Scoperto in una medusa un apparato digerente articolato simile a quello di organismi più complessi

Un gruppo internazionale di ricercatori, guidato dall’Università degli studi di Trieste e dall’Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale – OGS, ha scoperto nella medusa Cotylorhiza tuberculata (comunemente nota come “medusa uovo fritto” o con il nome improprio di “cassiopea mediterranea”) un apparato digerente articolato, simile a quello di organismi più sofisticati, rivelando un’anatomia interna sorprendentemente complessa che rivoluziona l’idea delle meduse come animali “semplici”.
I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista scientifica PLOS One.

Tra i partner dello studio anche Elettra-Sincrotrone Trieste S.C.p.A., l’Università degli Studi di Milano, lo Slovenian National Building and Civil Engineering Institute di Ljubljana, l’Università di Primorska e l’Aquarium di Pirano. Lo studio è stato realizzato anche grazie al progetto PNRR National Biodiversity Future Center - NBFC.

Massimo Avian, professore associato presso il dipartimento di Scienze della vita dell’Università di Trieste e Gregorio Motta, post-doc, commentano: “Per analizzare la struttura anatomica della medusa, ovviando alle difficoltà legate alla fragilità e all’opacità dei tessuti, abbiamo utilizzato una tecnica all’avanguardia, iniettando nel sistema gastrovascolare dell’invertebrato una resina che, una volta indurita, ha permesso di ottenere una copia perfetta e tridimensionale di tutti i canali interni. Il calco così ottenuto è stato poi analizzato con una microtomografia ai raggi X”.

La tecnica utilizzata dai ricercatori ha permesso di scoprire veri e propri canali che si diramano nelle braccia orali della medusa, ognuno dei quali presenta una strozzatura centrale, che lo ripartisce funzionalmente in due semi-canali. Gli esperimenti di anatomia funzionale, svolti iniettando coloranti atossici nello stomaco di meduse vive per osservare i flussi interni, hanno inoltre evidenziato che in questi canali esiste una circolazione a doppio senso. L’acqua di mare, ricca di prede, viene inizialmente “ingerita” dalle aperture più interne delle braccia. Dopo essere giunta alla cavità dello stomaco tramite il semi-canale più interno, finita la digestione, scende per il secondo semi-canale (esterno), per poi essere espulsa dalle aperture più periferiche e distali delle braccia orali, espansioni simili a grossi tentacoli che si osservano sotto l’ombrello.

Valentina Tirelli, ricercatrice dell’Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale – OGS tra le autrici dello studio, dichiara: “Si è sempre pensato che nelle meduse la stessa apertura fungesse sia da bocca che da ano. Questo studio dimostra invece che anche nella Cotylorhiza tuberculata esiste una specializzazione, con pori dedicati all’ingresso del cibo e altri all’espulsione dei prodotti di scarto, a formare un sistema che assomiglia a un tubo digerente ‘continuo’ (through-gut), tipico di animali più evoluti. Un sistema simile era già stato individuato da alcuni dei coautori di questo lavoro anche in un’altra medusa, la Rhizostoma pulmo. Essendo queste due specie filogeneticamente distanti, ipotizziamo che questo meccanismo digestivo complesso potrebbe essere molto più diffuso tra le meduse di quanto si possa immaginare”.

La ricerca ha permesso di approfondire lo studio della biologia di una creatura comune nei nostri mari, dimostrando grazie a tecniche di osservazione moderne che l’evoluzione può produrre soluzioni complesse in modo indipendente e inaspettato, anche in organismi spesso considerati erroneamente primitivi.

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Studio completo pubblicato su PLOS One
New advances in jellyfish anatomy: the benefits of endocasts and X-ray microtomography in the investigation of the gastrovascular system of Cotylorhiza tuberculata (Scyphozoa; Rhizostomeae; Cepheidae)
Gregorio Motta1,2*, Marco Voltolini3, Lucia Mancini4, Diego Dreossi5, Francesco Brun6, Valentina Tirelli7,8, Lorenzo Peter Castelletto1, Manja Rogelja9, Antonio Terlizzi1,8, Massimo Avian1

1.    Department of Life Sciences, University of Trieste, Trieste, Italy
2.    Department of Integrative Marine Ecology, Stazione Zoologica Anton Dohrn, Napoli, Italy
3.    Department of Earth Science Ardito Desio, University of Milano, Milano, Italy
4.    Slovenian National Building and Civil Engineering Institute, Ljubljana, Slovenia
5.    Elettra-Sincrotrone Trieste S.C.p.A., Basovizza, Trieste, Italy
6.    Department of Engineering and Architecture, University of Trieste, Trieste, Italy
7.    National Institute of Oceanography and Applied Geophysics, Trieste, Italy
8.    National Biodiversity Future Center (NBFC), National Biodiversity Future Center, Palermo, Italy
9.    University of Primorska, Aquarium Piran, Piran, Slovenia