Annusare facendo bolle col naso

C’è una talpa che ha un naso strano, ma strano sul serio. L’hanno chiamata talpa dal naso a stella (Condylura cristata) e, diciamolo, non è proprio una gran bellezza, ma nasconde qualità sorprendenti. Infatti sarà pure mezza cieca, ma è capace di  annusare e seguire scie odorose anche sott’acqua, cosa che essendo un mammifero non è proprio scontata (avete mai provato a dare una bella tirata di naso stando sott’acqua? Ecco). “Naso a stella” è un animale originario della costa orientale del Nord America ed è un mammifero semiacquatico, cioè predilige habitat acquitrinosi, fa spesso tana vicino a piccoli corsi d’acqua, stagni e paludi nei quali ama sguazzare in cerca di cibo. Per poter stanare le proprie prede anche in immersione ha sviluppato una tecnica decisamente raffinata: fa bolle con il naso.
È chiaro che essendo un mammifero per respirare ha bisogno di aria e questo implica che gli odori, per essere percepiti, devono trovarsi nell’aria inspirata dal momento che i recettori olfattivi si trovano nel naso. Nell’acqua ciò non sarebbe possibile, ma Condylura cristata per ovviare al problema quando è immersa in cerca di cibo produce col naso delle bolle che poi inspira di nuovo. La bolla esposta nel’ambiente acquoso permette alle molecole odorose che vi sono disperse di diffondere facilmente al suo interno. In questo modo quando la bolla viene risucchiata nel naso, gli odori arrivano all’epitelio olfattivo e vengono percepiti dall’animale. Possiamo assimilare le bolle a un retino “cattura-molecole” che viene soffiato dal naso e poi risucchiato al ritmo del respiro.

Credit: Kenneth Catania

Questa scoperta risale a pochi anni fa, quando nel 2006 il biologo Kenneth Catania, della Vanderbilt University di Nashville, negli Stati Uniti studiando le capacità sensoriali del naso della Condylura cristata, notò che questa quando era sott’acqua appresso a una preda faceva bolle col naso. Questi studi all’inizio avevano come scopo quello di caratterizzare meglio le capacità di discriminazione tattile del naso della talpa. Questo organo rappresenta infatti per Condylura cristata prima di tutto un sensibilissimo apparato senso-motorio che la aiuta a orientarsi e a identificare rapidamente le prede. Dire rapidamente in realtà è solo un eufemismo perché questa talpa, che si ciba principalmente di vermiciattoli e altri piccoli invertebrati, mangia a una velocità sconcertante. Anche perché per saziarsi, di vermetti ne deve mangaire un bel po’ e non può permettersi di perdere tempo a sceglierli: il suo naso, “a stella” per l’appunto, è formato da 11 coppie di piccole escrescenze digitiformi con le quali esplora l’ambiente e che le consentono di individuare rapidamente il cibo. In questo modo riesce a setacciare circa 13 diverse zone contemporaneamente acciuffando e ingerendo 8 vermi insieme in meno di due secondi. Che animale affascinante. Il suo naso è uno degli organi di senso più sensibili conosciuti, è dotato di circa 25.000 meccanocettori (per un paragone, sulla nostra mano ce ne sono circa 17.000) e le informazioni tattili arrivano al cervello più velocemente di quanto impieghi a rielabolarle: difatti nel beccare la direzione giusta la talpa non è molto precisa, ma compensa con la velocità. I due piccoli tentacoli inferiori sono quelli maggiormente innervati, l’animale capisce in circa 25 millesimi di secondo se ha trovato qualcosa di commestibile, a quel punto lo aggancia con i due incisivi anteriori e lo ingerisce.

Credit: Kenneth Catania

Per le sue osservazioni Catania ha usato una camera ad alta velocità (500 frames al secondo), solo in questo modo è stato possibile osservare movimenti tanto rapidi, e accorgersi delle bolle. Il passo successivo quindi è stato capire a cosa effettivamente servissero: in uno degli esperimenti chiave Catania ha costruito un percorso sott’acqua posizionando le prede in zone protette da una grata metallica che impedisse al naso della talpa di entrare in contatto diretto con esse, ma con una maglia abbastanza larga da permettere alle bolle del naso di passare. In questo modo il ricercatore ha osservato che con il solo fiuto le talpe riuscivano a individuare il cibo con una percentuale di successo del 85%, considerevole.

Ai ricercatori è venuto poi il dubbio che anche altri mammiferi acquatici potessero aver sviluppato la stessa strategia. La scoperta? Anche il Sorex palustris, una specie di toporagno, fa le bolle sott’acqua.

Questa scoperta è stata importante per chiarire un passaggio-chiave dell’evoluzione sfatando la precedente idea che l’adattamento alla vita acquatica avesse portato i mammiferi  a rinunciare definitivamente ai piaceri di una sana sniffata. Se questo è vero ad esempio per i cetacei, che per trovare le prede usano l’ecolocazione, e per i baffuti pinnipedi, che localizzano il cibo sott’acqua con le vibrisse e si accontentano di usare il naso solo una volta emersi, la talpa dal naso a stella e il toporagno acquatico dimostrano come si sia evoluta anche una stategia diversa.

Come dire c’è un’alternativa a tutto…

Per approfondire:

Sarah Marriott, Emily Cowan , Jacob Cohen and Robert M Hallock, Somatosensation, Echolocation, and Underwater Sniffing: Adaptations Allow Mammals Without Traditional Olfactory Capabilities to Forage for Food Underwater, Zoological Science 30(2):69-75. 2013.

Kenneth C. Catania, Olfaction: Underwater ‘sniffing’ by semi-aquatic mammals, Nature 444, 1024-1025, 2006.

Kenneth C. Catania, Star-nosed moles. Curr Biol 15: 863–864, 2005.

Kishida T, Kubota S, Shirayama Y, Fukami H,  The olfactory receptor gene repertoires in secondary-adapted marine vertebrates: Evidence for reduction of the functional proportions in cetaceans, Biol Lett 3: 428–430, 2007.