di Marlowe Hood
Gli scienziati hanno rivelato domenica per la prima volta come alcuni serpenti possono rilevare il debole calore corporeo emanato da un topo a un metro di distanza con sufficiente precisione e velocità per cacciare al buio.
Si sa da decenni che i serpenti a sonagli, i boa e i pitoni hanno i cosiddetti organi a fossa tra l’occhio e la narice che possono percepire anche piccole quantità di radiazioni infrarosse – calore – nei loro dintorni.
Tra le vipere, il serpente a sonagli diamondback occidentale, nativo del Messico settentrionale e del sud-ovest degli Stati Uniti, è in una classe a sé, la sua capacità di ricerca di calore fino a 10 volte più acuta di qualsiasi dei suoi cugini.
Anche con piccoli cerotti che coprono gli occhi, il serpente ha mostrato la capacità di rintracciare e uccidere una preda bendata.
Ma esattamente come questi rettili individuano e convertono i segnali infrarossi in impulsi nervosi è rimasto un mistero, e oggetto di un forte dibattito.
Un candidato era il processo fotochimico alla base della visione, per cui l’occhio vede la radiazione elettromagnetica – la luce visibile per gli umani – sotto forma di fotoni che attivano le cellule recettrici, che a loro volta convertono l’energia in un segnale biochimico al cervello.
Alcuni pesci, per esempio, possono vedere nella lunghezza d’onda infrarossa dello spettro elettromagnetico.
Ma David Julius, un biologo molecolare dell’Università della California a San Francisco, ha dimostrato in esperimenti di laboratorio che un percorso neurologico diverso era al lavoro per il “sesto senso” serpentino.”
“In questo caso, la radiazione infrarossa è effettivamente rilevata all’interno dell’organo fossa come calore”, ha detto Julius in un’intervista telefonica. “Abbiamo trovato la molecola responsabile”
Una membrana molto sottile all’interno dell’organo della fossa – essenzialmente una cavità ossea – si riscalda quando la radiazione entra attraverso un’apertura nella pelle, ha spiegato.
Perché la membrana si trova in uno spazio cavo, è squisitamente sensibile ai cambiamenti di temperatura.
“Il tessuto riscaldato trasmette quindi un segnale alle fibre nervose per attivare i recettori che abbiamo identificato”, noti come canali TRPA1.
Il percorso neurochimico coinvolto suggerisce che i serpenti sentono il calore piuttosto che vederlo.
“La molecola che abbiamo trovato appartiene a una famiglia di recettori legati alle vie del dolore nei mammiferi”, ha detto Julius.
Negli esseri umani, il meccanismo equivalente è chiamato “recettore wasabi” perché permette al nostro sistema nervoso sensoriale di rilevare sostanze irritanti – come il condimento giapponese – che appartengono alla famiglia della senape.
Non è, tuttavia, attivato dal calore.
La scoperta, pubblicata su Nature, può anche far luce su come si sono evoluti i serpenti, che strisciano sul pianeta da più di 100 milioni di anni.
“Studiare il cambiamento nelle molecole sensoriali è un modo interessante di guardare all’evoluzione perché come gli animali abitano nicchie diverse, odorano e assaggiano cose diverse, cacciano animali diversi, i loro sistemi sensoriali devono adattarsi”, ha detto Julius.
I risultati suggeriscono anche che le forze della selezione naturale hanno prodotto lo stesso notevole meccanismo di ricerca del calore nei rettili in occasioni separate.
A differenza dei boa e dei pitoni, che hanno anche organi a fossa, le vipere – compresi i serpenti a sonagli – sono arrivi relativamente recenti, in termini evolutivi, e quindi devono aver sviluppato la stessa capacità indipendentemente.
“È incredibile pensare che la mutazione casuale possa aver trovato lo stesso tipo di soluzione più di una volta”, ha detto Julius.
(c) 2010 AFP