionano le cose».
