Il muso dei coccodrilli è più sensibile delle dita umane

Traduzione dell’articolo 

“Crocodile faces are more sensitive than human fingertips”

di Ed Yong 

Di tutti gli aggettivi che si potrebbero usare per descrivere il muso di un coccodrillo, “sensibile” potrebbe non essere fra i più ovvi. Eppure le loro enormi mascelle, i denti appuntiti e le scaglie ossee celano un segreto sorprendente. I loro musi, e probabilmente tutto il corpo, sono ricoperti di piccole protuberanze che sono di gran lunga più sensibili delle punte delle nostre dita.

Queste protuberanze appaiono a un’osservazione attenta. Ognuna è come una piccola cupola, larga appena un millimetro, circondata da una scanalatura. Ce ne sono circa 4.000 sulle mascelle di un coccodrillo e all’interno della sua bocca. Coccodrilli e gaviali presentano queste piccole protuberanze praticamente su ogni scaglia del corpo, per un totale di circa 9.000. 

Queste strutture sono state descritte nel 1895 e gli scienziati le hanno utilizzate per identificare diverse specie d'allevamento di coccodrilli. Ma nessuno sapeva a che cosa potessero servire. Forse secernono oli impermeabilizzanti? O forse aiutano il coccodrillo a rilevare i cambiamenti di salsedine, elettricità, campi magnetici, o la pressione dell’acqua? Si facevano un sacco di ipotesi, ma pochi studi reali.

Nel 2002, Daphne Soares, dell’Università del Maryland, ha dimostrato che gli alligatori americani saprebbero orientarsi verso le increspature create da una sola goccia d’acqua, anche in completa oscurità. E le protuberanze sui loro musi sembrano avere un ruolo fondamentale. Fu una breve ricerca, ma incuriosì Duncan Leitch della Vanderbilt University, che voleva comprendere come funzionassero queste strutture. Con Ken Catania, Leicht ha dimostrato che si tratta di strutture sensoriali tattili, in grado di rendere il muso di un coccodrillo estremamente sensibile, nonostante la sua dura corazza.

Leitch ha analizzato le protuberanze, che chiama “organi sensoriali tegumentari” o ISO, su 18 giovani alligatori americani e su 4 coccodrilli del Nilo. 

Al di sotto degli ISO ha scoperto una vasta rete di terminazioni nervose. Sono tutte ramificazioni del grande nervo trigemino, che trasporta gli impulsi sensori dal muso dell’animale al cervello. Questo si divide in tre rami principali, di cui uno che va sopra l’occhio e uno che attraversa ogni mascella. Essi si ramificano ancora e ancora, passando infine attraverso i fori nel cranio per raggiungere gli stessi ISO.

Che tipo di sensazioni possono trasmettere queste terminazioni nervose? 

Leitch escludere alcune possibilità. Ha provato a immergere le zampe dei coccodrilli in acqua salata a diverse concentrazioni e ha scoperto che i nervi nei loro ISO non hanno reagito. Anche mettendo una batteria da 9 volt in acqua per creare campi elettrici, nessun risultato.

Ha scoperto invece che i nervi che alimentano gli ISO terminano in una varietà di sensori tattili. Alcuni finiscono negli strati più superficiali della pelle, che è eccezionalmente sottile sopra gli ISO ed è in grado di comprimersi al minimo tocco. Altri terminano in altre strutture chiamate corpuscoli lamellari che sono sensibili alle vibrazioni, o i corpuscoli di Merkel che rilevano la pressione.

Gli ISO sono straordinariamente sensibili. Leitch ha registrato l’attività dei nervi mediante elettrodi e stimolandoli con fili di von Frey - filamenti di nylon che possono essere premuti contro un lembo di pelle con una precisa quantità di forza. Ha scoperto che gli ISO più sensibili sono in grado di percepire forze di appena 78 milionesimi di Newton - sono cioè dieci volte più sensibili delle parti più sensibili delle nostre dita. 

Per vedere in azione questo straordinario organo di senso, Leitch ha provato a far cadere palline di cibo nelle vasche dei suoi coccodrilli, registrando il tutto con videocamere a infrarossi. I coccodrilli si sono rapidamente girati verso le increspature prodotte, muovendo la testa da un lato all’altro. Una volta che la loro pelle ha toccato il cibo, lo hanno afferrato in 50-70 millisecondi! In altre occasioni hanno aspettato sommersi fino a quando un pesce fosse passato tra le loro fauci spalancate. Ancora una volta, non appena la preda entra in contatto, il coccodrillo serra le fauci con uno scatto fulminante.

Leitch e Catania pensano che gli ISO aiutano i coccodrilli a catturare le loro prede percependo sia le increspature sull’acqua, sia il contatto diretto del cibo. 

Probabilmente utilizzano questi sensori anche per distinguere tra oggetti diversi all'interno delle loro mascelle, motivo per cui gli ISO sono più concentrati intorno ai denti. Le mamme coccodrillo trasportano uova e neonati nelle proprie bocche, quindi questo senso del tatto particolarmente sensibile consente loro di distinguere tra una prede (Mordi!) e un proprio cucciolo (Non mordere!).

Ma perché gli ISO nei coccodrilli si trovano sparsi su tutto il corpo, mentre negli alligatori sono presenti solo sul muso? “Questo è un grande mistero”, dice Leitch. Non ha rilevato alcuna differenza tra gli ISO posti su diverse parti dei suoi coccodrilli. Alcuni hanno ipotizzato che anche gli alligatori hanno ISO nel corpo ma che questi siano sepolti più in profondità nella pelle; Leitch però non ha trovato prove di questo. 

“Un’altra idea possibile - dice - è che gli antenati dei coccodrilli moderni li avessero su tutto il corpo e sulla testa, ma nel corso del tempo gli ISO sul corpo potrebbero essere stati persi nella linea che ha portato agli alligatori. E’ sicuramente ancora un enigma”. 

Riferimenti: Leitch e Catania. 2012. Structure, innervation and response properties of integumentary sensory organs in crocodilians. J Exp Biol http://dx.doi.org/10.1242/jeb.076836

Articolo originale: http://blogs.discovermagazine.com/notrocketscience/2012/11/08/crocodile-faces-are-more-sensitive-than-human-fingertips/

Traduzione a cura del CrocoBlog - http://crocomania.blogspot.it/2012/11/il-muso-dei-coccodrilli-e-piu-sensibile.html