Forme e colori delle conchiglie? Li crea una rete neurale

Controlla quanto appena fatto prima di riprendere l’opera. Così, una chiocciola, di giorno in giorno, crea la sua conchiglia seguendo un preciso progetto. Il suo modo di precedere, hanno scoperto i ricercatori di Berkeley, è quello di una rete neurale. Secondo questo modello, ideato nel 1865 dal fisico Ernst Mach per spiegare come funziona il cervello e la fissazione dei ricordi, i centri di eccitazione sono circondati da aree inibitorie, per cui l’attivazione di una cellula inibisce quelle circostanti.

“In effetti, il disegno della conchiglia rappresenta la memoria del mollusco”, spiega il biologo George Oster, coautore dello studio pubblicato su Proceedings of the National Academy of Science. La parte dell’animale che ricopre il margine di crescita della conchiglia – il cosiddetto mantello – agirebbe come una lingua che “assaggia” lo strato di carbonato di calcio deposto il giorno prima per “decidere” come realizzare quello nuovo.

I ricercatori hanno studiato al microscopio elettronico la rete di neuroni che connette le cellule sensorie del mantello con quelle che secernono il carbonato di calcio e i pigmenti, “ingredienti” necessari alla formazione della conchiglia. La concentrazione di carbonato determina la forma della spirale mentre la concentrazione di pigmento determina il disegno, che è unico per ogni specie. Valutando l’ampiezza delle aree di eccitazione e di inibizione intorno alle cellule secretorie e la soglia di sensibilità delle cellule stesse, gli autori dello studio hanno individuato nove parametri da regolare.

Manipolando questi parametri, gli scienziati sono riusciti a replicare al computer la forma e il disegno di quasi tutte le conchiglie marine conosciute, scoprendo che i disegni sono di tre tipi: strisce perpendicolari al margine di crescita, bande parallele al margine, onde asimettriche, che interferendo tra loro formano motivi complessi, zigzag, rombi, frecce. Ogni pattern risponde a un particolare programma di attivazione e inibizione delle cellule secretorie. (c.v.)