Le stelle marine, conosciute anche come stelle marine, sono scalatori sorprendentemente abili. Si muovono senza sforzo su superfici verticali, orizzontali e persino invertite (rocciose, viscide, sabbiose o vetrose), il tutto senza possedere un sistema nervoso o un cervello centralizzato. Una nuova ricerca fa luce su come questi invertebrati raggiungono questa straordinaria impresa: adattando i loro movimenti in base alle esigenze fisiche immediate, piuttosto che fare affidamento sul controllo centrale.
Piedini idraulici e melma adesiva
La parte inferiore di ciascun braccio di stella marina è ricoperta da file di piedini di tubi idraulici (podi). Questi steli flessibili e muscolari pompano il fluido attraverso il sistema vascolare acquatico della stella marina per consentire il movimento. Sulla punta di ogni stelo c’è un disco piatto e adesivo che secerne una melma ricca di proteine per la presa e potenzialmente un’altra melma per staccarsi quando necessario.
La stella marina comune (Asterias rubens ) utilizza centinaia di questi piedi tubolari per strisciare, coordinando i loro tempi senza che alcun sistema nervoso centrale diriga il processo. I ricercatori hanno scoperto che le stelle marine più grandi non si muovono più lentamente, né più appendici le rallentano: a differenza della maggior parte degli animali, le dimensioni e il numero degli arti non determinano la velocità di scansione.
Come i ricercatori hanno studiato il movimento delle stelle marine
Per comprendere questa locomozione decentralizzata, gli scienziati hanno utilizzato un metodo unico: illuminare un vetro altamente rifrangente in un laboratorio. Quando una stella marina strisciava attraverso questo vetro, la rifrazione della luce creava “impronte” luminose che mostravano esattamente quali piedini del tubo erano impegnati in un dato momento.
I risultati hanno rivelato che le stelle marine mantengono una velocità di scansione costante indipendentemente da quanti piedi sono in contatto con la superficie. Tuttavia, aumentando il tempo di contatto di ciascun piede si rallenta il movimento. Ciò suggerisce che le stelle marine regolano la loro andatura regolando la durata del contatto in base al carico meccanico, non attraverso comandi neurali centralizzati.
Test di carico meccanico con zaini
Per confermare questa teoria, il team ha testato le stelle marine con zaini zavorrati, aggiungendo il 25% o il 50% del loro peso corporeo. Il carico aggiuntivo ha prevedibilmente aumentato il tempo di adesione per ciascun piede del tubo, supportando ulteriormente l’idea che la domanda meccanica influenza direttamente il movimento.
Esperimenti con la locomozione invertita – stelle marine che camminano sui “soffitti” – hanno mostrato lo stesso principio: i piedi tubolari adattano il comportamento di contatto in base alla gravità. Ciò significa che le stelle marine non hanno bisogno di un cervello per adattarsi a diversi terreni o orientamenti.
Strategia decentralizzata per terreni complessi
La ricerca conclude che le stelle marine navigano su superfici difficili attraverso una strategia robusta e decentralizzata. Modulano le interazioni piede-substrato del tubo in tempo reale, adattandosi alle richieste meccaniche senza fare affidamento su un sistema nervoso centrale. Questa scoperta fornisce uno sguardo affascinante su come i movimenti complessi possano evolversi anche in assenza del tradizionale controllo neurale.
Lo studio evidenzia che le stelle marine “sentono” efficacemente la loro strada attraverso gli ambienti, regolando la presa e i tempi in base al feedback fisico immediato. Questo approccio decentralizzato è una testimonianza del potere di semplici meccanismi biologici nel risolvere complesse sfide di locomozione.
