Comunicato stampa 07-113
Le murene sono attrezzate in modo unico per impacchettare grandi prede nei loro corpi stretti
Due serie di mascelle catturano e spostano la preda verso la gola per inghiottirla
Due viste dell’anatomia dell’anguilla: una con la mascella faringea a riposo, una con la mascella protrattaLe anguille di Moray hanno due serie di mascelle – le mascelle orali e le mascelle faringee.
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5 settembre 2007
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Come fanno le lunghe e snelle creature simili a serpenti a infilare grandi prede in difficoltà nelle loro strette bocche e nelle loro gole senza usare zampe o artigli? Un nuovo studio rivela che la murena snella e serpentiforme – che può raggiungere fino a circa nove piedi di lunghezza – cattura e consuma le sue prede (di solito grandi pesci, polpi e calamari) con una strategia unica che coinvolge l’uso di due serie di mascelle.
Secondo lo studio, la murena inizia a nutrirsi afferrando la sua preda nelle mascelle della sua cavità orale. Questa serie di mascelle è armata di denti affilati e perforanti che curvano all’indietro, puntando verso la gola dell’anguilla. Così strutturati, questi denti sono appositamente progettati per evitare che la preda esca dalla bocca dell’anguilla, un po’ come le strisce chiodate nei parcheggi impediscono alle auto di uscire dalle rampe d’ingresso.
Una volta che la preda è assicurata nelle mascelle orali dell’anguilla, una seconda serie di mascelle dentate (note come mascelle faringee) situate dietro il cranio dell’anguilla si affonda in avanti, avanzando per quasi tutta la lunghezza del cranio, per afferrare e consegnare la preda all’esofago dell’anguilla per ingoiarla.
Un articolo che descrive lo studio sull’alimentazione della murena, che è stato parzialmente finanziato dalla National Science Foundation (NSF), appare nell’edizione del 6 settembre di Nature. L’articolo identifica la murena come l’unico vertebrato conosciuto ad usare una seconda serie di mascelle per trattenere e trasportare la preda. Rita Mehta, ricercatrice dell’Università della California a Davis e autrice principale dell’articolo, descrive il metodo di alimentazione dell’anguilla come “un’innovazione sorprendente per il comportamento alimentare dei pesci.”
Circa 30.000 specie di pesci oltre alla murena hanno una seconda serie di mascelle nella regione della gola. Ma per quanto ne sappiamo, queste mascelle hanno solo una mobilità limitata e quindi si limitano a macinare o schiacciare la preda; non possono fornire le funzioni essenziali fornite dalle mascelle della murena.
Mehta ha documentato il metodo di alimentazione unico della murena utilizzando apparecchiature video digitali ad alta velocità per registrare le frazioni di secondo dei movimenti delle anguille da laboratorio che si nutrono, analizzando i raggi X e altre immagini e conducendo dissezioni anatomiche.
A differenza della murena, la maggior parte dei pesci cattura e sposta la preda nella propria gola utilizzando l’aspirazione. Per esempio, alcuni pesci espandono rapidamente la loro bocca e quindi aspirano l’acqua e il cibo associato. Altri prendono la preda con la bocca aperta o afferrano la preda nelle loro mascelle, ma poi creano l’aspirazione per spostare la preda dalla loro bocca al loro esofago. Ma le murene hanno poca capacità di generare aspirazione attraverso la bocca, ha scoperto Mehta.
Più di 200 specie di murene vivono nelle acque tropicali di tutto il mondo. Appartate e segrete, le murene sono più frequentemente osservate nelle barriere coralline, con le loro teste che spuntano da buchi nelle rocce o nelle strutture coralline. Servendo come predatori di punta nelle barriere coralline, potrebbero aver evoluto il loro metodo di alimentazione unico per consentire loro di cacciare grandi prede in spazi ristretti, dove non possono espandere la testa per creare l’aspirazione.
Mehta sottolinea che, come le murene, anche i serpenti devono inserire grandi alimenti attraverso una bocca relativamente stretta in un corpo lungo e sottile. Ma i serpenti hanno risolto il problema separando i lati destro e sinistro della loro mascella mentre mangiano; tengono il cibo con un lato mentre lavorano l’altro lato della bocca intorno ad esso. I serpenti quindi “camminano sulla loro preda”, dice Mehta.
“Le murene e i serpenti non sono correlati”, dice Mary Chamberlin, un direttore del programma NSF. “Così questo studio fornisce un eccellente esempio di evoluzione convergente – dove funzioni simili si evolvono indipendentemente in organismi non correlati.”
Mehta ha detto che ora sta indagando su come la murena ha evoluto le sue straordinarie mascelle e sta lavorando per identificare la dimensione massima della preda della murena. “Le murene sono un gruppo di pesci incredibilmente vario e bizzarro, e non molto conosciuto”, ha detto Peter C. Wainwright dell’Università della California, Davis, che è un co-investigatore dello studio.
Oltre a ricevere il sostegno della NSF, il nuovo studio sull’anguilla ha ricevuto anche il sostegno dell’American Association of University Women.
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Le murene vivono in spazi ristretti nelle barriere coralline.
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Una murena che mangia un pezzo di calamaro.
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Radiografia di un’anguilla.
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Vedi il videoUna murena che mangia un pesce.
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Vedi il videoUna murena mangia un pezzo di calamaro.
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Lily Whiteman, NSF, 703-292-8310, email: [email protected]
Andy Fell, University of California, Davis, 530-752-4533, email: [email protected]Contatti del programma
Mary Chamberlin, NSF, 703-292-8413, email: [email protected]Principal Investigators
Rita Mehta, University of California, Davis, 530-752-6784, email: [email protected]Co-Investigators
Peter Wainwright, University of California, Davis, 530-752-6782, email: [email protected]La U.S. National Science Foundation fa progredire la nazione promuovendo la ricerca fondamentale in tutti i campi della scienza e dell’ingegneria. NSF sostiene la ricerca e le persone fornendo strutture, strumenti e finanziamenti per sostenere il loro ingegno e sostenere gli Stati Uniti come leader globale nella ricerca e nell’innovazione. Con un budget per l’anno fiscale 2021 di 8,5 miliardi di dollari, i fondi NSF raggiungono tutti i 50 stati attraverso sovvenzioni a quasi 2.000 college, università e istituzioni. Ogni anno, NSF riceve più di 40.000 proposte competitive e fa circa 11.000 nuovi premi. Questi premi includono il supporto per la ricerca cooperativa con l’industria, la ricerca e le operazioni nell’Artico e nell’Antartico, e la partecipazione degli Stati Uniti agli sforzi scientifici internazionali.
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