La supervista (inaspettata) dei pesci abissali: a colori, anche a 2.000 metri di profondità

Pesci che vivono a profondità dove la luce solare non arriva hanno un numero esagerato di geni che producono proteine sensibili a diversi gradi di bioluminescenza.

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Illustrazione: il Diretmus argenteus, un pesce abissale dalla vista da record. | Alexandra Viertler, University of Basel

Più in profondità vive una creatura acquatica, più primitivo sarà il suo sistema visivo: finora questo era uno dei pochi punti fermi di chi studia i pesci abissali, che sono impossibili da prelevare dal loro habitat naturale (per via della differenza di pressione, o anche per le conseguenze sulla vescica natatoria) e sono percò poco conosciuti.

 

Ci sbagliavamo: secondo uno studio pubblicato su Science, pesci che nuotano a profondità non raggiunte dalla luce solare vantano un set di geni extra per la codifica dell'opsina, una proteina presente nei bastoncelli (un tipo di fotorecettori della retina) sensibile alla luce fioca. Nell'uomo, questa proteina consente di distinguere le sagome in bianco e nero in situazioni di oscurità. Ma in diverse specie di pesci abissali sembra essere espressa in una varietà tale che consente di vedere a colori, distinguendo tra molteplici lunghezze d'onda anche nelle condizioni in cui noi vedremmo "nero".

 

Notte perenne. In generale, l'ultima luce si percepisce in acqua a circa 1.000 metri di profondità. Sotto quel limite è buio profondo, eppure gamberi, polpi, pesci e altre creature che vivono in zone più profonde sono in molti casi bioluminescenti. A che cosa serve segnalare così la propria presenza, se nessuno lo vede?

 

La vista dei pesci abissali
Gli organi bioluminescenti di un pesce lanterna, un comune pesce abissale. | Zuzana Musilová, Charles University, Prague

Superdotati. Per approfondire la questione alcuni scienziati dell'Università di Basilea, in Svizzera, hanno studiato le proteine della retina dei pesci abissali, analizzando i genomi di un centinaio di specie - inclusi quelli di sette pesci abissali dell'Atlantico il cui DNA era già stato codificato. La maggior parte di questi animali mostrava uno o due tipi di geni che codificano per l'opsina, come gran parte dei vertebrati.

 

Tuttavia, quattro specie di pesci ne avevano almeno cinque, e una di queste, la spinosa d'argento (Diretmus argenteus) ne esibiva addirittura 38, 14 dei quali espressi ed attivi: una caratteristica completamente inedita per una creatura vivente, che oltretutto nuota a 2.000 metri di profondità.

 

Focus Extra 83
Vedi anche: Focus Extra 83, interamente dedicato al mare, al suo ruolo sulla storia della Terra e dei popoli, al fascino che esercita sui sognatori, alle creature che lo abitano, alle "sofferenze" che lo affliggono a causa nostra. | Focus

Un mondo a colori. Studiando le sequenze di amminoacidi dei vari tipi di opsina, gli scienziati sono riusciti a capire a quali lunghezze d'onda il pesce risultava più sensibile. E hanno scoperto che la spinosa sa captare diverse sfumature del blu e del verde, i colori della bioluminescenza, anche grazie a 24 mutazioni genetiche che affinano le opsine prodotte e le rendono specializzate ciascuna per un ristretto intervallo dello spettro luminoso.

 

Ognuna di queste opsine potrebbe essere specializzata nel percepire i segnali bioluminescenti che avvertono della presenza di cibo, che mandano segnali di pericolo o codificano comportamenti sociali. L'abbondanza di geni per le opsine si riflette nella strana composizione della retina di questo pesce, che ha bastoncelli di dimensioni e forme diverse, talvolta disposti l'uno sull'altro, per catturare diverse lunghezze d'onda.

 

Le quattro specie di pesci muniti di più opsine appartengono a diverse famiglie, e questa è la prova che la sensibilità della vista si è evoluta in modo indipendente, in risposta alle condizioni ambientali.

 

25 maggio 2019 | Elisabetta Intini