SCIENZA E RICERCA

Il pesce pagliaccio e il mistero svelato della loro livrea

Il film d’animazione Alla ricerca di Nemo li ha portati alla ribalta. E a contribuire al loro successo è stata anche la caratteristica livrea arancione con tre bande bianche verticali. Vi stupirà sapere, però, che i pesci pagliaccio non nascono già con le barre bianche: queste fanno la loro comparsa durante la metamorfosi da larve ad adulti, quando dal mare aperto questi pesci si stabiliscono tra gli anemoni delle barriere coralline. Come però si formino queste strie e perché siano diverse da individuo a individuo è rimasto a lungo un mistero. Fino ad oggi.

Secondo uno studio, pubblicato sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences, la velocità con cui si formano queste bande è influenzata dalla specie di anemone di mare in cui vivono i pesci pagliaccio e dai livelli di ormoni tiroidei. È questa la conclusione a cui è giunto il team internazionale di biologi marini del Center for Island Research and Environmental Observatory (CRIOBE), e dell’Okinawa Institute of Science and Technology (OIST), guidati da Pauline Salis dell’Università La Sorbona di Parigi.

Il gruppo di ricerca ha studiato due specie differenti di pesci pagliaccio: sotto il nome di pesci pagliaccio, infatti, si riuniscono una trentina di specie appartenenti alla sottofamiglia Amphiprioninae, diffusi nelle barriere tropicali dell’oceano Indo-Pacifico e del Mar Rosso. Oltre che per la loro livrea colorata, i pesci pagliaccio sono famosi per la loro “casa”: una decina di specie diverse di anemoni e attinie, con cui vivono in simbiosi mutualistica. Cioè mentre i tentacoli urticanti degli anemoni offrono ai pesci un rifugio sicuro, questi si occupano di tenere pulito l’anemone-casa dai resti dai parassiti.

Per prima cosa gli autori hanno esaminato il processo di formazione delle strie bianche nel pesce pagliaccio Amphiprion percula, un parente stretto del famoso Nemo. Nel suo ambiente naturale, Amphiprion percula vive in simbiosi con l’anemone magnifica (Heteractis magnifica) oppure con il più tossico anemone tappeto gigante (Stichodactyla gigantea). Studiando questa specie nella baia di Kimbe, in Papua Nuova Guinea, gli scienziati si sono accorti che i giovani pesci pagliaccio che vivevano in simbiosi con un anemone tappeto gigante acquisivano le strie bianche tipiche della livrea adulta più velocemente degli esemplari che invece avevano trovato casa in un anemone magnifica.

Per capire cosa determinasse questa differenza di tempistica, il team si è trasferito in laboratorio, dove ha spostato la sua attenzione sugli ormoni tiroidei del pesce pagliaccio occidentale Amphiprion ocellaris(la specie di Nemo). Gli ormoni tiroidei, infatti, sono noti per controllare una serie di processi di crescita come metamorfosi e mute (ma non solo). Salis e colleghi, così, hanno trattato le larve di pesci pagliaccio occidentali con diverse dosi di ormoni tiroidei T3 e si sono accorti che maggiore era la dose somministrata, più i pesci pagliaccio sviluppavano velocemente le barre bianche. Al contrario, se i pesci venivano trattati con farmaci MPI che inibivano la produzione di ormoni tiroidei, la formazione delle barre veniva ritardata.

Insomma, a determinare la velocità di formazione delle strie bianche erano gli ormoni tiroidei. Questo voleva dire che i pesci pagliaccio che vivevano in anemoni di specie diverse avevano differenti livelli di ormoni tiroidei? Per testare l’ipotesi e misurare il tasso ormonale degli Amphiprion percula monitorati nei vari anemoni, Salis e colleghi sono tornati nella baia di Kimbe. E in effetti hanno scoperto che gli Amphiprion percula che vivevano in simbiosi con anemone tappeto gigante – e che sviluppavano le barre bianche più velocemente – avevano livelli di ormoni tiroidei più alti degli Amphiprion percula che vivevano in simbiosi con l’anemone magnifica, e che sviluppavano le barre bianche “con più calma”.

Dunque, la formazione delle barre bianche durante la metamorfosi è regolata dagli ormoni tiroidei, e i pesci pagliaccio che vivono in anemoni più tossici hanno effettivamente livelli di ormoni tiroidei più alti e acquisiscono la loro livrea in tempi più rapidi. Eppure una domanda restava ancora irrisolta: perché pesci pagliaccio che vivono in anemoni di specie diverse hanno livelli di ormoni differenti? Cosa determina questa differenza?

Per scoprirlo il team è andato alla radice di tutto: la genetica. E ha scoperto che tra due esemplari di Amphiprion percula che vivevano in due specie diverse di anemoni, un gene in particolare mostrava dei livelli di attività differenti: il gene duox, più attivo negli esemplari in simbiosi con il più tossico anemone tappeto gigante.

Il gene duox, infatti, ha un ruolo importante nella formazione degli ormoni tiroidei, ed è importante anche per lo sviluppo di speciali cromatofori: gli iridofori, che neanche a farlo apposta sono proprio quei cromatofori che formano le barre bianche che caratterizzano la livrea dei pesci pagliaccio.

Insomma, i pesci pagliaccio che vivono negli anemoni tappeto gigante hanno un gene duox “iperattivo”, il che si traduce in livelli più elevati di ormoni tiroidei e, quindi, nella formazione accelerata delle strie bianche. E probabilmente ad influenzare l’iperattività del gene duox è proprio la tossicità di questa specie anemone. Anche se quest’ultima resta ancora un’ipotesi da dimostrare.

Certo è che al film d’animazione Alla ricerca di Nemo della Pixar, possiamo tributare un altro errore. Primo: il padre di Nemo, Marlin, alla morte della moglie, avrebbe dovuto cambiare sesso. Ebbene sì, i pesci pagliaccio sono ermafroditi sequenziali: cioè nascono maschi e nel corso della vita diventano femmine. Secondo: sebbene il cartone volesse veicolare tutt’altro tipo di messaggio, quello che è successo in seguito all’uscita del film nelle sale è che i bambini, hanno cominciato a desiderare un pesce pagliaccio al posto del solito pesce rosso, con risvolti non proprio positivi. Terzo: Nemo, che adulto non è, non poteva avere delle strie bianche così nette e definite. Ma soprattutto, vivendo in un’anemone magnifica e non in un anemone tappeto gigante, non avrebbe potuto “indossarle” così in fretta.

© 2018 Università di Padova
Tutti i diritti riservati P.I. 00742430283 C.F. 80006480281
Registrazione presso il Tribunale di Padova n. 2097/2012 del 18 giugno 2012