Pesce selvaggio
Caratteristiche del corpoModifica
Il pesce selvaggio misura tipicamente circa 50 cm (19.7 in) di lunghezza. La specie più grande conosciuta è Eptatretus goliath, con un esemplare registrato a 127 cm (4 ft 2 in), mentre Myxine kuoi e Myxine pequenoi sembrano raggiungere non più di 18 cm (7.1 in). Alcuni sono stati visti piccoli come 4 cm (1.6 in).
Il pesce aquila ha un corpo allungato, simile all’anguilla, e una coda a paletta. La pelle è nuda e copre il corpo come un calzino poco aderente. Sono generalmente di un colore rosa opaco e sembrano piuttosto vermi. Hanno crani cartilaginei (anche se la parte che circonda il cervello è composta principalmente da una guaina fibrosa) e strutture simili a denti composti da cheratina. I colori dipendono dalla specie, variando dal rosa al blu-grigio, e possono essere presenti macchie nere o bianche. Gli occhi sono semplici macchie oculari, non occhi con lenti in grado di risolvere le immagini. I pesci gatto non hanno vere pinne e hanno sei o otto barbigli intorno alla bocca e una sola narice. Invece di mascelle articolate verticalmente come gli Gnatostomi (vertebrati con mascelle), hanno un paio di strutture che si muovono orizzontalmente con proiezioni simili a denti per estrarre il cibo. La bocca del pesce ragno ha due paia di denti cornei, a forma di pettine, su una piastra cartilaginea che si protrae e si ritrae. Questi denti sono usati per afferrare il cibo e attirarlo verso la faringe.
La sua pelle è attaccata al corpo solo lungo la cresta centrale del dorso e in corrispondenza delle ghiandole viscide, ed è piena di quasi un terzo del volume del sangue del corpo, dando l’impressione di un sacco pieno di sangue. Si presume che questo sia un adattamento per sopravvivere agli attacchi dei predatori. Il pesce selvaggio dell’Atlantico, rappresentante della sottofamiglia Myxininae, e il pesce selvaggio del Pacifico, rappresentante della sottofamiglia Eptatretinae, differiscono in quanto quest’ultimo ha fibre muscolari incorporate nella pelle. La posizione di riposo del pesce selvaggio del Pacifico tende ad essere arrotolata, mentre quella del pesce selvaggio dell’Atlantico è allungata.
SlimeEdit
Il pesce ragno è lungo e vermiforme, e possono trasudare copiose quantità di una bava lattiginosa e fibrosa o muco da circa 100 ghiandole o invaginazioni che corrono lungo i loro fianchi. La specie Myxine glutinosa è stata chiamata così per questa bava. Quando vengono catturati e tenuti, ad esempio, per la coda, secernono il muco microfibroso, che si espande fino a 20 litri (5 1⁄4 galloni USA) di materiale appiccicoso e gelatinoso quando viene combinato con l’acqua; un litro di muco ha circa 40 milligrammi di muco e proteine. Se rimangono catturati, possono legarsi in un nodo a rovescio, che si fa strada dalla testa alla coda dell’animale, raschiando via la bava mentre va e liberandoli dal loro catturatore. Indagini reologiche hanno mostrato che la viscosità della melma del pesce selvatico aumenta nel flusso allungato, il che favorisce l’intasamento delle branchie dei pesci che si nutrono per aspirazione, mentre la sua viscosità diminuisce con il taglio, il che facilita la raschiatura della melma da parte del nodo viaggiatore.
Recentemente, è stato riportato che la melma trascina l’acqua nei suoi filamenti intermedi simili alla cheratina, creando una sostanza viscoelastica a lenta dissipazione, piuttosto che un semplice gel. È stato dimostrato che compromette la funzione delle branchie di un pesce predatore. In questo caso, il muco della rana pescatrice intaserebbe le branchie del predatore, disabilitando la sua capacità di respirare. Il predatore rilascerebbe il pesce selvatico per evitare il soffocamento. A causa del muco, pochi predatori marini prendono di mira il pesce selvaggio. Altri predatori del pesce selvatico sono varietà di uccelli o mammiferi.
Il pesce selvatico che nuota liberamente fa anche la bava quando viene agitato, e poi pulisce il muco usando lo stesso comportamento del nodo viaggiatore. L’effetto di intasamento delle branchie riportato suggerisce che il comportamento del nodo viaggiante è utile o addirittura necessario per ripristinare la funzione delle branchie del pesce selvatico dopo il dimagrimento.
La cheratina del filo di pesce selvatico (EsTKα e EsTKγ; Q90501 e Q90502), la proteina che compone i suoi filamenti di bava, è sotto studio come alternativa alla seta di ragno per l’uso in applicazioni come le armature. Queste proteine alfa-cheratina nella bava di pesce selvatico si trasformano da una struttura α-elica a una struttura più rigida a fogli β quando vengono allungate. Con l’elaborazione combinata del disegno (allungamento) e la reticolazione chimica, la cheratina ricombinante si trasforma in una fibra molto forte con una rigidità che raggiunge i 20 GPa.
RespirazioneModifica
Un pesce gatto generalmente respira prendendo l’acqua attraverso la sua faringe, oltre la camera velare, e portando l’acqua attraverso le sacche branchiali interne, che possono variare in numero da cinque a 16 coppie, a seconda della specie. Le sacche branchiali si aprono individualmente, ma in Myxine, le aperture si sono coalizzate, con canali che corrono all’indietro da ogni apertura sotto la pelle, unendosi per formare un’apertura comune sul lato ventrale conosciuta come apertura branchiale. L’esofago è anche collegato all’apertura branchiale sinistra, che è quindi più grande di quella destra, attraverso un condotto faringocutaneo (dotto esofageocutaneo), che non ha tessuto respiratorio. Questo condotto faringocutaneo serve a liberare la faringe dalle particelle di grandi dimensioni, funzione che avviene in parte anche attraverso il canale rinofaringeo. In altre specie, la coalescenza delle aperture branchiali è meno completa, e in Bdellostoma, ogni sacca si apre separatamente verso l’esterno, come nelle lamprede. Il flusso unidirezionale dell’acqua che attraversa le branchie è prodotto dal rotolamento e dallo srotolamento delle pieghe velari situate all’interno di una camera sviluppata dal tratto nasoipofisario, ed è azionato da un complesso insieme di muscoli che si inseriscono nelle cartilagini del neurocranio, assistiti da contrazioni peristaltiche delle sacche branchiali e dei loro condotti. Il pesce aquila ha anche una rete capillare dermica ben sviluppata che rifornisce la pelle di ossigeno quando l’animale è sepolto nel fango anossico, così come un’alta tolleranza sia all’ipossia che all’anossia, con un metabolismo anaerobico ben sviluppato. È stato anche suggerito che la pelle sia capace di respirazione cutanea.
Sistema nervosoModifica
Le origini del sistema nervoso dei vertebrati sono di notevole interesse per i biologi evolutivi, e i ciclostomi (pesci gatto e lamprede) sono un gruppo importante per rispondere a questa domanda. La complessità del cervello delle rane pescatrici è stata oggetto di dibattito sin dalla fine del XIX secolo, con alcuni morfologi che ritengono che non possiedano un cervelletto, mentre altri credono che sia continuo con il mesencefalo. Ora si ritiene che la neuroanatomia della rana pescatrice sia simile a quella delle lamprede. Una caratteristica comune ad entrambi i ciclostomi è l’assenza di mielina nei neuroni.
EyeEdit
L’occhio (singolo?) del pesce selvatico, che manca di lente, muscoli extraoculari e i tre nervi cranici motori (III, IV e VI), è significativo per l’evoluzione di occhi più complessi. Un occhio parietale e l’organo parapineale sono anche assenti nei pesci selvatici esistenti. Gli occhi dei pesci selvatici, quando presenti, possono rilevare la luce, ma per quanto si sa, nessuno può risolvere immagini dettagliate. In Myxine e Neomyxine, gli occhi sono parzialmente coperti dalla muscolatura del tronco. L’evidenza paleontologica suggerisce, tuttavia, che l’occhio del pesce ragno non è pleisiomorfo ma piuttosto degenerativo, poiché i fossili del Carbonifero hanno rivelato vertebrati simili al pesce ragno con occhi complessi. Questo suggerirebbe che ancestralmente i Myxini possedevano occhi complessi.
Funzione cardiaca, circolazione ed equilibrio dei fluidiModifica
Il pesce gatto è noto per avere una delle pressioni sanguigne più basse tra i vertebrati. Uno dei tipi più primitivi di equilibrio dei fluidi si trova tra queste creature, ogni volta che si verifica un aumento del fluido extracellulare, la pressione sanguigna aumenta e questo, a sua volta, è percepito dal rene, che espelle il fluido in eccesso. Hanno anche il più alto volume di sangue per la massa corporea di qualsiasi cordata, con 17 ml di sangue per 100 g di massa.
Il sistema circolatorio del pesce ragno è stato di notevole interesse per i biologi evolutivi e per i lettori attuali di fisiologia. Alcuni osservatori inizialmente credevano che il cuore del pesce selvaggio non fosse innervato come i vertebrati con le mascelle. Ulteriori indagini hanno rivelato che la rana pescatrice aveva un vero cuore innervato. Il sistema circolatorio del pesce selvatico consiste anche di molteplici pompe accessorie in tutto il corpo, che sono considerate “cuori” ausiliari.
Il pesce selvatico è l’unico vertebrato conosciuto con osmoregolazione isosmotica rispetto al suo ambiente esterno. La funzione renale del pesce gatto rimane poco descritta. Ipoteticamente, essi espellono ioni in sali biliari.
Sistema muscoloscheletricoModifica
La muscolatura dei pesci selvatici differisce dai vertebrati con mandibola in quanto non hanno un setto orizzontale né un setto verticale, giunzioni di tessuto connettivo che separano la muscolatura hypaxial e quella epaxial. Tuttavia, hanno veri miomeri e miosepta come tutti i vertebrati. La meccanica dei loro muscoli craniofacciali nell’alimentazione è stata studiata, rivelando vantaggi e svantaggi della placca dentaria. In particolare, i muscoli del pesce ragno hanno una forza e una dimensione della bocca maggiori rispetto ai vertebrati con mascelle di dimensioni simili, ma mancano dell’amplificazione della velocità, suggerendo che le mascelle agiscono più velocemente.
Lo scheletro del pesce selvatico comprende il cranio, la notocorda e i raggi della pinna caudale. Il primo diagramma dell’endoscheletro del pesce gatto fu fatto da Frederick Cole nel 1905. Nella monografia di Cole, egli descrisse sezioni dello scheletro che definì “pseudo-cartilagine”, riferendosi alle sue proprietà distinte rispetto ai cordati con mascella. L’apparato linguale del pesce ragno è composto da una base cartilaginea che porta due placche ricoperte di denti (placca dentaria) articolate con una serie di grandi alberi cartilaginei. La capsula nasale è notevolmente espansa nei pesci selvatici, comprendendo una guaina fibrosa rivestita da anelli cartilaginei. In contrasto con le lamprede, la scatola cranica non è cartilaginea. Il ruolo degli archi branchiali è altamente speculativo, poiché gli embrioni di rana pescatrice subiscono uno spostamento caudale delle sacche faringee posteriori; quindi, gli archi branchiali non supportano le branchie. Mentre si pensa che parti del cranio della rana pescatrice siano omologhe a quelle delle lamprede, si pensa che abbiano pochissimi elementi omologhi con i vertebrati con le mascelle.