Quattro vermi di velluto grigio: a grande richiesta, ecco gli onicofori (Onychophora)

Normalmente, ci si aspetterebbe che l’attenzione dovuta ad un animaletto strisciante con un po’ troppe zampe sia limitata a prendere bene la mira con la ciabatta.

Gli onicofori invece, al di la di essere antichissimi e assolutamente insoliti, hanno aperto, dopo la loro scoperta nel XIX secolo, una imbarazzante discussione tassonomica che non e’ ancora terminata, ma di questo parleremo in seguito. Vediamo invece di capire di che stiamo parlando.

Di onicofori se ne conoscono circa 150 specie, ma il loro numero potrebbe essere molto piu’ alto. Il problema e’ che questi animaletti sono notturni e vivono nelle foreste tropicali sotto la lettiera di foglie per cui, anche se come dimensioni sono relativamente grandi (da 5 a 20 cm), e’ difficile individuarli.A prima vista possono sembrare dei centopiedi, ed in effetti ne occupano piu’ o meno la stessa nicchia.

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Onicoforo. ©1997 José A. Vargas. Da: www.ots.ac.cr

Tuttavia il loro sistema locomotore e’ particolare ed unico. Le zampette, da 13 a 43 paia, a seconda della specie, non sono articolate, ovvero non hanno gomiti, caviglie etc. Sono delle protuberanze coniche e un po’ a sacco del corpo, un paio per segmento, mosse da un sistema idraulico analogo (ma non omologo, cioe’ non correlato evolutivamente) a quello degli echinodermi. L’emocele (quello che in bestie meno striscianti sarebbe il sangue) e’ costituito da un liquido incomprimibile e fluisce internamente in ciascuna appendice carnosa. Per muoversi, un onicoforo contrae i muscoli circolari che rivestono la cavita’ del corpo tubulare, piu’ o meno come fa un lombrico. Quando i muscoli di un segmento si contraggono, questo si accorcia; la pressione del fluido all’interno aumenta e cio’ fa allungare il paio di zampette portate sul segmento, che si sollevano e ruotano in avanti. Il risultato e’ mirabolante e perfettamente ben coordinato.

Al termine di ciascuna zampa c’e’ un paio di unghie retrattili, tipo quelle dei gatti, che servono a garantire una buona presa in terreni scivolosi e spiegano il nome di questi animali (onicoforo vuol dire portatore di unghie). Altrimenti la zampa poggia su sei cuscinetti provvisti di spicole per aumentare l’attrito. Sotto l'”ascella” di ogni zampa c’e’ una ghiandola che produce feromoni: come spruzzare deodorante, ma per 43 volte!

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Gli onicofori sono spesso vivacemente colorati (tanto sono tossici). (A) Metaperipatus blainvillei (Onychophora, Peripatopsidae) del Chile. (B) Epiperipatus biolleyi (Onychophora, Peripatidae) dalla Costa Rica. Mayer and Harzsch BMC Evolutionary Biology 2007 7:118 doi:10.1186/1471-2148-7-118

Si e’ parlato di segmenti, ma in realta’ i segmenti, per quanto presenti, sono distinguibili dall’esterno solo dalla spaziatura tra le zampe. Gli unici ben differenziati sono i tre che costituiscono la testa: il primo porta le antenne, provviste di sensori tattili e olfattivi, e alla base delle quali, in quasi tutte le specie, ci sono due occhi semplici. In alcune specie ci sono anche strutture per la riproduzione, come vedremo piu’ avanti. Il secondo, dal lato ventrale, porta la bocca, fornita internamente di due strutture chitinose a forma di mezzaluna, omologhe alle unghiette, che spostandosi avanti e dietro all’interno della bocca triturano il cibo. Il terzo porta sia il primo paio di zampe che una struttura speciale ed unica per gli onicofori: due ghiandole, molto ramificate, che producono una sostanza simile a colla: l’onicoforo la “sputa” tramite apposite aperture su potenziali prede o predatori (con una gittata fino a 30 cm) e questa colla a presa rapida diventa subito solida, consentendo all’onicoforo o di predigerire con comodo la sua preda tramite una saliva tossica contenente enzimi digestivi (ebbene si, queste delicate creature sono dei temibili predatori, mangiano insetti, miriapodi e molluschi a volte molto piu’ grandi di loro) o di fuggire dal predatore (uccelli, piccoli mammiferi o anche artropodi).

Esternamente, gli onicofori sono soffici e vellutati, il che spiega il loro nome inglese di “velvet worms“. Cio’ e’ dovuto alla presenza di una sottilissima cuticola della stessa sostanza di quella degli insetti, l’ alfa-chitina, ma swambalana_makrothele_skin.jpgenza collagene. Sulla superficie della cuticola ci sono delle espansioni dette papille che portano delle setole villose con funzione tattile responsabili della sensazione “vellutata”. Questa cuticola e’ idrorepellente e non resta appiccicata al contatto con la colla dell’onicoforo. Sui fianchi si aprono nella cuticola degli spiracoli connessi a dei tubicini, le trachee, con funzione respiatoria e del tutto identici a quelli degli insetti. A differenza degli insetti, tuttavia, gli onicofori non hanno controllo sull’apertura e chiusura degli spiracoli, con conseguente eccesso di perdita d’acqua, e cio’ fa si che entrambe le famiglie di onicofori, i Peripatidae e i Peripatopsidae, siano confinate alle foreste umide della zona tropicale ed equatoriale del pianeta. Come gli insetti, anche gli onicofori mutano la cuticola di tanto in tanto sotto influsso ormonale, fenomeno noto come ecdisi.

Pelle di Wambalana makrotele in cui si notano le papille e le setole. I solchi sono le giunzioni tra gli anelli. © Australian Museum. Foto da: www.amonline.net.au

La riproduzione di queste anomale creature e’ decisamente stravagante. Tranne una specie partenogenetica, gli onicofori sono sempre a sessi separati. La femmina, a seconda della specie, e’ ovipara, ovovivipara o vivipara. In altre parole, puo’ :

  • deporre delle uova piuttosto grandi (un paio di mm) e ricche di tuorlo nuttritivo
  • tenere le uova nei due uteri all’interno del corpo, e partorire i piccoli dopo la schiusa (opzione piu’ frequente)
  • produrre uova molto piccole che si schiudono in breve tempo nell’utero materno. I piccoli restano nell’utero e vengono nutriti da una membrana materna detta, guarda un po’, placenta. I piccoli nascono grandicelli e copie in miniatura dei genitori. In altre parole, noi mammiferi non abbiamo inventato niente che non esistesse gia’ (gli onicofori erano i giro all’epoca in cui i nostri pre-pre-pre antenati sviluppavano la notocorda). La gestazione puo’ durare fino a 15 mesi e ogni femmina partorisce da uno a 23 piccoli all’anno, per una vita media di sei anni.

I maschi producono delle spermatofore, dei sacchiettini pieni di liquido seminale, e hanno un serio problema: come passarlo alla femmina, visto che la fecondazione e’ interna? A seconda delle specie, hanno trovato delle soluzioni veramente fantasiose al problema:

  • due specie hanno adottato la soluzione piu’ ovvia, ovvero hanno una struttura comparabile ad un pene, ma nessuno l’ha ancora mai visto in azione (ebbene si, gli zoologi sono dei famigerati guardoni)
  • Una specie possiede una lunga spina che infila nell’apertura genitale della femmina (brrr) e che aiuta il passaggio della spermatofora, e altre specie hanno strutture come stiletti cavi, spicole etc con la stessa funzione;
  • Alcune specie fanno una cosa veramente romantica. Hanno delle escrescenze sul capo a forma di spadino o di ascia su cui infilzano la spermatofora. Questa coroncina di spermatofore viene presentata alla femmina. Se lei ci sta, il maschio infila la testa sotto l’apertura genitale di lei (le femmine sono sempre piu’ grosse dei maschi) e spinge dentro le spermatofore.
  • I maschi di altre specie, invece, hanno inventato un sistema molto piu’ brutale. Appiccicano la spermatofora sul dorso o sui fianchi di lei e se ne vanno. Gli amebociti della femmina, gli equivalenti dei nostri globuli bianchi, in corrispondenza della spermatofora digeriscono la parete del corpo , scavando anche un buco nella spermatofora, e cio’ libera gli spermatozoi nell’emocele, il sangue degli onicofori. A questo punto gli spermatozoi nuotano nell’emocele alla ricerca delle ovaie, e fecondano le uova. Nessuno sa ancora come mai queste ferite autoinflitte non si infettino.

La femmina spesso viene fecondata prima della maturita’ sessuale (anche pedofili!) e immagazzina gli spermatozoi in un ricettacolo in modo da poterli usare con comodo in futuro. Questo e’ un accorgimento necessario, poiche’ la densita’ di questi animali e’ sempre molto scarsa e quindi gli incontri tra maschio e femmina sono poco probabili.

E ora veniamo alla parte dolente: la collocazione tassonomica degli onicofori.

In prima istanza, quando furono scoperti nel 1826, gli onicofori vennero classificati come lumache per via delle lunghe antenne sulla testa. Ad una dissezione anatomica, tuttavia, vien fuori che le caratteristiche sono intermedie tra quelle degli artropodi e quelle degli anellidi:

Come gli artropodi, hanno un esoscheletro chitinoso, gonadi ed organi escretori inclusi nella cavita’ celomatica (il celoma e’ una cavita’ chiusa da un foglietto embrionale detto mesotelio), un sistema circolatorio aperto ed un cuore tubolare in posizione posteriore, una cavita’ addominale divisa in cavita’ pericardica e periviscerale, respirano con le trachee, lo sviluppo embrionale e’ simile, il corpo e’ segmentato con due appendici per segmento.

Come gli anellidi hanno un corpo tubolare da verme, una cuticola esterna sottile, flessibile e non articolata, una muscolatura circolare a strati intorno al corpo, organi escretori appaiati, cervello ed occhi semplici, segmentazione del corpo indifferenziata (tutti i segmenti sono uguali tra loro). I parapodi degli anellidi corrisponderebbero alle zampette tozze e non articolate degli onicofori.

Dulcis in fundo, gli onicofori hanno anche alcune caratteristiche che ricordano i tardigradi.

S.J. Gould mirabilmente spiega qui come due approcci entrambi errati siano stati utilizzati per classificare gli onicofori: la tecnica del calzascarpe (infilaceli dentro) e la tecnica del bastone di sostegno (forzaceli in mezzo). Usando la tecnica del calzascarpe, gli onicofori sono stati classificati tra gli Uniramia, ovvero quegli animali con appendici non ramificate, insetti e miriapodi (millepiedi e centipiedi). Il fatto che le appendici degli onicofori non fossero articolate era ovviamente un dettaglio trascurabile e sacrificabile alla necessita’ di un ordine tassonomico. In alternativa, sono stati identificati come l’anello di congiunzione tra artropodi e anellidi (forzaceli in mezzo) e interpretati come i relitti sopravissuti della transizione tra questi due grandi gruppi, il che renderebbe il concetto di evoluzione anziche’ come un albero ramificato come una linea continua. La terza via esiste, suggerisce Gould, ed e’ quella di ammettere che gli onicofori costituiscono un phylum tutto loro, e che gli attuali onicofori non siano che i pochi superstiti di un gruppo di animali un tempo ampio e differenziato.

Al momento attuale tuttavia mi pare che tutt’ora la terza via non venga presa in considerazione, e che ancora si applichino le due tecniche citate da Gould:

L’approccio cladistico, che segue la tecnica del calzascarpe, prevede la creazione del gruppo “Panarthropoda”. Da questi da un lato sarebbero discesi gli onicofori, dall’altro i Tactopoda, per divisione binomia dei quali si avrebbero da un lato i tardigradi e dall’altro gli artropodi. Vale pero’ anche il contrario, cioe’ da un lato tardigradi e onicofori, dall’altro gli artropodi, a seconda dell’autore. Uhm.

Il secondo approccio, quello del “forzaceli in mezzo”, vuole la creazione del supergruppo “Ecdysozoa”, che include tutti gli animali che fanno la muta (ecdisi, appunto). Tra gli ecdisozoi ci sarebbero, oltre ai gia’ citati onicofori, tardigradi e artropodi, anche gli anellidi, i nematodi, i nematomorfi, i cefalorinca e i rotiferi. Un bel minestrone, insomma.

ecdysozoa.gif

Schema tratto da: www.ucmp.berkeley.edu

Il problema e’ che queste bestiacce sono antichissime e sono rimaste pressoche’ immutate nell’ultimo mezzo miliardo di anni. Come gia’ discusso a proposito dell’allucigenia, si trovano onicofori fossili come Xenusion nelle argilloscisti dal Cambriano. All’epoca tuttavia tutti gli onicofori trovati, ad eccezione di uno, erano marini. Oggi tutti gli onicofori esistenti, nonostante il loro scarso controllo sulle perdite d’acqua, sono terrestri. Qualcuno ha proposto di creare la classe degliArcheonicophora, ma per fortuna pare che l’idea non sia molto popolare.

Vi e’ venuto mal di testa a pensare alla tassonomia degli onicofori? Anche a me. Le povere, vellutate creature non meritano tutto cio’. Mi consola pensare che probabilmente, quando noi saremo estinti, loro zampetteranno ancora tra le fessure del suolo.

Published by tupaia on marzo 17th, 2008 tagged invertebrati, predatori, vermi


7 Responses to “Quattro vermi di velluto grigio: a grande richiesta, ecco gli onicofori (Onychophora)”

  1. Mr. Tupaia Says:

    Adorabili!

    Posso tenerne uno? Sarebbero perfetti per costruire le miniature di Warhammer 40.000, una strizzatina alla testa e quello mi sputa un po’ di colla per attaccare le braccine degli Space Marines.

  2. NetWorm Says:

    Non hai un diorama di Dune? :D

  3. Dund Says:

    Grazie! Meraviglioso come sempre, e mi hai chiarito il funzionamento della fecondazione, modalità 4: avevo letto di un generico ‘dissolvimento’ dei tessuti a contatto con la spermatofora, ma niente di più specifico.

    Dell’articolo di Gould, letto all’epoca del post hallucigenico, ho adorato la parte sintetizzabile in (cito a memoria) “oddity is largely a function of rarity”. Riesco a comprenderla in termini di parallelismo tra filogenesi e filologia: come ciò che abbiamo dissotterrato per caso nell’ultima manciata di secoli non è rappresentativo di quel che doveva esistere un tempo (e chissà come ci raffigureremmo la natura se avessimo dissotterrato altro), così chissà come sarebbe il mondo oggi se fosse naufragato tutto Aristotele e si fossero invece tramandati un oscuro eleatico, un discepolo minore di Platone, un corpus egiziano…

    Tornando agli onicofori, che è meglio: per chi lo volesse, ho messo su imageshack il wallpaper che avevo nel pc :D

    http://img178.imageshack.us/img178/9754/prippaper6inchsi1.jpg

    Lo so che qui non si parla di allevare animali e non si incoraggia la trasformazione di bestioline esotiche e rare in improbabili pets, ma un giovane naturalista bravissimo che conosce Sphaerichthys parlava di allevarli molti anni fa, quando tutti impazzivano per ragni e mantidi. Anche ora in ambito terraristico se ne parla poco (forse per fortuna). Nell’allevarli pare sia difficile mantenere una temperatura costante tutto l’anno, insieme all’umidità piuttosto elevata. Io ho trovato il report con foto di un terrariofilo australiano che ha riprodotto (gulp) una specie temperata, e un inglese che ha disponibili alcuni Peripatoides novaezelandiae…ah, la tentazione.

  4. tupaia Says:

    pensavo che in cattivita’ non si riproducessero!
    Mi dispiacerebbe allevare i grilli per dargi da mangiare, in tutta onesta’, ma riconosco che la tentazione e’ fortissima, e non solo per incollare i pupazzetti…
    Quella frase di gould ha colpito molto anche me, ci pensavo giusto stamattina. pero’ non sono completamente d’accordo. Odd e’ una cosa fondamentalmente differente dai nostri standard. Nessuno giudica odd un orice, o una partula snail. l’ornitorinco e’ strano anche se localmente abbondante.

  5. Mr. Tupaia Says:

    Vorrei solo precisare che non sono “pupazzetti”, sono miniature utilizzate per un wargame estremamente sofisticato.

    E anche che il sistema di filtratura dei commenti sembra funzionare alla perfezione con Firefox, IceApe, Flock e Internet Exploder, non capisco che problema abbia Mirko/NetWorm

  6. tupaia Says:

    Mr. tupaia: a me sembrano i pupazzetti delle sorprese dell’uovo kinder, solo molto piu’ costosi e pretenziosi.

  7. Mr. Tupaia Says:

    Ti sembrano simili solo perchè manchi della necessaria sensibilità artistica e delle conoscenze per apprezzare la complessità di un wargame come Warhammer 40.000

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