Il polpo, capolavoro e scherzo della natura
Il polpo, capolavoro e scherzo della natura
Il polpo, signore della scogliera (tratto dal libro di Adriano Madonna "Incontri d'estate 2: molluschi e crostacei di basso fondo nell'area marina del Parco Regionale Riviera di Ulisse", AliRibelli Editore)
Prof. Adriano Madonna, biologo marino
Foto di Umberto Natoli
Qualunque cosa si stia facendo sul fondo del mare, ci sono buone probabilità che un polpo ci stia osservando. Il signore della scogliera è un abitudinario del suo territorio, che tiene costantemente sotto controllo. Quando elegge dimora sotto uno scoglio tende a “tenersi l’appartamento” vita natural durante, a meno che, a un certo punto, non lo giudichi un rifugio poco sicuro oppure ne venga scacciato dagli eventi.
Lo straordinario processo evolutivo che ha interessato il polpo dai tempi dei tempi ne ha sviluppato molte caratteristiche, avvicinandolo in maniera sorprendente al mondo degli esseri pensanti, tant’è che il nostro amico a otto tentacoli riesce a stabilire con una certa facilità quali siano le intenzioni dei vari intrusi che nel corso della sua esistenza si trova davanti: ad esempio, un polpo che andavo spesso a visitare durante gli anni della mia giovinezza sapeva benissimo che non ero mosso da intenti aggressivi e posava davanti all’obiettivo della mia macchina fotografica come una star del cinema. L’apparato cerebrale di questo cefalopode, quindi, è sofisticato al punto da riuscire a elaborare la differenza tra “presenza amica” e “presenza nemica” con due tipi di reazioni opposte: la percezione della minaccia provoca l’effetto fuga o l’intanamento profondo; la certezza di trovarsi al cospetto di un intruso con buone intenzioni lo induce a restare immobile, senza ritirarsi in tana, ma, a volte, addirittura a socializzare, magari allungando un paio di tentacoli per saggiare e, quindi, conoscere meglio chi gli sta davanti. Questa esperienza è molto comune e tanti subacquei possono raccontarla. Non è poi così difficile, infatti, accarezzare un polpo oppure entrare talmente nelle sue grazie da arrivare a vedercelo passeggiare sopra un braccio. E allora viene spontaneo chiedersi che tipo di apparato cerebrale abbia il polpo per giungere a tali livelli di elaborazione e di comportamento.
Una delle caratteristiche più affascinanti di questo meraviglioso animale, come è spiegato dettagliatamente nell'articolo, è la sua straordinaria capacità di mimettizzarsi con l'ambiente circostante, assumendo in una frazione di secondo i colori degli elementi del fondale che lo circondano, e addirittura modificando la conformazione del suo tegumento fino a imitare, ad esempio, strutture di piccole alghe o idroidi, attraverso l'emissione di piccoli peduncoli.
Neuroni e gangli
Il polpo non ha un cervello come quello umano e degli altri vertebrati: non possiede, dunque, un encefalo, bensì un insieme di gangli, considerando che un ganglio è un nodo costituito da un certo numero di cellule cerebrali dette neuroni.
I neuroni hanno la caratteristica di reagire a stimoli interni ed esterni in modo da produrre delle risposte. Nella scala zoologica, passando dalle specie più primitive a quelle più evolute, si può riscontrare un adattamento sempre migliore della risposta all’entità dello stimolo e una specializzazione sempre più progredita degli organi deputati alla ricezione dello stimolo e di quelli che producono la risposta.
Il cervello del polpo è fortemente sviluppato e grande: c’è, infatti, un ottimo rapporto tra la sua massa e quella corporea dell’animale. I neuroni sono circa cinquecento milioni e vanno a costituire un grosso gruppo di gangli fusi insieme e localizzati attorno all’esofago (gangli periesofagei). Questi sono organizzati in tratti nervosi e lobi altamente specializzati che formano regioni funzionali separate: i lobi che si trovano sotto l’esofago coordinano l’attività motoria e posturale ordinando l’uso dei tentacoli durante la deambulazione; i lobi ottici coordinano la vista, quindi le informazioni percepite dagli occhi. Le zone dorsali del cervello, invece, sono centri di apprendimento e di memoria ed è dimostrato che i polpi hanno una forte memoria, così come una grande facilità di imparare per semplice osservazione.
Gli esperimenti del professor Graziano Fiorito.
Il professore Graziano Fiorito della Stazione Zoologica Anton Dohrn di Napoli diversi anni fa effettuò una serie di studi e di esperimenti che confermarono, oltre al livello di intelligenza del polpo, anche la sua facilità di apprendimento per osservazione. Il primo esperimento dimostrò come un polpo a cui venga presentato un barattolo di vetro opportunamente tappato e contenente un granchio, sappia avviluppare il tappo tra i tentacoli, tirarlo via e afferrare il granchio. Nell’esperimento, ripreso in un video, si vede il polpo calarsi nel barattolo per afferrare il granchio e poi uscire fuori per tornare alla propria tana avendo l’accortezza di portarsi dietro il tappo e su questa indole di collezionista del polpo che fa incetta di sassi e oggetti vari torneremo in un secondo momento. Il professor Fiorito, però, fece un esperimento ancora più interessante, i cui risultati hanno davvero dell’incredibile: un acquario fu diviso in due comparti mediante una lastra di vetro e in ogni comparto fu messo un polpo. Ovviamente, la lastra di vetro consentiva ai due polpi di guardarsi. In uno dei due comparti fu calato un cubo di legno con un cassetto contenente un granchio. Uno dei due polpi, che non era nuovo all’esperimento, aprì il cassetto e afferrò il granchio, come aveva fatto altre volte. Intanto, il suo compagno lo osservava con attenzione al di là della lastra di vetro. Nel momento in cui anche a lui fu presentato il cubo di legno, con grande facilità aprì il cassetto e ghermì il granchio. Gli era bastato osservare una sola volta il suo collega che si procurava il pranzo per riuscire a imitarlo alla perfezione. Tutto ciò è possibile solo se si possiede un cervello con alte capacità di elaborazione e di sintesi: in pratica, ciò che a grandi linee potremmo definire un cervello intelligente, anche se meno complesso di quello dei vertebrati.
Fermo nei pressi del suo rifugio, e confidando sempre nella sua straordinaria capacità mimetica, il polpo non perde mai di vista un ospite che si avvicina, come ad esempio un subacqueo, pronto però a rintanarsi o a fuggire se sospetta una situazione di pericolo.
Sistema circolatorio chiuso
L’evoluzione non agisce mai su un solo fronte. Con questo intendiamo dire che, nel caso del polpo, se il suo cervello si è evoluto fino a raggiungere i livelli ai quali abbiamo accennato, anche il resto del suo organismo non è da meno. Ci riferiamo in particolare al sistema circolatorio.
Nel regno animale esistono due tipi di sistemi circolatori: il sistema aperto e il sistema chiuso. Il primo, tipico degli artropodi (insetti, crostacei, ragni) e della maggior parte dei molluschi (ad eccezione dei cefalopodi), consiste in una cavità, l’emocele, in cui sono presenti gli organi vitali dell’animale, dove il sangue fluisce e rifluisce con continuità bagnando i tessuti e attuando, così, gli scambi gassosi. Nel sistema circolatorio chiuso, invece, ci sono i vasi sanguigni e il sangue va ad irrorare i tessuti attraverso una serie di capillari. Poiché questa irrorazione avviene sotto pressione, gli scambi gassosi sono più forti ed efficaci.
Sintetizziamo per punti le differenze tra sistema circolatorio aperto e chiuso: nel sistema circolatorio aperto il sangue raggiunge basse pressioni, la sua distribuzione è poco regolata e il ritorno venoso è lento. Nel sistema circolatorio chiuso, invece, la pressione del sangue raggiunge alti livelli grazie alla resistenza dei vasi e alle loro pareti elastiche, c’è una migliore regolazione della distribuzione agli organi e il ritorno venoso è rapido. Tutto ciò comporta che mentre nel sistema circolatorio aperto gli scambi gassosi sono lenti e di modesta entità, nel sistema circolatorio chiuso essi sono veloci e di importante entità.
Mentre nelle altre classi di molluschi si osserva un sistema circolatorio aperto, nei cefalopodi, e quindi nel polpo, c’è un sistema circolatorio chiuso, al pari di quello dei vertebrati. Ma c’è di più: il sistema circolatorio del polpo si avvale di ben tre cuori: il cuore sistemico e due “cuori ausiliari” detti cuori branchiali, con la funzione di pompare il sangue a pressione sulle branchie per ottimizzare gli scambi gassosi. La coordinazione dei tre cuori è affidata ad un ganglio neurale.
Un particolare che, in un certo senso, avvicina i cefalopodi ai vertebrati è la presenza di vene coronarie con la funzione di raccogliere il sangue dopo il suo passaggio dall’interno del cuore alla rete di capillari presenti nel tessuto cardiaco.
Non è un incontro molto frequente, ma durante un'immersione può capitare di assistere all'accoppiamento di due polpi: un rituale simile ad una elegante danza e... molto romantico. (Foto di Adriano Madonna)
Disegno del prof. Fabio Ferro
I cromatofori
I colori che il polpo è in grado di assumere, mutare, sfumare, addensare ed elaborare in mille modi sono una interessante materia di studio. Tutti abbiamo visto “scomparire” un polpo perché in un attimo è riuscito a mimetizzarsi in maniera perfetta sul substrato dove era attaccato, così come tutti abbiamo notato come i suoi colori si scuriscano nel momento in cui aggredisce una preda oppure si confronta con un aggressore. Esistono, dunque, per questo mollusco, colori di guerra, colori di fuga, “colori d’amore” nel momento dell’accoppiamento, addirittura colori tipici del momento in cui uccide la preda etc.. Ma al di là dei colori in sé, che cosa c’è alla base di questa elasticissima e immediata capacità di trasformazione cromatica? In pratica, quali sono e come funzionano gli organi del colore del polpo?
La pelle dei cefalopodi è cosparsa di una miriade di organelli detti cromatociti o cromatofori, contenenti dei pigmenti colorati. Una corona di muscoli è presente attorno ad ogni cromatoforo e, a seconda se i muscoli si contraggono o si dilatano, estendono o concentrano i pigmenti colorando superfici più grandi o più piccole. Ovviamente, i cromatofori vengono sollecitati da impulsi nervosi e poiché cromatofori contenenti differenti tipi di pigmenti sono regolati da nervi diversi, le variazioni di colore che possono essere ottenute sono ben precise e in numero grandissimo.
Un polpo sorpreso di notte dal flash del fotografo subacqueo (foto di Adriano Madonna).
Cinque classi di pigmenti
Abbiamo detto che nei cromatofori, che non solo i cefalopodi posseggono ma anche altri animali come rettili, pesci e uccelli, ci sono dei pigmenti. Essi si dividono in cinque classi: le melanine, gli ommocromi, i carotenidi, le purine e le pteridine.
Le melanine hanno un’escursione di colori dal bruno al nero e i cromatofori che le contengono si definiscono melanociti; gli ommocromi, che variano dal bruno, al rosso, al giallo, sono presenti un po’ in tutti i cromatofori; i carotenidi comprendono i caroteni (di colore giallo fino al rosso arancio) e le xantofille (di colore giallo); le purine conferiscono colori dal bianco giallino all’argento. Una di queste è la guanina, che, insieme con un altri pigmenti, è presente sotto forma di cristalli in cromatofori detti iridofori; infine, la quinta classe di pigmenti, le pteridine, danno colori che vanno dal bianco giallastro all’arancio e al rosso.
Due modi di trasformazione
Da un’attenta osservazione del polpo nel suo habitat si può dire che quando esso decide di mimetizzarsi, cioè di adeguare non solo i suoi colori ma anche la conformazione del suo tegumento a quello dell’ambiente circostante, può farlo in due modi diversi: gradualmente o repentinamente. La trasformazione graduale si può osservare quando il polpo, lentamente, si addentra in una “foresta” di idroidi o di alghe: allora vedrete che, mano a mano che procede, la sua pelle si arricchisce di peduncoli che riproducono la forma degli idroidi e delle alghe, e, nel contempo, si stabilisce un perfetto adeguamento del colore. Molto più sorprendente, invece, è osservare un polpo che, vistosi scoperto, in un centesimo di secondo adegua forma e colori all’ambiente assumendo un’assoluta immobilità: il polpo è praticamente scomparso, come se avesse premuto un interruttore in grado di azionare un complicato meccanismo nella frazione di un attimo e anche questo ci conferma l’alto livello di efficienza delle capacità neurologiche del signore della scogliera.
