Nelle profondità degli oceani vivono dei crostacei giganti che sembrano arrivati da un altro pianeta: sono gli isopodi appartenenti al genere Bathynomus, invertebrati e imparentati con i comuni porcellini di terra. Alcune specie – recentemente ne hanno persino dedicata una a Darth Vader – possono superare i 40 centimetri di lunghezza (più o meno come un Volpino di Pomerania) e vivono a centinaia di metri di profondità, dove il cibo è raro e arriva in modo del tutto imprevedibile.
Eppure questi animali hanno una capacità straordinaria: possono sopravvivere anche per oltre cinque anni senza mangiare. Un nuovo studio pubblicato recentemente sulla rivista Cell da un gruppo di ricercatori dell'Institute of Oceanology della Chinese Academy of Sciences ha cercato di capire come sia possibile.
Come fa un crostaceo gigante a sopravvivere dove il cibo scarseggia?
Il punto di partenza, spiegano gli scienziati, è che questi crostacei vivono in un ambiente estremamente povero di nutrienti, definito oligotrofico. In pratica, nelle profondità marine il cibo scarseggia spesso. Ma allo stesso tempo questi isopodi sono animali molto grandi per la media dei crostacei e il gigantismo richiede normalmente molta energia per essere mantenuto. È quindi una sorta di paradosso biologico: come fanno a sostenere un corpo così grande mangiando così poco?
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Per rispondere a questa domanda, i ricercatori hanno studiato due specie diverse di isopodi giganti che vivono a profondità differenti: Bathynomus jamesi, che arriva fino a quasi 900 metri di profondità, e B. doederleini, che si trova solitamente a circa 300 metri. Hanno combinato analisi genetiche, osservazioni anatomiche e studi sul metabolismo, scoprendo che la specie che vive a profondità maggiori adotta una doppia strategia di sopravvivenza.
Uno stomaco enorme e un metabolismo lentissimo
La prima è molto semplice: possiedono uno stomaco enorme. Negli isopodi di profondità questo organo occupa circa due terzi dell'intero corpo, molto più che nei parenti che vivono in acque più basse. Quando quindi riescono a trovare una carcassa (sono di solito animali "spazzini") o una fonte di cibo abbondante, mangiano enormi quantità di materiale organico e lo accumulano nello stomaco.
La seconda strategia è ancora più sorprendente: il loro metabolismo è estremamente lento. Il cosiddetto metabolismo basale – cioè la quantità minima di energia necessaria per mantenere in vita un organismo – è molto basso. In questo modo riescono a consumare lentamente le riserve accumulate e a sopravvivere per anni senza senza dover mangiare.
Analizzando il contenuto dello stomaco, i ricercatori hanno anche scoperto che il cibo viene trasformato in una sorta di miscela semifluida ricca di lipidi, cioè grassi, che rappresentano una riserva energetica molto efficiente. Anche i batteri presenti nell'apparato digerente sembrano avere un ruolo importante nell'accumulo di queste riserve.
Un gene "rubato" ai batteri per risparmiare le energie
Lo studio ha inoltre identificato un gene molto particolare chiamato ND1, probabilmente acquisito in passato da un batterio simbionte attraverso un fenomeno noto come "trasferimento genico orizzontale". Si tratta di un processo biologico piuttosto complesso e più tipico tra batteri, in cui un organismo incorpora geni provenienti da cellule appartenenti da esseri viventi completamente diversi.
Secondo i ricercatori, questo gene aiuta gli isopodi giganti a regolare il metabolismo energetico in modo molto preciso. Gli esperimenti condotti su pesci zebra, vermi nematodi e cellule umane hanno mostrato che, a basse temperature simili a quelle degli abissi, ND1 riduce sensibilmente l'attività dei mitocondri, gli organelli cellulari che producono energia. In pratica l'organismo entra in una sorta di modalità di risparmio energetico estremo. Nei pesci zebra geneticamente modificati con questo gene, la resistenza al digiuno è infatti aumentata del 37%.
Questo suggerisce che i Bathynomus siano riusciti, nel corso dell'evoluzione, a trovare una sorta di equilibrio tra due esigenze apparentemente opposte: avere un corpo gigantesco, ma consumare pochissima energia. Secondo gli autori, questa ricerca mostra per la prima volta come alcuni animali degli abissi abbiano "riprogrammato" il proprio metabolismo grazie a modifiche genetiche ed epigenetiche, cioè cambiamenti che regolano l'attività dei geni senza alterare il DNA. Riuscendo così a sopravvivere per anni senza mangiare.
