Salpe Antartiche: Il Freddo Polare Riscrive le Regole del Sesso!

Avete mai sentito parlare delle salpe? Sono creature affascinanti, quasi aliene, che fluttuano negli oceani del mondo. Immaginate delle piccole botti gelatinose e trasparenti, a volte solitarie, a volte unite in lunghe catene scintillanti. Io ho avuto la fortuna di studiarle da vicino, in particolare la specie *Salpa thompsoni*, nelle acque gelide e spettacolari vicino alla Penisola Antartica Occidentale. E lasciate che vi dica, questi organismi hanno rivelato un segreto riproduttivo davvero sorprendente!

Il Classico ‘Prima Lei, Poi Lui’: L’Ermafroditismo Sequenziale

Normalmente, le salpe come la *Salpa thompsoni* seguono un ciclo vitale piuttosto complesso chiamato metagenesi, alternando una generazione asessuata (l’oozoide solitario) a una sessuata (i blastozooidi aggregati in catene). I blastozooidi sono ermafroditi, ma non contemporaneamente. Seguono quello che chiamiamo ermafroditismo sequenziale protogino (SPH). In pratica:

• Nascono funzionalmente femmine, con un singolo uovo pronto per essere fecondato.
• Una volta che l’uovo viene fecondato (di solito da un blastozooide più vecchio in fase maschile) e si sviluppa in un embrione (che diventerà un nuovo oozoide solitario), questo viene rilasciato.
• Solo dopo aver rilasciato l’embrione, il blastozooide sviluppa i testicoli e diventa un maschio funzionale, pronto a rilasciare sperma per fecondare le generazioni più giovani.

Questo meccanismo è pensato per massimizzare la produzione in tempi brevi e, cosa importante, per evitare l’autofecondazione. Sembrava una regola ferrea, scolpita nella biologia di queste creature. Fino alle nostre osservazioni del 2018.

La Sorpresa Antartica: Un Ermafroditismo… Sovrapposto!

Durante una spedizione nell’autunno australe del 2018 a bordo della nave da ricerca Polarstern, abbiamo campionato *Salpa thompsoni* in diverse aree vicino alla Penisola Antartica, caratterizzate da condizioni ambientali differenti. E qui è arrivata la sorpresa. In alcune zone, in particolare vicino all’Isola Elephant, abbiamo notato qualcosa di strano nei blastozooidi. Molti di loro, pur essendo ancora in fase “femminile” con un embrione in via di sviluppo (a volte anche quasi maturo!), mostravano già testicoli chiaramente visibili e in via di sviluppo, a volte persino apparentemente funzionali!

Abbiamo chiamato questo fenomeno ermafroditismo protogino sovrapposto (OPH). In sostanza, lo sviluppo maschile iniziava prima che la fase femminile fosse conclusa e l’embrione rilasciato. Era la prima volta che osservavamo morfologicamente questo comportamento su larga scala in *Salpa thompsoni* nel suo ambiente naturale.

Perché Questa Differenza? L’Ambiente Detta Legge

La domanda ovvia era: perché questa deviazione dalla norma? Abbiamo analizzato i dati ambientali delle diverse zone campionate:

• A nord delle Isole Shetland Meridionali (NSSI): Acque relativamente più calde (influenzate dalla Corrente Circumpolare Antartica – ACC) e produttive (ricche di clorofilla-a, indicatore di fitoplancton, il loro cibo). Qui, le salpe seguivano il classico percorso SPH.
• Stretto di Bransfield / Isola Deception (BS/DI): Acque più fredde ma comunque produttive. Anche qui, dominava l’SPH.
• Vicinanze dell’Isola Elephant (EI): Acque decisamente più fredde (influenzate dalle acque costiere antartiche e del Mare di Weddell) e, soprattutto, meno produttive, con basse concentrazioni di clorofilla-a. È proprio qui che abbiamo osservato l’OPH diffuso!

L’indizio era chiaro: sembra che le condizioni ambientali, in particolare la combinazione di basse temperature e scarsità di cibo, possano “innescare” questo percorso riproduttivo alternativo. Al contrario, la disponibilità di cibo sembra poter compensare l’effetto delle basse temperature, permettendo alle salpe di mantenere il percorso SPH anche in acque fredde ma produttive.

Ipotesi Affascinanti: Come Funziona Questa Flessibilità?

Come può accadere? Non abbiamo ancora tutte le risposte, ma possiamo formulare delle ipotesi. Sappiamo da studi genetici recenti (analisi trascrittomica) che i geni legati allo sviluppo maschile e alla produzione di sperma si attivano molto presto nella vita del blastozooide, ben prima del rilascio dell’embrione. Quindi, la “potenzialità” per diventare maschio esiste fin dall’inizio.
Potrebbe esserci una sorta di “orologio biologico interno” che regola l’inizio dello sviluppo dei testicoli.

• In condizioni ottimali (caldo, cibo abbondante), l’embrione si sviluppa rapidamente e viene rilasciato prima che l’orologio “maschile” scatti in modo significativo. Risultato: SPH.
• In condizioni subottimali (freddo, poco cibo), lo sviluppo dell’embrione rallenta notevolmente. L’orologio biologico per lo sviluppo dei testicoli, però, potrebbe continuare a ticchettare, portando così a una sovrapposizione tra la fase femminile avanzata e l’inizio di quella maschile. Risultato: OPH.

È anche possibile che, in condizioni difficili, i blastozooidi accelerino la transizione a maschio, forse a scapito della loro crescita individuale, per assicurare comunque la riproduzione. È affascinante pensare a come questi organismi apparentemente semplici possano avere meccanismi di regolazione così sofisticati!

Uno Sguardo al Futuro: Adattamento nell’Oceano che Cambia

Questa scoperta non è solo una curiosità biologica. Ha implicazioni ecologiche importanti, soprattutto in un mondo che cambia. L’Oceano Australe si sta riscaldando. *Salpa thompsoni* è una specie di acque relativamente più calde che si sta espandendo verso sud, in zone tradizionalmente troppo fredde e con stagioni produttive brevi.
Finora, stabilire popolazioni permanenti nell’alto Antartico è stato difficile per le salpe. Spesso arrivano lì trasportate dalle correnti (advezione laterale), ma la bassa densità rende difficile l’incontro tra individui in fasi riproduttive compatibili. Inoltre, il freddo rallenta il ciclo vitale, impedendo forse di completare più generazioni in una sola estate.
Ma ecco che l’OPH potrebbe cambiare le carte in tavola. Permettendo uno sviluppo maschile più precoce, forse anche in assenza di fecondazione immediata, l’OPH potrebbe rendere la riproduzione più efficiente in queste condizioni limite. Potrebbe essere una strategia chiave che facilita l’insediamento e la persistenza delle popolazioni di *Salpa thompsoni* nelle regioni dell’alto Antartico man mano che le acque si riscaldano.

Un Mondo Gelatinoso Pieno di Sorprese

Quindi, la prossima volta che pensate all’Antartide, non immaginate solo pinguini e foche. Pensate anche a queste creature gelatinose e trasparenti, le salpe, che non solo giocano un ruolo cruciale nell’ecosistema marino (filtrano enormi quantità d’acqua e contribuiscono al ciclo del carbonio), ma dimostrano anche una flessibilità e una capacità di adattamento straordinarie. La scoperta dell’ermafroditismo sovrapposto modulato dall’ambiente ci ricorda quanto ancora abbiamo da imparare sugli abitanti più elusivi e affascinanti del nostro pianeta, e come rispondono ai cambiamenti che noi stessi stiamo inducendo. Il viaggio nella biologia delle salpe è appena iniziato!

Fonte: Springer