SIMBIOSI

Per simbiosi si intende un'associazione di organismi appartenenti a specie diverse che interagiscono tra loro. Estremamente interessante sono le simbiosi presenti nell'ambiente marino. Nel caso dei batteri bioluminescenti si parla di simbiosi mutualistica perché entrambe le specie traggono beneficio l'una dall'altra. Un elevato numero di animali marini hanno complicati organi dove la luce prodotta è originata da batteri bioluminescenti come Photobacterium, V. ficheri e alcune specie del genere Pseudomonas. Essi hanno incominciato ad associarsi con i pesci tropicali. Gli organi in cui risiedono hanno funzione di nutrimento come se fosse un terreno di cultura. A differenza di quei pesci che producono loro la luce e possono controllare la sua emissione direttamente con il sistema nervoso, questi, che dipendono da batteri bioluminescenti, hanno sviluppato complesse "saracinesche" per aprire e chiudere i loro organi luminosi (fotofori).

Fig 5.1 Simbiosi luminose. (A) Euprymna morsei con in evidenza i fotofori. Sotto una loro sezione: 1. lenti, 2. invaginazione in cui sono contenuti i batteri, 3. riflettori, 4. sacca del nero. (B) Anomalops katroptron, con i fotofori, localizzati sotto gli occhi, come nel Photoblepharon; sotto una sezione del fotoforo mostrante i batteri in esso contenuti. (C) Pirosoma, con gli organi luminosi (freccia); sotto un mycetocita.

Gli organi luminosi del Pirosoma sono relativamente semplici: questi organi, che giacciono in coppie nella regione branchiale dell'intestino, consistono in un agglomerato di cellule mononucleate chiamato mycetocita, il quale all'interno contiene i batteri luminescenti. Non sono presenti altre strutture accessorie. In molti altri casi i batteri sono situati in cavità che sono originate da invaginazioni della superficie del corpo e dello intestino, questi sono sempre esposti all'esterno. Alcuni cefalopodi però hanno altamente sviluppato organi che aumentano considerevolmente la luminescenza. In Euprymna scolopes, per esempio, gli organi luminosi, disposti a coppie, sono immersi nella sacca del nero. Nella parte sottostante sono circondati da riflettori e dal lato esterno sono presenti vere e proprie lenti, le quali fanno acquistare la maggiore luminescenza possibile. In queste simbiosi gli animali provvedono al cibo e probabilmente la regolare necessità di ossigeno dei batteri, loro controllano la bioluminescenza. Alcuni ricercatori nel 1917 trovarono 4000-12000 milioni di batteri luminosi in un grammo di tessuto dell'organo luminoso del pony fish, ne consegue che il 10-25 % dei fotofori consiste di batteri luminosi.

Fig 5.2 Nel Photoblepharon, il fotoforo, l'oragano che contiene i batteri bioluminescenti, può essere chiuso (a) o aperto (b) mediante un meccanismo a saracinesca

La bioluminescenza ha diversi scopi: prima di tutto sembra un meccanismo di riconoscimento, favorendo il raggruppamento e l'accoppiamento; la funzione di predazione attirando la preda (come nella rana pescatrice); ma anche di difesa: l'organismo, disturbato, emette o mostra la luce spaventando disorientando il possibile predatore; un'altra di difesa è il mimetismo: infatti l'animale possiede questi organi nella zona superiore così che un predatore, sotto di lui, lo confonde con la luce che proviene dall'alto. Un tipico esempio è il Photoblepharon, un pesce tropicale, dotato di un meccanismo che gli permette di emettere, o no, luce, coprendo gli organi luminosi posti sotto gli occhi. Così facendo, può comunicare con animali della stesa specie fornendo indicazioni circa la possibilità di riunirsi in banchi oppure di spaventare eventuali predatori, o ancora, spingere in una trappola le possibili prede. A dimostrazione di ciò i pescatori di alcune isole dei mari del Sud, utilizzano i fotofori del Photoblepharon come esca, poiché luminosi anche qualche tempo dopo la morte del pesce.

Fig 5.3 Un esempio di come organismi marini (nella foto, a destra Photoblepharon, e a sinistra un mollusco del genere Clione) si sono coevoluti con batteri luminescenti, come Photobacterium, o V.fischeri. Soprattuto nei molluschi la bioluminescenza, è un fenomeno frequente.