A noi mammiferi attivi e dinamici, l’umile vongola può apparire positivamente in inanimata. Il loro sistema nervoso è decentralizzato rispetto al nostro, privo di qualsiasi tipo di cervello, e all’occhio inesperto, può sembrare che la loro unica reazione discernibile al mondo esterno sia l’apertura o la chiusura. Aperto = felice, chiuso = non felice; fine della storia, giusto? Alcuni vegani sostengono anche che le vongole sono così nonsentient che va bene mangiarle e pensare a loro come non avere più agenzia di un vegetale!
Potresti già aver previsto che intendo parlarti di quanto possano essere animate e senzienti le vongole. Ma iniziamo descrivendo i dadi e i bulloni del loro sistema nervoso. Come con molti invertebrati, il loro sistema nervoso è distribuito in tutto il loro corpo come un sistema di gangli. I gangli sono gruppi di cellule nervose che possono avere specializzazione locale e trasmettere messaggi all’interno dei neuroni usando potenziali elettrici. Alla connessione tra le cellule (chiamata sinapsi), i neurotrasmettitori vengono utilizzati per passare segnali alla cella successiva. I ricercatori hanno scoperto che i bivalvi usano” istamina‐, octopamina‐, acido gamma‐aminobutirrico‐ (GABA) like come l’immunoreattività ” nei loro sistemi nervosi centrali e periferici, proprio come fanno i vertebrati statunitensi, e altri studi hanno persino scoperto che la risposta alla serotonina e alla dopamina è localizzata nel tessuto nervoso legato a diversi sistemi di organi.
Questi sistemi di trasmissione nervosa chimica sono veramente antichi, probabilmente incontri torna alla formazione di piani corpo animale complessi nel Cambriano più antico. I ricercatori hanno un grande interesse nello studio di questi sistemi di segnalazione nervosa e ormonale nei molluschi perché possono far luce sulla relativa flessibilità e limitazioni di questi sistemi in tutto l’albero della vita animale. Caratterizzare questi sistemi può anche permetterci di comprendere i meccanismi che i bivalvi e gli altri animali usano per reagire agli stimoli ambientali.
Come gli umani, i bivalvi trascorrono molto tempo e fatica a mangiare. La maggior parte dei bivalvi mangia filtrando il cibo dall’acqua di passaggio con minuscole ciglia sulle branchie. Queste ciglia lavorano per catturare particelle di cibo e agiscono anche come una squadra di canottaggio in miniatura che muove l’acqua lungo la superficie branchiale. Il bivalve ha bisogno di un modo per controllare questa attività ciliare, e i ricercatori hanno scoperto che potevano controllare direttamente la velocità con cui le ostriche muovono le loro ciglia dosandole con serotonina e dopamina, che rispettivamente aumentavano e diminuivano l’attività.
Anche i bivalvi lavorano molto duramente per fare i bambini. La maggior parte dei bivalvi si riproducono rilasciando spermatozoi e uova per fertilizzare esternamente nella colonna d’acqua. Per massimizzare le loro possibilità di trovare un compagno, in genere salvare le loro cellule riproduttive in gonadi per più mesi e rilasciarli in un evento di deposizione delle uova di massa coordinato. Sembra che questo processo sia controllato da rilasci ormonali di dopamina e serotonina. I ricercatori hanno determinato che le concentrazioni di serotonina variano nel corso dell’anno, con cozze nel New England usarlo per regolare un ciclo stagionale di alimentazione in estate, seguita memorizzazione di tale energia per l’inverno. Durante l’inverno, quando il cibo è meno disponibile, usano quell’energia immagazzinata per irrobustire le loro gonadi in tempo per il rilascio riproduttivo nei mesi primaverili, quando le loro larve hanno abbondante accesso al cibo e all’ossigeno, assicurando loro le migliori possibilità di sopravvivenza. Negli ultimi decenni, gli acquacoltori hanno imparato a usare iniezioni di serotonina per indurre la deposizione delle uova in vongole coltivate, per assicurarsi che abbiano un raccolto pronto in un certo periodo dell’anno.
Quindi i bivalvi sono molto sensibili alle stagioni. Che ne dici di fonti di eccitazione a breve termine? Potresti averlo osservato tu stesso attraverso l’attività più iconica della vongola: aprire e chiudere il suo guscio. Le vongole chiudono i loro gusci con potenti muscoli adduttori che tirano insieme le due valvole. Un legamento elastico alla cerniera tira il guscio aperto quando i muscoli si rilassano. Proprio come noi, la vongola ha bisogno di usare le cellule nervose per segnalare al muscolo di fare le sue cose. Inoltre, due diversi gruppi di gangli agiscono per controllare il piede che alcuni bivalvi possono estendere per scavare nella sabbia, con un ganglio che agisce per estendere il piede e l’altro facendolo contrarre. Mentre le vongole non hanno un cervello centralizzato con regioni specializzate per usi diversi come noi, questo rappresenta una sorta di specializzazione dei sistemi neurali con un risultato simile.
Quando un certo neurone viene usato ripetutamente, può formare una memoria cellulare che consente all’organismo di acclamare (mi dispiace) e moderare la sua risposta a un particolare stimolo nel tempo. Le vongole giganti, ad esempio, chiudono i gusci quando i loro semplici occhi rilevano un’ombra in testa. Questo comportamento può proteggerli dalla predazione. Quando ho condotto alcune delle mie ricerche di dottorato, campionando il fluido corporeo di acquario e vongole giganti selvatiche con una siringa, ho notato che le vongole in cattività non si chiudevano in risposta alla mia ombra in testa, mentre le vongole selvatiche mi richiedevano di sgattaiolare e spalancare i gusci con un blocco di legno per fare il mio lavoro. Sospettavo che dopo l’esposizione a frequenti poppate e cambi d’acqua da parte degli acquariofili, la vongola avesse “imparato” che non c’era motivo di consumare energia chiudendo il suo guscio. Nel frattempo, nel processo di dimostrare che la nostra tecnica di campionamento non era dannosa per l’animale, ho scoperto che le vongole che rilevavano la mia ombra si riaprivano rapidamente in pochi secondi quando mi nascondevo da loro, mentre quelle che erano bloccate da una siringa rimanevano chiuse per minuti prima di aprirsi e ricominciare a nutrirsi. Ha senso!
Anche altri ricercatori hanno notato questo fenomeno. Un gruppo ha scoperto che le vongole giganti ripetutamente esposte a ombre di diverse dimensioni, toccando il guscio e persino toccando direttamente i suoi tessuti molli hanno iniziato ad abituarsi (abituarsi) allo stress, aprendosi più rapidamente e rimanendo aperte più a lungo ogni volta che si è verificato lo stimolo. Ancora più interessante, non hanno trasferito quell’assuefazione tra i tipi di stress; ad esempio, le vongole che hanno visto un’ombra ancora e ancora reagirebbero ancora fortemente a uno stress diverso come toccare il suo guscio. Ciò suggerisce che l’animale può distinguere tra diverse minacce lungo uno spettro di gravità, con il contatto del tessuto (simile a un pesce che becca la sua carne) che è la minaccia più grave con la risposta più drammatica.
Un altro studio ha determinato che le vongole giganti più grandi sono rimaste chiuse più a lungo di quelle più piccole in risposta alla stessa minaccia. Hanno proposto questo era legato al maggiore rischio grandi vongole faccia in quanto hanno più area del tessuto vulnerabile agli attacchi. Mentre le vongole potrebbero non aver preso una decisione “consapevole” nel modo in cui facciamo come creature pensanti, sono state in grado di collocare il loro rischio individuale nel contesto e variare la loro risposta. Questa capacità di adattare una risposta a diversi livelli di rischio è un segno di neurologia sorprendentemente complessa sul lavoro.
Le capesante mostrano alcuni dei comportamenti bivalvi più complessi. Ciò si riferisce ai loro adattamenti unici, compresi gli occhi semplici che possono risolvere le forme e la capacità di nuotare lontano dal pericolo. Le capesante sono state trovate per discernere tra i tipi di predatori dalla sola vista, nella misura in cui inizialmente non riconoscevano un nuovo predatore invasivo come minaccia. Quando nuotano, sono in grado di utilizzare questa visione per navigare in luoghi in cui possono nascondersi, come i letti di alghe. Sarebbe molto interessante confrontare il comportamento delle capesante nelle aree marine protette con quelli che possono essere raccolti liberamente. Variano il loro comportamento in risposta?
Spero di aver chiarito che mentre le vongole non sono esattamente potenze intellettuali, il loro comportamento è molto più complicato del semplice succhiare l’acqua e aprire o chiudere i loro gusci. Come noi, abitano un ambiente complesso che richiede una moltitudine di risposte. I loro sistemi nervosi si sono evoluti per consentire loro di sopravvivere e adottare comportamenti sfumati che possono variare al volo e che noi animali “superiori” stiamo appena iniziando a comprendere.