Non e’ un capello, e neanche un crine di cavallo: Lo strano caso dei Nematomorfi

La nostra attitudine nei confronti dei parassiti e’ sempre, immancabilmente, quella del disgusto piu’ profondo e della chiusura totale a osservare un parassita. Ci fa orrore l’idea di una creatura che vive a spese di un ospite che soffre, e a volte muore, per la presenza di un altro organismo all’interno. Ciononostante la zoologia nutre un’attrazione morbosa verso queste creature: per la loro vita criptica, nascosti all’interno di altri corpi, e per le loro dimensioni spesso ridotte, i parassiti sono gli organismi piu’ difficili da scoprire e da studiare. Eppure gli adattamenti alla vita parassitaria portano immancabilmente a strutture corporee uniche e che meritano di essere osservate con curiosita’, mettendo da parte per un attimo l’impulso a fuggire.

I nematomorfi sono un ottimo esempio di cio’. Sono la versione 1.0, parassita, dei nematodi, che di per se non ci piacciono molto perche’ sono vermi, ma li tolleriamo perche’ la maggior parte conduce vita libera. Quando pero’ non solo abbiamo di fronte un vermone lungo un metro, ma e’ anche un parassita obbligato, allora le cose cambiano.

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Non e’ il Flying Spaghetti Monster, e neanche una parrucca semovente da Gorgone: e’ un gruppo di Gordius robustus adulti. Foto: bsweb.unl.edu

Esistono sparsi nelle acque dolci e salate di tutto il mondo circa 340 specie di nematomorfi, che per la loro unicita’ costituiscono addirittura un Phylum a se’ (un Phylum e’ l’insieme che racchiude al suo interno tutte le altre sottodivisioni: classe, ordine, famiglia, genere, specie; in genere in un phylum ci sono migliaia di specie: per costituire un phylum gli animali devono avere una organizzazione corporea diversa da tutti gli altri).

Cos’hanno dunque i nematomorfi di tanto diverso? Di fatto assomigliano molto ai nematodi, con cui sono imparentati (sister taxon): come questi hanno una cuticola esterna fatta di collagene piuttosco coriacea, che nei nematomorfi e’ in genere nera o bruna e decorata con forme poligonali, al di sotto della quale c’e’ l’epidermide e poi uno strato di muscoli longitudinali ma non radiali. Tradotto significa che questi vermi sono in grado di muoversi ondeggiando come una frusta, ma non di accorciarsi e allungarsi come fa un lombrico, il che li rende inadatti alla vita sulla terraferma. I nematomorfi infatti, a differenza dei nematodi, da adulti sono tutti acquatici e negli stadi larvali sono tutti parassiti di artropodi: cavallette, grilli, cicale, coleotteri, ma anche tricotteri, libellule, ragni, millepiedi, centopiedi, crostacei e sanguisughe.

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Nematomorfo che forma il proverbiale nodo. foto: www.inhs.uiuc.edu

La vita da parassita, al solito, ha portato ad adattamenti peculiari: questi vermi mancano di apparato respiratorio, circolatorio ed escretore. L’apparato digerente e’ vestigiale: la bocca e la faringe degli adulti sono un cordone pieno di cellule (il che e’ dare un senso letterale alla frase “bocca cucita”), l’intestino non sbocca all’esterno perche’ tanto non viene usato. Gli adulti si pensava non si nutrissero affatto, anche se studi recenti suggeriscono che possano assorbire particelle di cibo microscopiche dall’ambiente. Per sopravvivere, per lo piu’ utilizzano le riserve assorbite dall’ospite, attraverso la cuticola, durante le fasi larvali.

I nematomorfi adulti sono creature timide ed innocue, che si nascondono in anfratti in acqua o in terreni allagati. Le femmine in particolare sono poco mobili e se ne stanno li tutto il tempo rintanate, tanto non mangiano neanche. Uno dei motivi per cui si sa tanto poco di questi vermi e’ proprio che e’ molto difficile rintracciare gli adulti. I maschi sono piu’ mobili e vagano alla ricerca delle femmine. Quando ne trovano una, compito arduo anche per loro, le si annodano intorno e formano un vero e proprio nodo gordiano inestricabile (da cui il nome di Gordiidi o in inglese di Gordian worms). Gli spermi vengono rilasciati in acqua e subito dopo l’accoppiamento il maschio muore, tanto non serve piu’.

La femmina depone allora strisce di alcuni milioni di uova, fecondate all’uscita della cloaca e avvolte in un lungo nastro gelatinoso che le protegge. Il nastro viene attaccato a una pianta acquatica, o a una roccia, per protezione. Dopo 15-80 giorni (dipende dalla specie e dalle condizioni ambientali) nascono le larve, e qui comincia il bello (anzi, il brutto).

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Larva di Paragordius varius

La larva e’ dotata di una proboscide estroflessibile coperta di uncini ricurvi e stiletti. Complessivamente assomiglia molto a un priapulide, ma probabilmente si tratta di convergenza evolutiva. Ora, questa larva ha un problema: e’ un parassita e deve trovare un ospite. Nelle specie marine di nematomorfi, come Nectonema agile, il problema e’ facilmente risolto: basta essere ingeriti da un granchio o da un altro crostaceo, svilupparsi al suo interno e fuoriuscire come adulti. Il mistero si infittisce invece per specie come Gordius robustus che, affrontando incredibili difficolta’, hanno colonizzato la terraferma. Il dubbio e': perche’, avendo a disposizione decine di specie di crostacei acquatici?

In ogni modo, il processo di infestazione degli artropodi terrestri avviene o perche’ la larva si arrampica sulla vegetazione ripariale, dove viene ingerito con l’erba nell’ospite definitivo, ad esempio una cavalletta, o tramite un ospite intermedio: la larva viene ingerita, o si scava la strada da se con la proboscide uncinata, nel corpo della larva di un insetto acquatico, ad esempio una libellula. Qui si incista e rimane quiescente nel corpo dell’insetto. Quando la larva metamorfosa, si trasforma in un insetto alato che vola sulla terraferma e che probabilmente muore anche sulla terraferma. Quando cio’ accade, ci sono alcune specie di insetto che non disdegnano di fare gli spazzini, ad esempio i grilli. Mangiando la carne della libellula si infettano con la cisti del nematomorfo.

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Larve di tricotteri, un tipo di insetti acquatici, infestate da Gordius albopunctatus. Foto da Schmidt-Rhaesa & Kristensen, Journal of Natural History 40: 495-502, via: www.biologie.uni-hamburg.de

Una volta dentro l’ospite definitivo, la larva esce dalla cisti e si scava la strada con la sua testa uncinata dall’intestino fino alla cavita’ celomatica, dove comincia lo sviluppo come adulto. Se l’ospite e’ inadatto, non e’ chiaro se la cisti si apra o no, ma comunque il verme non arriva a svilupparsi: o viene espulso dall’intestino dell’ospite o si reincista ei suoi tessuti. Il processo di sviluppo prende dalle 4 alle 20 settimane. Quando il verme e’ finalmente adulto e deve uscire dal corpo dell’ospite, accade una cosa strana: il nematomorfo induce in qualche modo non ancora compreso l’insetto a spostarsi in prossimita’ dell’acqua. Si presume che il cambiamento di comportamento sia legato a sostanze chimiche prodotte dal verme che inducono la sintesi di proteine che influenzano l’azione di neurotrasmettitori del cervello dell’insetto. In altre parole, l’insetto viene drogato per alterarne la percezione e dirigerlo verso l’acqua. Quando l’acqua e’ sufficientemente vicina, uno o spesso molti vermi lunghi 70-100 cm e largo 0.5-3 mm ne percepiscono in un modo non chiarito la presenza ed escono dal corpo dell’insetto, che generalmente a questo punto soccombe.

Naturalmente la probabilita’ che tutto questo ciclo, indispensabile per i Gordiidi ((la classe terrestre di nematomorfi) si compia per intero e’ estremamente bassa ed alte sono le probabiltia’ che la cisti non venga ingerita da un insetto del tipo giusto, o che il grillo non trovi acqua nelle vicinanze. Il come e perche’ si sia evoluto un simile, anomalo, meccanismo avendo a disposizione i crostacei acquatici e’ un mistero tale da indurci a ignorare per qualche momento il disgusto del parassita. Non sappiamo quanto antichi siano i Gordidi e quanto tempo ci abbiano messo ad evolvere questo assurdo ciclo. Il nematomorfo piu’ antico che si conosca e’ il fossile di Gordius tenuifibrosus, trovato in Germania e risalente a 45 milioni di anni fa, ma forse sono presenti sin dal Cambriano.

Nota di Folklore: Un altro nome con cui questi animali sono chiamati dagli anglosassoni e’ “horsehair worms” (vermi crine di cavallo). Narra un’altra leggenda, infatti, che se un crine della coda di un cavallo cade in acqua, con un meraviglioso atto di generazione spontanea si trasforma in un nematomorfo. La realta’ e’ che e’ facile che in zone dove l’acqua scarseggia gli adulti si trovino in piccole pozze o anche negli abbeveratoi degli animali, dove e’ facile vederli.

N.B. I nematomorfi sono esclusivamente parassiti di artropodi e non infestano i vertebrati.

Published by tupaia on novembre 10th, 2008 tagged evoluzione, Insetti, invertebrati, misteri, parassiti, vermi


21 Responses to “Non e’ un capello, e neanche un crine di cavallo: Lo strano caso dei Nematomorfi”

  1. danilo Says:

    “Il come e perche’ si sia evoluto un simile, anomalo, meccanismo avendo a disposizione i crostacei acquatici e’ un mistero tale da indurci a ignorare per qualche momento il disgusto del parassita.”

    Beh, il come è davvero un casino da immaginare. Ma il suo vantaggio mi pare chiaro. Chi lo ha sviluppato può muoversi da acqua ad acqua. I fiumi cambiano letto, i laghi s’interrano, le paludi si prosciugano. Ma se puoi spostarti da un’acqua all’altra, a te che ti frega?
    E’ il motivo per cui il ditisco mantiene le ali. Quei ditischi che le hanno perse si son più probabilmente estinti, come dire.

  2. falecius Says:

    Va bene, però sono brutti forte. Io sto con gli artropodi (che poi lo so che ci sono artropodi anche peggiori; la sacculina è un crostaceo, no?).

    A parte queste considerazioni moralistiche, che non c’entrano molto con la realtà biologica (mi viene sempre in mentre la storia di Darwin, la vespa ed il ragno) il vantaggio mi sfugge. Cioè, dovrebbe essere più difficile per questi orrori completare un ciclo così macchinoso (parlo di quelli che parassitano artropodi terrestri) che non trovare un’acqua alternativa.
    Voglio dire, se ce la fanno i copepodi ed i triops (a proposito, come va l’allevamento?) a sopravvivere in una pozzanghera…
    Poi, perché sono considerati un phylum diverso dai nematodi? cosa li differenzia così profondamente?

  3. tupaia Says:

    Danilo: ci ho pensato un po su, e no, non e’ cosi’ ovvio. Che bisogno c’e’ del grillo e della cavalletta? non era sufficiente infestare libellule e ditischi, se il punto era solo cambiare acqua? Il sistema sarebbe stato molto piu’ sicuro in quanto la probabilita’ che un grillo mangi una libellula morta non mi sembra altissima. Oltretutto non ho trovato riferimenti a proposito dell’etologia degli ortotteri dopo l’infestazione, ma suppongo che volare lontano con un metro di verme nella pancia che ti mangia da dentro sia un po un problema, quindi non riesco proprio a vedere la convenienza del doppio passaggio.

  4. tupaia Says:

    Falecius: credo che il non avere organi interni sia sufficiente per essere considerati phylum a se. poi bisogna vedere che dice il DNA.

  5. falecius Says:

    Ma non ci sono anche nematodi parassiti? Loro li hanno, gli organi interni?

  6. Stefano Says:

    Domanda (forse superflua, ma per me necessaria): si trovano anche in montagna, diciamo sulle Alpi?
    Da piccolo mi capitò di vedere dei piccoli vermi, neri, affusolati e che si contorcevano incessantemente, su un tronco d’albero abbattuto. Mi sono sempre chiesto che razza di animali fossero e leggendo (avidamente) il post credo proprio fossero dei Nematomorfi. Possibile?

  7. tupaia Says:

    Falecius: you’ve got me there. Secondo il mio libro di zoologia i nematomorfi hanno fatto parte dei nematodi per molto tempo, e poi sono stati separati. non dice su che base, sospetto sulla base di analisi biomolecolari.

    Stefano: si, e’ possibile

  8. AntonB Says:

    aaah forse finalmente ho trovato cosa sono quei ‘vermi’ che si contorcono in uno stagno vicino casa! :)

  9. luciana bussotti Says:

    complimenti. Vorrei sapere come posso inviare una foto di un organismo che non riesco a riconoscere. Per vederlo è possibile cercare a naturalmentescienza.
    Posso avere una risposta al mio indirizzo di posta elettronica?

  10. armando Says:

    Crine di cavallo o “filo di ferro”?Quest’estate ho trovato decine di grilli e cavallette nella mia cantina(fresca e umida) in stato comatoso, pensavo a causa dei giochi dei miei gatti, e dopo averli uccisi sono sbucati vermi scuri lunghi 20 – 25 cm da un ventre perfettamente vuoto.
    p.f. non pubblicare l’indirizzo mail. grazie

  11. Stefano Says:

    Stupenda spiegazione e complimenti per l’ironia nella scrittura è stato proprio piacevole leggere… in particolare dopo averne filmato uno di questi http://www.satollo.com/spaventoso-verme-non-terrestre-video.

    Ciao, Stefano!

  12. Salvo Says:

    Ti ringrazio della spiegazione. proprio stamani ne ho trovato uno di 40 cm nel mio giardino e siccome ho dei cuccioli e delle bimbe mi sono preoccupato di capire se fosse un brutto segno di infestazione, ma non lo è. ora sono più tranquillo anche non perderò tempo a svermare i miei cani.

  13. errico Says:

    Quindi questi parassiti, non infestano altre specie diverse dagli artropodi e da alcuni particolari insetti vedi i grilli es..Volevo portare la mia esperienza. Qualche giorno fa, dopo aver fornito dei grilli catturati vicino casa ai miei draghi barbuti(pogona vitticeps),dei lucertoloni del deserto Australiano,ho notato uno di questi vermi che fuoriusciva dalla bocca del maschio.Li ho subito sverminati,pensando fossero i normali parassiti di altre specie domestiche e non.Posso stare tranquillo, per quel che riguarda la loro distruzione con un normale sverminante per cani? oppure ci vuole quachecosa di più specifico? E quali danni potrebbero riportare i miei draghi?

  14. tupaia Says:

    Ciao Errico, non so che tipo di sverminante tu abbia dato ai tuoi draghi barbuti e che spettro di azione abbia. Dubito pero’ sinceramente che i nematomorfi nostrani possano infestare danneggiandoli dei vertebrati Australiani. Come sana regola di allevamento pero’ evita di dare alle tue pogone prede selvatiche, per il futuro io alleverei i grilli in casa partendo da uno stock quarantenato, perche’ potresti introdurre funghi e batteri che sono magari meno selettivi riguardo l’ospite.

  15. Lato Says:

    Il ciclo che include solo la cavalletta mi pare non ponga problemi per capirne la “logica”. Molto più misterioso è effettivamente quello con l’ospite intermedio; è possibile che l’antenato di questo nematomorfo fosse specializzato solo per gli ortotteri, e in seguito la specie abbia sviluppato la capacità di attaccare anche larve di libellula come “ruota di scorta” nel caso non ci fossero cavallette negli immediati paraggi, senza che questo abbia eliminato la necessità della larva di svilupparsi in un ortottero (dopotutto, le libellule sono ben diverse da grilli e cavallette, e per quanto esili siano le probabilità di passare al grillo dalla libellula, forse sono meno esili delle probabilità di evolvere una fisiologia adatta a svilupparsi in un gruppo di insetti totalmente diversi). Tutto questo sia accorderebbe con quello che dice Stephen Jay Gould sull’evoluzione: le migliori prove a favore di essa sono le piccole goffaggini e soluzioni macchinose che sono inevitabili se si parte da un organismo con determinate caratteristiche fondamentali per arrivare a un altro.

    Incidentalmente, proprio oggi ho visto in un abbeveratoio un paio di nematomorfi (maschi, a giudicare da quel che mi dici tu sul loro comportamento), oltre a diversi tritoni alpini, girini di rospo, notonette, gerridi e fauna varia.

  16. mariano Says:

    SALVE mentre stavo bevendo ad una fontanella di montagna dopo aver bevuto mi sono accorto che cera un gordie bello lungo
    che veniva fuori dal tubo,questi parassiti,vermi se ingeriti che effetti danno.

  17. tupaia Says:

    nessuno, a meno che non si sia un Grillo

  18. Riccardo Says:

    Ho ucciso una cavalletta avvolgendola con uno scottex e poi l’ho gettata nel water. Prima di tirare l’acqua ho visto uscire dal pezzo di carta un gordide. Sono restato a guardare ed i gordidi sono diventati 2. L’ho anche filmato. Poi ho tirato l’acqua. Non sapevo di cosa si trattasse e, dopo una breve ricerca mi sono imbattuto in questo blog. A quanto pare ho aiutato i gordidi a… passare le acque :-)

  19. Alex Says:

    Buongiorno. Ne ho trovato uno lungo 13 15 cm. A qualcuno serve per studio?

  20. Filippo Says:

    Buongiorno. Io trovo non di rado nella ciotola del cane filamenti con le caratteristiche su esposte: lunghezza di circa 20 cm, spessore inferiore al millimetro, colore bruno/nero, piccola mobilità. Domanda: possono essere pericolosi per un cane?

  21. tupaia Says:

    No

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