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Uno studio mostra come razze e squali percepiscono i campi elettrici

Pubblicato da Scubamonitor in Squali · 24/3/2017 11:08:00
Tags: razze, campi, eletrici, Leucoraja, erinacea, sensorialità
Raffinati esperimenti delineano la biologia di affascinanti capacità sensoriali, dai geni al comportamento.

Gli organi ampollari che contengono le cellule elettrosensoriali che permettono all'animale di raccogliere deboli segnali elettrici di vita, sono macchiati blu scuro. Immagine da David Julius Lab

Squali e razze possono cacciare le prede nascoste sotto la sabbia 'ascoltando' deboli tracce di bioelettricità, essi possono letteralmente sentire battere il cuore della loro preda. 
L'anatomia di base degli organi elettro-sensoriali che compiono questa impresa è nota da decenni, ma i meccanismi biologici - come le cellule elettrosensoriali captano deboli segnali elettrici di vita - è rimasto finora un puzzle.
Ora, in un nuovo studio pubblicato online su Nature, i ricercatori della UC San Francisco hanno decodificato il mistero dell'organo elettrosensoriale di Leucoraja erinacea, attraverso una serie di esperimenti essi hanno identificato i meccanismi della elettro-sensorialità, dai geni, alla fisiologia cellulare, al comportamento.
Nel loro studio, i ricercatori hanno prima isolato cellule elettrosensoriali da ampolle di razza, che mediano l’elettro-sensazione, e poi eseguito registrazioni sensibili che hanno rivelato due correnti ioniche - una corrente del calcio voltaggio-sensibile che introduce gli ioni calcio nelle cellule in risposta a disturbi elettrici e una corrente di potassio, calcio-sensibile che altera le normali proprietà elettriche della cellula. Queste correnti interagiscono tra loro per determinare una oscillazione elettrica nella membrana cellulare estremamente sensibile ai disturbi elettrici esterni. Questa oscillazione agisce quasi come un amplificatore per consentire alla razza di rilevare le piccole perturbazioni elettriche prodotte dal campo elettrico di un organismo preda.
Infine, i ricercatori hanno dimostrato l'importanza del comportamento di questi canali per l’elettrosensazione della razza: essi hanno messo razze vive in vasche con una sorgente elettrica nascosta sotto uno strato di sabbia mostrando che, mentre le normali razze trascorrevano molto del loro tempo orientandosi verso e indagando il quadrante della vasca con il segnale elettrico nascosto, razze con i canali ionici chiave bloccati da farmaci, sembravano inconsapevoli della presenza di un pasto simulato a pochi centimetri di distanza.
Secondo i ricercatori i risultati non solo rivelano nuove intuizioni su come le razze e gli squali trovano il loro pasto, ma potrebbero rivelare nuove informazioni sulla nostra stessa biologia,. 
Sorprendentemente, il sistema elettrosensoriale della razza è evolutivamente correlato al sistema uditivo dei mammiferi, e ci sono molte somiglianze tra organi elettrosensoriali delle razze e le "cellule ciliate" dell'orecchio interno responsabile dell'udito nei mammiferi.
"Capire esattamente come piccole differenze in questi canali influenzano la funzionalità elettrica potrebbe essere importante per una migliore comprensione del sistema uditivo."






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