Di polpi, prodigi e profondità

"Un polpo è, in primo luogo, un animale dotato di un grande sistema nervoso e di un corpo attivo e complesso. Ha cospicue capacità sensoriali e straordinarie potenzialità comportamentali. Se esiste una forma di esperienza soggettiva che compare in un sistema vivente insieme alla sensibilità e all’azione, allora un polpo ne ha da vendere. Ma non è tutto. In una forma aliena ed elusiva, questo animale presenta alcune delle sofisticazioni, alcuni dei passaggi che si spingono oltre il livello elementare [...] I polpi – almeno quelli di alcune specie – mostrano nella loro interazione con il mondo uno stile opportunistico ed esplorativo: sono curiosi, accolgono la novità, e si dimostrano proteiformi non solo nel corpo ma anche nel comportamento". Ci sono libri da leggere, rileggere e consultare ancora: Altre menti di Peter Godfrey-Smith (Adelphi) è uno di questi, è una finestra spalancata sullo stupore che può suscitare la scienza, su un mondo misterioso e affascinante. "Che cosa si prova a essere un polpo?", si chiede a un certo punto l'autore stesso. Dunque, partendo da una insaziabile curiosità e una inesauribile fascinazione, esploriamo studi recenti e freschi territori di ricerca attorno a quelle che Godfrey-Smith definisce "le peculiari stravaganze del polpo" e sulle cui evoluzioni di abilità comportamentali riflette ampiamente, riferendo di una certa autonomia di braccia ricchissime di neuroni e in grado di controllare localmente alcune azioni. 

Amanti nel buio

Octopus mating typically occurs at arm’s length. L'accoppiamento del polpo avviene a distanza di un braccio, inizia così l'articolo di Science, che ha recentemente rilanciato un preprint, pubblicato su bioRxiv, dedicato alla capacità del maschio di sfruttare al meglio l'ectocotile come organo sensoriale e di accoppiamento, per individuare la femmina al buio, in assenza di segnali visivi, fino all'ovidotto, per rilasciare lo sperma: questo “superarm” funziona come braccio specializzato, con un solco che si estende dalla base alla punta. Pochi studi, spiegano i ricercatori, descrivono l'accoppiamento dei polpi, lasciando domande senza risposta. Come il maschio riesca a effettuare questa ricerca alla cieca è rimasto a lungo un mistero - si legge su Science -. La chiave, secondo il nuovo preprint, risiederebbe nei recettori chimici presenti nelle piccole ventose che possono rilevare il progesterone, uno dei principali ormoni sessuali femminili. Una ricerca accurata, un accoppiamento al buio andato a buon fine. "I sistemi deputati al riconoscimento del partner sono fondamentali per il mantenimento dei confini di specie e influenzano i processi di diversificazione biologica - spiegano i ricercatori -. Questi risultati rivelano i principi con cui le innovazioni sensoriali modellano il comportamento riproduttivo e suggeriscono meccanismi relativi al modo in cui l'evoluzione sensoriale riesca a contribuire alla diversificazione della vita".

Distinguere 

Secondo uno studio condotto dal laboratorio di Nicholas Bellono dell'Università di Harvard, pubblicato su Cell, i polpi ottengono informazioni preziose dalle superfici per distinguere prede e uova da oggetti inanimati, quel che è degno di considerazione da ciò che non lo è. La ricerca, guidata da Rebecka Sepela, svela un nuovo paradigma: il comportamento animale può essere direttamente guidato dalle comunità microbiche presenti nell'ambiente. E mostra come i polpi integrino i segnali chimici prodotti dai microbi ambientali nel loro processo decisionale, influenzando comportamenti distintivi come la caccia e la cura della prole. Uno studio preceduto da due ricerche del 2023, condotte sempre dal Bellono Lab e pubblicate su Nature, dedicate ai recettori specifici dei cefalopodi (chemotactile receptors) che consentono ai polpi di esplorare il fondale marino sfruttando il "taste by touch", la capacità di rilevare segnali chimici toccandoli. Le ricerche si possono leggere qui e qui.

Flessibilità, controllo, combinazioni 

Flessibilità, abilità, strategia sono vitali per la caccia, gli spostamenti, la difesa dai predatori, la costruzione di tane, l'accoppiamento. Valutandoli in contesti complessi e reali, uno studio del Charles E. Schmidt College of Science della Florida Atlantic University, in collaborazione con il Marine Biological Laboratory di Woods Hole nel Massachusetts, pubblicato a settembre scorso su Scientific Reports, ha evidenziato come le otto braccia del polpo riescano a coordinarsi con estrema precisione. Il gruppo di ricerca ha osservato i movimenti in diversi ambienti, analizzando la flessibilità del braccio mediante un'analisi di comportamenti, azioni e deformazioni implementate dal polpo selvatico in habitat naturali.  

Sono stati analizzati 3907 movimenti da registrazioni video di tre specie di polpo selvatico in sei diversi habitat nei Caraibi e in Spagna: dai fondali marini lisci e sabbiosi agli ambienti di barriera corallina altamente complessi. Nelle deformazioni osservate, erano presenti: accorciamento, allungamento, flessione (curvatura) e torsione. Pur essendo ogni braccio in grado di eseguire tutti i tipi di azione, i risultati hanno evidenziato una specializzazione funzionale: quelli anteriori esplorano, i posteriori supportano il movimento. Inoltre ogni braccio può eseguire più azioni contemporaneamente e coordinarsi, evidenziando il controllo motorio dei polpi in ambienti naturali: “Grazie alle osservazioni in natura, è stata evidenziata la capacità dei polpi di usare diverse combinazioni di movimenti, a volte solo un braccio, per afferrare il cibo, altre volte in combinazione per comportamenti come strisciare o lanciare un attacco", ha spiegato Chelsea O. Bennice, prima autrice e ricercatrice della Florida Atlantic University. Questa ricerca apre la strada ad applicazioni nella robotica (soft robotic) e nelle neuroscienze. 

Mimetizzarsi

Uno studio dello Scripps Institution of Oceanography all'Università della California, pubblicato a novembre scorso su Nature Biotechnology, fa riferimento a un nuovo metodo per produrre in laboratorio grandi quantità del pigmento naturale xantommatina, utilizzato dai polpi per mimetizzarsi.

Esplorare le profondità 

Mentre il sistema distribuito di percezione della luce in Octopus vulgaris - che riguarderebbe non solo gli occhi e la pelle, ma anche le ventose e i lobi ottici - è stata indagato in uno studio condotto da un gruppo di ricerca dell'Università Federico II di Napoli, all'oscurità delle profondità marine si è dedicata l'esplorazione dei ricercatori del Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI), in California, che ha recentemente permesso l'avvistamento di un polpo a sette braccia (Haliphron atlanticus), un esemplare che vive nella zona crepuscolare dell'oceano. "In quasi quarant'anni di esplorazione delle profondità abbiamo incontrato questa specie solo quattro volte - spiegano -. Un incontro casuale con una grande femmina di Haliphron atlanticus nel 2017 ha fornito informazioni importanti sul comportamento alimentare di questa specie sfuggente, perché l'esemplare stringeva tra le braccia una medusa tuorlo d'uovo (Phacellophora camtschatica), stuzzicando la curiosità dei nostri ricercatori". Nel 2025 i ricercatori registrano il quarto avvistamento, "questa volta un individuo che si nutriva di una gelatina a casco (Periphylla periphylla). Le meduse non sono molto nutrienti, ma sono abbondanti e forniscono cibo ai giganti oceanici". Il MBARI sta studiando le connessioni nella rete alimentare oceanica e l'importanza delle meduse nella dieta di molti animali. L'Haliphron atlanticus si nutre prima dei tessuti della campana della medusa, poi si trascina dietro i tentacoli urticanti, probabilmente riutilizzandoli per difendersi e aggiungere un supplemento al pasto. Il polpo a sette braccia ne ha effettivamente otto: come è tipico dei polpi, "i maschi di Haliphron atlanticus hanno l'ectocotile, il braccio specializzato per il trasferimento dello sperma durante l'accoppiamento, che tendono a tenere nascosto in una sacca sotto l'occhio destro, dando l'impressione di fermarsi a sette". 

Nell'approfondimento Deep-sea imaging of octopus locomotion, pubblicato su Nature, si fa riferimento alle tecnologie avanzate per l'esplorazione delle acque più profonde, utilizzate dal Bioinspiration Lab del Monterey Bay Aquarium Research Institute, in particolare agli approcci pionieristici per l'imaging degli animali ancora poco studiati, direttamente nei loro ambienti naturali. Il laboratorio ha sviluppato una telecamera a campo luminoso ad alta definizione (EyeRIS), su veicoli telecomandati, che può raggiungere i 4.000 metri di profondità e permette di acquisire dati per una serie di organismi diversi: dai gamberetti, mentre si muovono nella colonna d'acqua, ai polpi in movimento sul fondale marino.