Nemo e lo “smog sensoriale”

Non c’è pace per le barriere coralline e per uno dei suoi abitanti più famosi, il falso pesce pagliaccio. Una ricerca pubblicata su Biology Letters rivela che l’utilizzo della luce artificiale nei pressi delle barriere coralline mette a serio rischio la riproduzione di questa specie, diventata celeberrima grazie al film di animazione Alla ricerca di Nemo.
Micron
Micron
Giornalista scientifica

Non c’è pace per le barriere coralline e per uno dei suoi abitanti più famosi, il falso pesce pagliaccio (Amphiprion ocellaris). Una ricerca pubblicata su Biology Letters, firmata da Emily Fobert dell’Università di Flinders di Adelaide e da Stephen Swearer dell’Università di Melbourne, rivela che l’utilizzo della luce artificiale nei pressi delle barriere coralline mette a serio rischio la riproduzione di questa specie, diventata celeberrima grazie al film di animazione Alla ricerca di Nemo.
Secondo lo studio, infatti, le uova dei falsi pesci pagliaccio si schiudono solo dopo il crepuscolo e un’alterazione, anche minima, dei livelli di luce blocca questo processo naturale. Una situazione resa sempre più critica dall’aumento continuo dell’inquinamento luminoso.
Per capire in che misura le luci artificiali possano influire sulla riproduzione di questa specie, il team guidato da Fobert ha studiato dieci coppie di falsi pesci pagliaccio esponendoli in acquario alle luci Led, ampiamente diffuse in tutto il mondo e utilizzate anche in prossimità di barriere coralline, in porti e resort pluristellati. Non solo lungo la costa, ma anche in mare, nei water bungalow sempre più di moda: questi alloggi sul pelo dell’acqua illuminano i fondali e spesso hanno persino pavimenti in vetro per consentire ai turisti di osservare le scogliere e i pesci sottostanti.
In laboratorio, cinque coppie di pesci sono state esposte a un ciclo circadiano artificiale di 12 ore di buio e 12 ore di luce, e non hanno avuto nessun problema a riprodursi. Mentre altre cinque coppie sono rimaste illuminate dalla luce dei Led 24 ore su 24, e per le loro uova non c’è stato nulla da fare: finché sono rimaste esposte alla luce non si sono schiuse. Ma non appena i Led sono stati rimossi, nel giro di poco tempo, sono nati i piccoli avannotti.
Pur senza compromettere né la riproduzione né la deposizione delle uova, la presenza di luce artificiale interferisce pesantemente con uno stimolo ambientale che è cruciale per dare inizio alla schiusa delle uova nel pesce pagliaccio. Questa specie ha infatti un ciclo riproduttivo molto particolare: si riproduce a cavallo dei giorni di luna piena, depone le uova all’alba e gli avannotti nascono appena qualche ora dopo il crepuscolo. Ecco perché la presenza di luci artificiali può compromettere così duramente il loro naturale ciclo riproduttivo.
E questi risultati, spiegano gli autori, si possono facilmente estendere ad altre specie di pesci che abitano la barriera corallina, perché molti di loro condividono comportamenti riproduttivi simili, compreso la schiusa durante le ore di buio. “L’inquinamento luminoso artificiale può avere un effetto devastante sul successo riproduttivo dei pesci della barriera corallina” spiega la ricercatrice Emily Fobert. A preoccupare i biologi marini, inoltre, è l’aumento dell’inquinamento luminoso a livello globale: più 2,2% ogni anno, come riportano.

LA VISIONE DISNEYANA DELLA BIOLOGIA
Ora, però, prima di provare a dare delle soluzioni, servono ricerche che verifichino gli effetti della luce sulla riproduzione di questa e di altre specie endemiche della barriera coralli in natura e a scala più ampia, utilizzando diversi dispositivi luminosi che coprano uno spettro più ampio.
C’è inoltre da ricordare che i falsi pesci pagliaccio (Amphiprion ocellaris) nel loro ciclo vitale cambiano sesso. Con l’avanzare dell’età, o quando una femmina adulta muore, i maschi ne prendono il posto. Si trasformano a tutti gli effetti, scambiano sesso e diventano femmine: sono ermafrotiditi detti proterandrici. Questa parte fondamentale della biologia del falso pesce pagliaccio viene però completamente ignorata nel famoso film Alla ricerca di Nemo, che vede il piccolo Nemo orfano di madre restare con un padre maschio. Probabilmente il cambiamento di sesso non avrebbe lasciato di stucco i bambini (ci sono tantissimi altri cartoni e anime in cui si assiste a trasformazioni e anche a cambiamenti di sesso). Ma la scelta disneyanasi è rivelata la più semplice e conformista possibile.
Del resto in un mondo che appiattisce la complessità e troppo spesso demonizza le differenze, spesso si dà per scontato o si accetta come “normalità” che il sesso biologico di un individuo sia fissato alla nascita e che resti quello per sempre. Tuttavia, per circa 500 specie di pesci cambiare sesso nell’arco della vita è la normalità.
Oltre al già citato falso pagliaccio, per esempio ci sono il kobudai (Semicossyphus reticulatus) o labbro comune dell’Asia, famoso per la sua pelle pallida, una mandibola importante e un “bernoccolo” sulla fronte”; o ancora il labro comune dei Caraibi (Thalassoma bifasciatum). Da maschio a femmina o da femmina a maschio non importa: è un passaggio che si compie straordinariamente in pochi giorni. E ora il segreto genetico di una delle trasformazioni più radicali del mondo animale è stato svelato da uno studio appena pubblicato su Science Advances, da un team dell’Università di Otago.
Il modo in cui avviene la trasformazione a livello genetico è stato a lungo un enigma per la scienza, ma ora il bandolo della matassa sarebbe stato sciolto proprio esaminando il labro comune dei Caraibi (Thalassoma bifasciatum). La maggior parte degli individui di questa specie inizia la sua vita nell’oceano come femmina, ma se alcune condizioni lo richiedono, nel giro di 10-21 giorni può cambiare sesso e diventare un maschio a tutti gli effetti: si tratta di proteroginia.
Questi pesci vivono in gruppi costituiti da un maschio dominante con il suo harem di femmine. Perciò di solito il cambio sesso avviene per esempio quando il maschio dominante viene predato o muore e allora la femmina più grande prende il suo posto compiendo questa trasformazione.
Già dai primi minuti dall’inizio del processo le femmine cambiano colore, mostrano comportamenti aggressivi e territoriali, le loro ovaie pian piano regrediscono e nel giro di pochi giorni avranno sviluppato testicoli perfettamente funzionali, capaci di produrre sperma, e avranno assunto la colorazione tipica del maschio.
Ma come avviene questa transizione? Tramite il sequenziamento dell’RNA e analisi epigenetiche, i ricercatori hanno scoperto che determinati geni espressi ​​nel cervello e nelle gonadi vengono disattivati ​​e altri attivati, in modo che il cambiamento di sesso possa avere inizio.
Il team ha infatti scoperto che i geni necessari per mantenere attive le ovaie vengono spenti, mentre viene attivato un nuovo percorso genetico per promuovere la formazione dei testicoli. A essere “spento” per primo è il gene che codifica per l’aromatasi, responsabile della produzione degli estrogeni femminili. Cosa faccia “spegnere l’interruttore”, però, resta ancora da appurare, ma è probabile che lo stress derivante dalla perdita del maschio dominante nel gruppo sociale possa essere un segnale importante.
Dunque il dòmino di reazioni che porta a completare la transizione inizia nel cervello, quando il cortisolo (ormone dello stress, generato dalla rimozione del maschio dominante) aumenta l’espressione di isotocina, che promuove i comportamenti aggressivi e territoriali tipici del maschio. Nelle gonadi, intanto, il gene cyp19a1a che codifica per l’enzima aromatasi, responsabile della produzione degli estrogeni femminili, viene spento. Senza estrogeni, in circa quattro giorni le ovaie della femmina si atrofizzano e vanno incontro ad atresia; a questo punto si attivano i geni amh, cyp11c1e hsd11b2che regolano la crescita dei testicoli e la produzione degli spermatozoi. Il processo di mascolinizzazione ha quindi inizio e si completerà all’incirca nel decimo giorno, quando l’esemplare sarà perfettamente in grado di riprodursi, come maschio a tutti gli effetti. La colorazione definitiva da maschio dominante, invece, verrà raggiunta in circa 20 giorni.
Secondo il coautore Oscar Ortega-Recalde durante una simile transizione viene riprogrammata proprio la memoria cellulare: “il cambio di sesso comporta una riprogrammazione della memoria cellulare delle gonadi, che da ovaie si avviano verso un destino maschile”. La rapidità con cui avviene questa transizione formidabile ha però importanti ricadute anche sull’acquacoltura, perché molte specie allevate comunemente – come il merluzzo blu della Nuova Zelanda (Parapercis colias) – cambiano sesso. E capire quale sia lo stimolo chiave per innescare la reazione potrebbe essere utile.
Capire inoltre come i pesci riescano a cambiare sesso può dirci molto su come i geni interagiscano per determinare – e mantenere poi – il sesso di un individuo, non solo nei pesci ma nei vertebrati in generale. Uomo compreso.

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