Quel pesce cammina, sul fondo dell’oceano

Quando pensiamo all’origine dell’abilità di esseri umani ed animali di camminare sulla superficie della Terra, sicuramente i pesci non sono la prima cosa che ci viene in mente. E tuttavia, secondo uno studio pubblicato su Cell, i primi organismi in grado di deambulare camminavano già sul fondo degli oceani, prima che i primi vertebrati emergessero sulla terraferma – un comportamento ancora osservabile in alcuni dei loro discendenti al giorno d’oggi.

“La nostra ricerca – ha spiegato Jeremy Dasen, autore principale dello studio – suggerisce che i circuiti neurali che controllano il camminare si sono originati non quando i nostri antenati si sono avventurati per la prima volta sulla superficie terrestre come si pensava, ma molto prima, nei pesci“. I ricercatori sono rimasti molto sorpresi quando hanno osservato che anche alcuni tipi di pesci sono in grado di “camminare”, utilizzando strutture neurali che sono praticamente identiche a quelle usate da altri tipi di vertebrati, tra cui gli esseri umani.

Durante lo studio, gli scienziati hanno analizzato lo sviluppo neurale di un tipo di pesce che prende il nome di Leucoraja erinacea, imparentato con squali e mante (della famiglia delle razze, di cui un in foto un esemplare) che vive nella parte nord-occidentale dell’Oceano Atlantico. Questa specie viene spesso utilizzata come organismo modello negli studi in biologia e medicina, in quanto rappresenta uno dei primi esempi di vertebrati ed è cambiata pochissimo nel tempo. Gli esemplari che possiamo osservare oggi sono di fatto estremamente simili ai loro antenati, che esistevano già circa 420 milioni di anni fa.

Questo esemplare presenta due gruppi di pinne, delle grandi pinne pettorali che servono per nuotare e delle pinne pelviche, più piccole, con cui l’animale cammina sul fondo dell’oceano utilizzando un movimento con cui alterna la pinna destra a quella sinistra, in modo simile a come gli animali si muovono sulla terraferma.

Durante la ricerca, gli scienziati hanno in particolare studiato alcuni embrioni di L. erinacea, in quanto i circuiti neurali che controllano il movimento si formano durante la gestazione. Dai dati raccolti, utilizzando una tecnica chiamata RNA sequencing, è emerso che anche in questi pesci, come negli esseri umani, l’abilità di camminare è determinata da specifici circuiti neurali, che prendono il nome di CPG (Central Pattern Generators). Questi circuiti sono contenuti nel midollo spinale e connettono i neuroni, determinando la sequenza in cui diversi muscoli vengono attivati.

Dallo studio è anche emerso che questo pesce ed i mammiferi hanno un importante elemento biologico in comune: entrambi utilizzano delle proteine, chiamati HOX e FOXP, che fungono da interruttori, accendendo e spegnendo specifici geni durante la formazione dei neuroni che permettono il movimento. “Questi dati – conclude Dasen – suggeriscono che il programma genetico che permette ai nervi nel midollo spinale di muovere i muscoli si è originato milioni di anni prima di quanto pensavamo”.

Riferimenti: Cell