Quando sono comparse le prime strutture nervose centralizzate? Finora si pensava circa 500 milioni di anni fa, nei primi vermi piatti. Il protocervello scoperto nelle larve di un idrozoo, parente stretto delle meduse, rimette tutto in discussione.
ANIMALI – Il primo cervello comparso sulla Terra potrebbe essere molto più antico di quanto creduto finora: addirittura 200 o 300 milioni di anni più vecchio. La prova? Nella minuscola larva di un idrozoo, Clava multicornis, uno cnidario e dunque parente stretto di meduse, coralli e anemoni di mare, diffuso soprattutto nelle acque del mare del Nord e del canale della Manica. Stiamo parlando di una larva d’aspetto vermiforme, con un corpo affusolato ma leggermente rigonfio a un’estremità, capace di muoversi sul fondo marino strisciando su quella che potremmo definire parte ventrale (benché gli cnidari siano privi di un sistema digerente, e dunque di un ventre propriamente detto). Una larva che, dicono gli esperti, tende a muoversi seguendo stimoli luminosi (fototropismo), pur non avendo occhi .
C. multicornis è uno degli organismi di cui si occupa da un po’ il gruppo di Stefano Piraino, dell’Università del Salento a Lecce, nell’ambito di un’attività di ricerca rivolta proprio alla biologia e all’evoluzione degli invertebrati marini in generale, cnidari in particolare. Quando si è trattato di andare a vedere che tipo di sistema nervoso avesse la larva di questo idrozoo, i ricercatori si sono trovati davanti una bella sorpresa. Si aspettavano un sistema nervoso organizzato come una rete diffusa un tutto l’organismo e del tutto privo di organi di senso, come è per altri cnidari. E invece hanno scoperto una speciale concentrazione di cellule nervose in corrispondenza dell’estremità rigonfia della larva (la “testa”). Insomma, un primitivo sistema nervoso centrale. Non è tutto: i ricercatori hanno anche scoperto che ai lati di questa massa cellulare nervosa ci sono due piccoli gruppetti di cellule capaci di cogliere stimoli luminosi. Proprio come i nostri occhi.
Una curiosità buona solo per grandi appassionati di zoologia? Non proprio, perché la scoperta ha molto a che fare anche con l’origine evolutiva del sistema nervoso centrale e dunque del cervello. “Finora si pensava che il cervello più antico fosse quello dei primi organismi dotati di simmetria bilaterale, simili a vermi piatti, comparsi negli oceani poco più di 500 milioni di anni fa”, spiega Piraino. “Gli cnidari, con la loro simmetria radiata (aiuta visualizzare una medusa) e risalenti a 700-800 milioni di anni fa, erano considerati troppo primitivi per poter avere un cervello centralizzato”. Almeno fino alla comparsa sulla scena della larva di C. multicornis. Piraino e colleghi hanno descritto le sue sorprendenti caratteristiche, visualizzate con tecniche di microscopia e di immunoistochimica, in un articolo appena pubblicato sul “Journal of Comparative Neurology”.
“Ci sono due spiegazioni possibili per la presenza di un protocervello in questa larva”, commenta il ricercatore. “Prima spiegazione: questa struttura così complessa può essersi evoluta nella nostra larva semplicemente come adattamento al suo stile di vita. Si tratta di un organismo strisciante, che ha bisogno di un sistema in grado di esplorare l’ambiente e di dirigere i suoi movimenti con un sistema di controllo antero-posteriore. In questo senso, il protocervello si sarebbe evoluto in C. multicornis indipendentemente da quanto accaduto centinaia di milioni di anni fa nei primi animali con simmetria bilaterale. Seconda spiegazione: cnidari e bilateri possono aver avuto un antenato comune che mostrava già un certo grado di cefalizzazione. Il che significherebbe appunto che l’origine del cervello è molto più antica di quanto supposto”.
Piraino non fa mistero di preferire la seconda ipotesi: “È molto più parsimoniosa. Altrimenti bisogna supporre che tutto il macchinario genetico-embriologico necessario per l’evoluzione del cervello si sia messo in moto più volte, in maniera indipendente l’una dall’altra”. In ogni caso, le due ipotesi non si escludono a vicenda: è possibile che la comparsa di un sistema nervoso centrale in risposta a un particolare stile di vita abbia semplicemente seguito l’attivazione di un gruppo di geni coinvolti nel fenomeno di cefalizzazione, già presenti in un progenitore comune di vermi piatti, coralli e meduse e pure esseri umani, vissuto circa 700 milioni di anni fa.
