Per secoli, gli scienziati si sono interrogati su come gli uccelli riescano a vedere bene nonostante la mancanza di vasi sanguigni nella retina, una stranezza fisiologica tra i vertebrati. Una nuova ricerca rivela la risposta: le retine degli uccelli non hanno bisogno di ossigeno. Invece, seguono una dieta ricca di zuccheri, una scoperta che riscrive la nostra comprensione della funzione neurale.
La zona priva di ossigeno
Le retine sono normalmente tessuti assetati di energia, alimentati dall’ossigeno fornito attraverso i vasi sanguigni. Tuttavia, le retine degli uccelli, in particolare in specie come i diamanti mandarini, sono insolitamente spesse e completamente prive di questi vasi. Ciò significa che gli strati più profondi delle cellule nervose non ricevono direttamente ossigeno. I ricercatori dell’Università di Aarhus in Danimarca hanno finalmente misurato questo risultato impiantando sensori di ossigeno negli occhi dei fringuelli vivi. I risultati lo hanno confermato: queste cellule operano in un ambiente privo di ossigeno.
Una corsa allo zucchero: il ruolo di Pecten
Se non l’ossigeno, cosa alimenta queste cellule? La chiave sta nella glicolisi, un processo metabolico che scompone gli zuccheri per produrre energia senza ossigeno. Ma la glicolisi è inefficiente e richiede 15 volte più glucosio rispetto al metabolismo basato sull’ossigeno. Allora come fanno gli uccelli a fornire abbastanza zucchero?
La risposta è il pecten oculi, una struttura a pettine presente negli occhi degli uccelli, a lungo sospettata di fornire ossigeno. Nuove misurazioni mostrano che non trasporta affatto ossigeno. Invece, il pecten pompa aggressivamente glucosio nella retina, quattro volte più di quanto consumano le cellule cerebrali, per mantenere in funzione il motore della glicolisi.
Perché è importante
La scoperta è un cambiamento neurobiologico. Dimostra che alcuni neuroni possono funzionare senza ossigeno, un concetto precedentemente considerato impossibile. Questo adattamento potrebbe essersi evoluto per migliorare l’acuità visiva negli uccelli, nonostante il costo metabolico. Ciò solleva anche interrogativi sul perché gli uccelli dovrebbero fare affidamento su un processo così inefficiente per la vista, poiché richiede un’enorme assunzione di zucchero.
Le implicazioni vanno oltre la biologia aviaria. Se le cellule umane potessero essere progettate per tollerare condizioni prive di ossigeno, ciò potrebbe offrire progressi nel trattamento di condizioni come l’ictus, in cui la privazione di ossigeno provoca danni al cervello.
I risultati sottolineano che l’evoluzione spesso trova soluzioni controintuitive ai vincoli fisici, ricordandoci che i progetti della natura non sono sempre ciò che sembrano.
