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| Il corpo di Cystisoma è quasi completamente invisibile e lo protegge dai predatori, anche grazie a un rivestimento antiriflesso che lo rene difficilissimo da individuare. Fotografia di David Littschwager, National Geographic |
La vita sottomarina può essere difficile, brutale e anche corta, se non disponi di una strategia efficace per mimetizzarti. Nella pelle della seppia, ad esempio, ci sono dieci milioni di cromatofori che le permettono di imitare un ramo di corallo, un mucchio di alghe o una duna di sabbia. Ma per gli animali che vivono nell’oceano aperto, un posto per nascondersi non c’è. Il colore migliore per camuffarsi, per loro, è nessun colore: un corpi trasparente permette, almeno in parte, di confondersi con l’ambiente circostante.
Una scienziata ha appena scoperto che alcuni di questi animali dispongono di un ulteriore trucchetto: rivestimenti antiriflesso che li rendono pressoché invisibili. “Sono davvero difficili da individuare in acqua”, dice Laura Bagge, biologa marine e studentessa di dottorato alla Duke University. “L’unica cosa che ne svela la presenza sono gli occhi. Per ricevere la luce, la retina deve essere pigmentata”.
Bagge è specialista proprio di crostacei invisibili, in particolare di iperidei, un sottordine di anfipodi predatori. Gli iperidei sono imparentati con le pulci di mare ma possono arrivare a quasi venti centimetri di lunghezza e sono decisamente più inquietanti. Si dice che una specie, Phronima sedentaria, abbia ispirato la regina aliena del film Aliens del 1986.
Il fascino che Bagge nutre verso questi animali invisibili deriva da un incontro ravvicinato di qualche anno fa, mentre si trovava a bordo di una nave oceanografica per raccogliere campioni. “La prima volta che abbiamo controllato cosa avevamo preso, c’era un mucchio di animali diversi nel secchio e io stavo osservando tutti questi pesci scuri e spaventosi”, racconta. “Ho infilato la mano nel secchio per raccogliere qualche esemplare differente; invece ho cozzato contro qualcosa di duro, ma che non riuscivo a vedere. Quando ho tirato fuori la mano, sembrava un animale fatto di vetro”.
Il che è utile se ti trovi a nuotare in oceano aperto in mezzo a un sacco di pesci che hanno gli occhi rivolti verso l’alto. “Li vedi nuotare in giro, alla ricerca del prossimo pasto, ma essere trasparente ti permette di non avere un’ombra, una sagoma”, dice Bagge. Nonostante questo, era curiosa di capire perché questi crostacei siano così difficili da vedere. Pur essendo un camuffamento ingegnoso, la trasparenza non rende del tutto invisibili: infatti siamo in grado di vedere un bicchiere, oppure un foglio di cellophane.
Questo perché quando la luce incontra un oggetto trasparente non vi passa interamente attraverso. Una parte viene riflessa e ci permette di vedere alcuni dettagli, come forma e dimensioni. Perciò anche in oceano aperto questi anfipodi potrebbero essere sbugiardati se la luce solare o lunare li toccasse con un’angolazione tale da renderli più visibili ai predatori. “Qualsiasi riflesso ti colpisca dall’alto ti farà risaltare molto intensamente contro lo sfondo più scuro”. Gli iperidi sono anche vulnerabili a specifici predatori come i draghi di mare, pesci abissali dotati di "lampade" bioluminescenti (fotofori) che li aiutano nella caccia.
Moquette marine
Bagge ha scoperto che alcuni iperidi migliorano la propria invisibilità sfruttando rivestimenti antiriflesso. Ed è qui che entra in gioco la fisica: quando attraversa una qualsiasi cosa che non sia un vuoto perfetto, la luce rallenta. L’indice di rifrazione misura la rapidità con cui viaggia attraverso ciascun tipo di materiale. Il ghiaccio d'acqua, ad esempio, ha un indice di rifrazione di 1,31; ciò significa che quando attraversa il ghiaccio la luce è 1,31 volte più lenta rispetto a quando attraversa il vuoto.
Se la luce oltrepassa un materiale con indice di rifrazione molto alto, questo cambiamento improvviso può originare un riflesso estremamente luminoso (pensate a quello che succede azionando una torcia sul vetro di una finestra durante la notte). È proprio questa la minaccia più grande per gli iperidi: la luce passa attraverso l’acqua marina, il cui indice di rifrazione è 1.34, per poi sbattere sui trasparenti crostacei, con indice di rifrazione 1.57. Il risultato? Niente più mantello dell’invisibilità.
Dopo aver studiato sette tipi di iperidi Bagge si è imbattuta in una specie, Cystisoma, le cui zampe sono coperte da microscopiche strutture chiamate nano-protuberanze. “Somigliano un po’ a una moquette particolarmente 'pelosa'", dice Bagge, che ha da poco pubblicato la sua ricerca su Current Biology. “Fondamentalmente servono a smorzare il riflesso, ammorbidendolo nello stesso modo in cui il rivestimento fonoassorbente ammorbidisce le one sonore in uno studio di registrazione”.
Ecco come funziona: ognuna delle minuscole strutture ha la forma di una minuscola montagna. La luce colpisce prima di tutto la punta, che ha un'area piuttosto piccola; poi scende lungo la montagna, toccando una superficie sempre maggiore. Insomma, invece di attraversare direttamente il corpo dell’iperide, la luce passa attraverso un mezzo che gradualmente aumenta per indice di rifrazione e riduce il riflesso.
Anche gli insetti sono dotati di queste nano-protuberanze, ma in quel caso sono concentrate negli occhi: li aiutano a rimanere nascosti riducendo il brillio della luce riflessa dai loro occhi sfaccettati. Sfruttando dei modelli al computer, Bagge ha simulato le diverse condizioni di illuminazione dell’oceano e scoperto che le nano-protuberanze sono in grado di ridurre il riflesso di due ordini di grandezza. La sua ipotesi è che queste minuscole strutture si trovino sulle zampe di Cystisoma perché rappresentano una cospicua porzione del suo corpo.
Di' ciao ai miei piccoli amici
Bagge non ha identificato nano-protuberanze nelle altre specie che ha studiato, ma ha trovato qualcosa di altrettanto intrigante: uno strato di minuscole sfere che coprono i corpi degli iperidi. Secondo lei, si tratta di esseri viventi. “Somigliano molto alle immagini di batteri ottenute con i microscopi elettronici”, prosegue la scienziata. “Hanno piccole strutture simili a fili che escono dal corpo e si attaccano alle superfici, le stesse che ha la maggior parte dei batteri”. Proprio come i batteri, per di più, le sfere sembrano riprodursi dividendosi in due.
Sempre tramite modelli al computer, Bagge ha misurato le proprietà delle sfere e scoperto che possono ridurre la luce che viene riflessa di quattro volte. Sospetta che gli organismi abbiano un rapporto simbiotico: i crostacei guadagnano un rivestimento antiriflesso, i batteri una casa semovente.
Gli obiettivi di Bagge sono proseguire nei suoi studi e raccogliere più campioni; un compito complesso, visto che gli anfipodi in questione sono invisibili. “Puoi andare alla ricerca di piccoli occhi neri, o trovarti nella situazione in cui la luce solare ti permette di cogliere il luccichio di un riflesso”. Invece di nuotare in oceano aperto munita di vasetti di vetro, Bagge spera di potersi servire di un veicolo sottomarino. “Quando sei in un sommergibile puoi sfruttare luci molto potenti rivolte in tutte le direzioni”, conclude, il che rende difficile nascondersi persino per un animale invisibile.
di Mark Strauss http://www.nationalgeographic.it/natura/animali/2016/12/12/news/anfipodi_invisibili_oceani-3347776/
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