Pesce Medaka: perché cambiano colore in soli 3 secondi?

Il pesce Medaka è un animale affascinante e sorprendente, che ha sviluppato una strategia efficace per segnalare la sua dominanza e la sua capacità di combattimento

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Pesce Medaka

Se pensate che Hulk sia l’unico essere in grado di cambiare colore quando si arrabbia, vi sbagliate. Esiste infatti una specie di pesce che ha una capacità simile, anche se non così drastica. Si tratta del pesce Medaka (Oryzias celebensis), un piccolo pesce d’acqua dolce originario del sud-ovest di Sulawesi, in Indonesia.

Questo pesce ha la particolarità di mostrare dei segni neri sulle pinne e sui lati del corpo, che possono apparire e scomparire in pochi secondi a seconda del suo stato emotivo. Ma perché questo pesce cambia colore? E cosa significa per la sua sopravvivenza e per la sua interazione con gli altri membri della sua specie?

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Queste sono le domande che si sono posti alcuni ricercatori, che hanno condotto uno studio approfondito su questo fenomeno. I risultati della loro ricerca sono stati pubblicati in un documento prestampato sul server di biologia bioRxiv, in attesa di revisione da parte di altri esperti.

Il pesce Medaka: un piccolo pesce con una grande personalità

Il pesce Medaka appartiene alla famiglia dei Cyprinodontiformes, che comprende oltre 1000 specie di pesci d’acqua dolce e salmastra, tra cui i noti pesci combattenti, i guppy e i killifish. Questi pesci sono caratterizzati da una grande varietà di forme, colori e comportamenti, e sono spesso usati come modelli per lo studio della biologia evolutiva, dello sviluppo e della genetica.



Il pesce Medaka in particolare è stato uno dei primi vertebrati ad avere il suo genoma completamente sequenziato, nel 2007.

Il pesce Medaka è un pesce di piccole dimensioni, che raggiunge al massimo i 4 cm di lunghezza, ha un corpo allungato e compresso lateralmente, con una bocca rivolta verso l’alto, ed il suo colore di base è bianco, ma può presentare delle macchie o delle striature di colore diverso a seconda della specie e del sesso.

Pesce Medaka

A tal proposito, il pesce Medaka presenta un elevato livello di dimorfismo sessuale, il che significa che i maschi e le femmine hanno un aspetto molto diverso tra loro, con i primi che sono generalmente più grandi e più colorati delle femmine, e hanno le pinne più lunghe e appuntite, mentre le seconde sono più piccole e più pallide, e hanno le pinne più corte e arrotondate.

Il pesce Medaka vive in acque poco profonde e vegetate, dove si nutre di piccoli invertebrati, alghe e detriti, ed è una specie ovipara, che depone le uova su piante acquatiche o su altri substrati. Le uova sono trasparenti e adesive, e si schiudono dopo circa una settimana, per di più i pesci Medaka sono molto prolifici e possono riprodursi tutto l’anno.

Sono anche molto resistenti e tolleranti a diverse condizioni ambientali, come la temperatura, il pH e la salinità dell’acqua, per questi motivi, il pesce Medaka è spesso allevato come pesce ornamentale o come organismo sperimentale in laboratorio.

Il cambiamento di colore: un meccanismo di comunicazione e di difesa

Il cambiamento di colore è un fenomeno comune nel regno animale, che può avere diverse funzioni e modalità. Alcuni animali cambiano colore per mimetizzarsi con l’ambiente circostante e sfuggire ai predatori, come il camaleonte o la seppia, altri animali cambiano colore per segnalare il loro stato riproduttivo o il loro umore agli altri membri della loro specie, come il pavone o il pesce combattente.

Il cambiamento di colore può avvenire in modo graduale o rapido, e coinvolgere tutto il corpo o solo alcune parti, nondimeno può essere determinato da fattori genetici, ormonali, nervosi o ambientali, e può coinvolgere diversi meccanismi a livello cellulare o molecolare.

Nel caso del pesce Medaka, il cambiamento di colore è un meccanismo di comunicazione e di difesa, che si manifesta principalmente nei maschi. I maschi di questa specie mostrano infatti dei segni neri sulle pinne e sui lati del corpo, che possono apparire e scomparire in pochi secondi, e sono dovuti alla presenza di cellule specializzate chiamate cromatofori, che contengono dei pigmenti di colore nero chiamati melanine.

Pesce Medaka

I cromatofori sono collegati al sistema nervoso, e possono espandersi o contrarsi a seconda degli stimoli ricevuti; quando si espandono, i pigmenti si distribuiscono sulla superficie della cellula, rendendo il segno nero più visibile, mentre invece quando si contraggono, i pigmenti si concentrano al centro della cellula, rendendo il segno nero meno visibile.

Ma perché il pesce Medaka cambia colore? E in quali situazioni lo fa? Per rispondere a queste domande, i ricercatori hanno condotto tre esperimenti, in cui hanno osservato il comportamento e il cambiamento di colore di diversi gruppi di pesce Medaka in diverse condizioni ambientali. I tre esperimenti erano i seguenti:

  • esperimento 1: in una vasca ricoperta di alghe, sono stati introdotti un pesce femmina e due pesci maschi, uno con i segni neri e uno senza;
  • esperimento 2: in una vasca ricoperta di alghe, sono stati introdotti tre pesci maschi, due con i segni neri e uno senza;
  • esperimento 3: in una vasca trasparente e senza alghe, sono stati introdotti un pesce femmina e due pesci maschi, uno con i segni neri e uno senza;

In ogni esperimento, i ricercatori hanno registrato il numero e la durata degli attacchi reciproci tra i pesci, e il cambiamento di colore dei pesci maschi con i segni neri. Gli attacchi sono stati definiti come episodi in cui un pesce si avvicinava rapidamente a un altro pesce e lo mordeva o lo spingeva con la bocca. Il cambiamento di colore è stato definito come l’apparizione o la scomparsa dei segni neri sulle pinne e sui lati del corpo.

Dall’analisi dei dati raccolti sugli esemplari di pesce Medaka, i ricercatori hanno ottenuto i seguenti risultati:

  • in tutti e tre gli esperimenti, i pesci maschi con i segni neri hanno mostrato un numero maggiore di attacchi rispetto ai pesci maschi senza i segni neri o alle femmine. Questo suggerisce che i pesci maschi con i segni neri sono più aggressivi delle loro controparti monocolore;
  • in tutti e tre gli esperimenti, i pesci maschi con i segni neri hanno mostrato un cambiamento di colore in corrispondenza degli attacchi. In particolare, i segni neri sono apparsi prima o durante gli attacchi, e sono scomparsi dopo o tra gli attacchi. Questo suggerisce che il cambiamento di colore è correlato allo stato emotivo dei pesci, e che i segni neri indicano rabbia o aggressività;

Pesce Medaka

  • in tutti e tre gli esperimenti, i pesci maschi senza i segni neri sono stati attaccati sia dai pesci maschi con i segni neri, sia dai pesci maschi senza i segni neri, sia dalle femmine. Questo suggerisce che i pesci maschi senza i segni neri sono considerati dei rivali o delle minacce da tutti gli altri pesci;
  • in tutti e tre gli esperimenti, le femmine sono state attaccate sia dai pesci maschi con i segni neri, sia dai pesci maschi senza i segni neri, ma non hanno attaccato nessun altro pesce. Questo suggerisce che le femmine sono considerate delle risorse da controllare o da difendere da parte dei maschi;
  • nell’esperimento 3, in cui la vasca era trasparente e senza alghe, non si sono osservati né attacchi né cambiamenti di colore da parte dei pesci. Questo suggerisce che la presenza di alghe e di nascondigli influisce sul comportamento e sul cambiamento di colore dei pesci, e che in assenza di questi elementi i pesci sono meno propensi a interagire tra loro.

Le conclusioni ottenute da questi test sul pesce Medaka

Dai risultati ottenuti, i ricercatori hanno tratto le seguenti conclusioni sul pesce Medaka:

  • il cambiamento di colore dei pesci Medaka è un meccanismo di comunicazione e di difesa, che si manifesta principalmente nei maschi;
  • il cambiamento di colore dei pesci Medaka è correlato allo stato emotivo dei pesci, e i segni neri indicano rabbia o aggressività;
  • il cambiamento di colore dei pesci Medaka è influenzato dalla presenza di alghe e di nascondigli, che aumentano la competizione e la tensione tra i pesci;
  • il cambiamento di colore dei pesci Medaka ha la funzione di segnalare la dominanza e la capacità di combattimento dei maschi, e di prevenire che gli attacchi diventino fisici e dannosi per i pesci;
  • il cambiamento di colore dei pesci Medaka non è legato alla riproduzione, ma alla competizione per le risorse, come il cibo e lo spazio.

Pesce Medaka

Lo studio dei ricercatori ci mostra che il pesce Medaka è un animale affascinante e sorprendente, che ha sviluppato una strategia efficace per comunicare e difendersi in un ambiente competitivo e variabile. Il cambiamento di colore del pesce Medaka è un fenomeno raro e spettacolare, che ci fa apprezzare la diversità e la complessità del mondo animale, ed è un esempio di come la natura possa creare soluzioni originali e creative per adattarsi alle sfide della vita.

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