L’inquietante pesce quattr’occhi (Dolichopteryx longipes)

Scenario I: Immaginate di essere in una grande stanza buia. Avete fame, sentite odore di cibo ma non riuscite a trovarlo al buio. Gli artigli di un mostro vi sfiorano e vi mancano di un soffio; vi rendete conto che la stanza brulica di mostri, ma non riuscite a vederli. Game over.

Scenario II: Siete nella stessa stanza, ma questa volta il cibo e’ corredato di minuscole lampadine di Natale che si accendono e si spengono, cambiando continuamente posizione. I mostri sono sempre li, ma questa volta riuscite ad intravvederli come ombre in movimento nella penombra delle lucine di Natale. Il dramma e’ che vi si sono rotti gli occhiali e il mondo intorno a voi appare sfuocato ed indistinto. Non sapreste dire quanto e’ lontano quello strudel, se di strudel si tratta, ne’ se l’ombra alle vostre spalle e’ ancora li. La situazione e’ sicuramente incresciosa.

Scenario III: stessa stanza di prima, ma questa volta inforcate ben saldi gli occhiali. Afferrate lo strudel al volo e date un cazzotto in mezzo agli occhi al mostro speranzoso alle vostre spalle, che poveretto ci vedeva gia’ poco prima. Quadro completato, si sale di un livello nel videogioco dell’evoluzione.

E’ quello che e’ accaduto ad un improabile pesce abissale appartenente ad un gruppo di pesci detti in inglese spookfish (letteralmente, pesci spettrali). Un nome una garanzia, di questi pesci si sa davvero poco. Vivono a profondita’ piuttosto elevate, fino a circa 1000 metri, sono piccoli e poco appariscenti e questo ne rende la cattura in vivo e lo studio estremamente difficile. L’ambiente in cui si muovono e’ lo stesso posticino ameno e confortevole descritto per il Vampyrotheutis infernalis (da quelle parti se non mettono agli animali nomi da casa degli orrori del luna-park non sono contenti, a quanto pare).

Il principale problema di questi pesci, oltre che vivere in un ambiente schifoso, e’ che a quelle profondita’ una minima frazione della luce solare arriva. Per poterla cogliere, quindi, tutti gli spookfish si sono dovuti dotare di occhi grossi, peduncolati e soprattutto rivolti verso l’alto, con retine ricchissime di bastoncelli e senza coni, onde raccogliere quel po’ di fotoni ad alta energia che vien giu’. Dato che questo problema dell’essere obbligati a guardare in su e’ comune un po’ a tutti da quelle parti, il Dolichopteryx longipes e’ dotato di due file di punti bioluminescenti che servono per l’equivalente abissale della contrombreggiatura, la controilluminazione.

La contrombreggiatura e’ una blanda forma di mimetismo comune a diversi animali che sfumano il colore dallo scuro del dorso al chiaro della pancia in modo che all’occhio di un potenziale predatore la parte di sopra, che e’ scura e assorbe la luce, e la parte di sotto, che e’ chiara e riflette la luce, appaiano dello stesso colore. Questo appiattisce la sagoma dell’animale sullo sfondo e la rende meno visibile.

La  controilluminazione del Dolichopteryx e’ concettualmente simile: accende due file di lucine (cromatofori) sotto le linee laterali in modo che chi guarda da sotto si confonda tra la luce solare dello sfondo e la luce da bioluminescenza della pancia del pesce, cosi’ che la sagoma scompaia nel chiarore uniforme.

Questo trucchetto certamente aiuta, ma non risolve tutti i problemi del nostro pesce dalle lunghe pinne (questo il significato del nome specifico, le pinne anali sono lunghissime). Posto infatti che possa guardare in su, e non essere visto da sotto, ha il problema di dover guardare a sua volta in basso. Ma per vedere cosa? Altri puntini di bioluminescenza, ovviamente! Deve pur mangiare anche lui, in fondo.

La conformazione del cristallino e la retina specializzata tuttavia non aiutano: i puntini luminosi verrebbero visti, per fenomeni di rifrazione, sfuocati e confusi anche se l’occhio potesse puntare verso il basso. Infatti la luce, passando attraverso l’unica lente del cristallino, verrebbe piegata e convogliata tutta nello stesso modo (come succede anche nel nostro occhio) e l’immagine di tanti puntini alla fine apparirebbe confusa.

spookfish1-bbcnews-morgan.jpg

Immagine da: news.bbc.co.uk

Per ovviare a cio’ il Dolichopteryx longipes si e’ inventato, nel corso dell’evoluzione, una caratteristica assolutamente unica -almeno per quanto ne sappiamo- tra i vertebrati: un occhio inferiore con uno specchio parabolico al posto del cristallino. Sebbene esternamente sembra che il pesce abbia quattro occhi, due sopra e due sotto, in realta’ internamente le due strutture sono in comunicazione e condividono lo stesso umor vitreo, pur avendo due retine diverse e due sistemi ottici differenti.

La camera inferiore e’ dunque dotata, anziche’ di un cristalino sferico come in tutti i pesci (e non lenticolare come per noi),  di una superficie curva riflettente che riceve la luce da una cornea in basso e la invia verso una apposita retina posta ad un angolo di circa 90 gradi. Questa invenzione, rivoluzionaria a prima vista, sembrerebbe pero’ una scoperta dell’acqua calda: molti vertebrati (inclusi i nostri cani e gatti), sono dotati di una superficie riflettente dentro l’occhio, il tapetum lucidum. Si tratta di cellule della coroide, una delle tre membrane che rivestono l’occhio, specializzate nel riflettere la luce ricevuta in modo da amplificare il segnale luminoso.Lo specchio tuttavia sta a valle del segnale luminoso, e riceve fotoni che sono stati gia’ deviati dal cristallino, e non sostituisce il sistema rifrattivo in blocco come nel caso di questo pesce.

spookfish-eye.jpg

Schema dell’occhio del Dolichopterix longipes. Immagine da: notrocketscience/2008

La novita’ consiste quindi nel fatto che non solo non vi e’ rifrazione alcuna della luce ma solo riflessione (il che riduce le aberrazioni), ma anche nel fatto che lo specchio e’ formato di tanti cristalli di guanina orientati ognino ad un angolo differente in modo che l’immagine ricevuta venga  riflessa e focalizzata in uno specifico punto della retina. Semplice e geniale, insomma. Nei pochi altri pesci che hanno sviluppato occhi “inferiori” non vi e’ nessun sistema rifrattivo o riflessivo a convogliare l’immagine sulla seconda retina e cio’ ovviamente rende l’immagina sfuocata.

La scoperta e’ recentissima, risale a dicembre 2008. Il motivo per cui finora non si era capita la particolarita’ di questo pesce, gia’ noto alla scienza da 120 anni, era che non si erano catturati animali vivi. La scoperta e’ stata quindi effettuata per caso da un gruppo di ricercatori della City University London coordinati dal Dr. Hans-Joachim Wagner dell’Universita’ di Tubinga intenti a censire le acque tra Samoa e la Nuova Zelanda con una nuova trappola di profondita’ che -suppongo- consente la compensazione quando gli animali vengono portati in superficie e che evidentemente e’ abbastanza mimetica da non essere sgamata da nessuno dei quattro occhi del pesce-spettro.

Referenze

A Novel Vertebrate Eye Using Both Refractive and Reflective Optics“. Current Biology. December 2008. doi:10.1016/j.cub.2008.11.061. http://www.cell.com/current-biology/abstract/S0960-9822(08)01621-7. Retrieved on 27 December 2008.

Published by tupaia on febbraio 19th, 2009 tagged uncategorised


13 Responses to “L’inquietante pesce quattr’occhi (Dolichopteryx longipes)”

  1. dund Says:

    pazzeschissimo
    mi veniva in mente l’Anableps anableps, che ha retina e pupilla sdoppiate alla linea del menisco d’acqua e diversamente adattate per la visione simultanea in aria e sott’acqua, ma questo vince hands down

    [ho trovato un link carino con le anatomie comparate, tra gli altri, di Anableps e Dolichopteryx (pre-dicembre 2008), solo che è tutto in svedese]

  2. Marco Ferrari Says:

    date un cazzotto in mezzo agli occhi al mostro speranzoso alle vostre spalle

    ROTFLASTC

    Marco

  3. Mr. Tupaia Says:

    Accidenti, quando ho letto il primo scenario ho pensato per un attimo che avessi fatto un post sui grue e sugli altri mostri di Zork.

  4. tupaia Says:

    Marco: mi aspettavo una bacchettata sulle dita per questa frase: “si sale di un livello nel videogioco dell’evoluzione” che pero’ non sapevo come cambiare :)

  5. tupaia Says:

    Stefano: no, nei telescopi la luce viene prima rifratta e poi riflessa. Qui le due vie ottiche sono distinte

  6. Networm Says:

    “trappola di profondita’ che -suppongo- consente la compensazione quando gli animali vengono portati in superficie”

    Beh lo suppongo anche io, a meno che non abbiano raschiato via i pezzetti di occhio dalle pareti della trappola per poi ricostruirli minuziosamente :D

  7. tupaia Says:

    Stefano: fatto!

  8. David Says:

    Mannaggia, leggendo questo post mi sono reso conto della mia grande ignoranza sui meccanismi visivi dei vertebrati (a dir la verità anche per gli invertebrati ne so un tanto al chilo)… vado a studiare!…ciao!

  9. Percomorfo Says:

    Io darei un’occhiata anche qui:

    http://blogs.discovery.com/news_animal/2009/02/see-a-fish-with-a-transparent-head.html

    Da qualche parte dovrei avere anche il pdf tecnico.

    Fabio

  10. roseau Says:

    E di questo cosa ci dici?

  11. roseau Says:

    Strano, non va il link….

    http://www.repubblica.it/2006/12/gallerie/ambiente/pesce-trasparente/1.html

  12. tupaia Says:

    Percomorfo e Roseau: cosa dovrei dire? Ci sono piu’ cose in cielo e in terra di quante faccia in tempo a scriverne su questo blog :)

  13. Palmiro Pangloss Says:

    Illuminarsi per confondersi con uno sfondo luminoso e’ un truccu usato anche dagli aerei spia, per dire.

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