Il mantello dell’invisibilità esiste: è chimico, e viene dalla natura africana [VIDEO]

La scoperta di due nuovi peptidi nelle rane apre la strada per nuove medicine e insetticidi

[17 marzo 2014]

Il sogno di molti è quello di creare il mantello dell’invisibilità di Harry Potter, ma la natura nella feroce e meravigliosa lotta dell’evoluzione della vita lo aveva già inventato. Ma in questo caso il mantello dell’invisibilità non è magico, è chimico; non viene da Hogwarts ma dal Benin e non lo usa un maghetto, ma una rana folletto:  quel che emerge dallo studio “Chemical Camouflage – A Frog’s Strategy to Co-Exist with Aggressive Ants”, pubblicato su  PlosOne da un team di ricercatori tedeschi e svizzeri.

Le formiche puzzolenti africane (Paltothyreus tarsata) vivono in gigantesche colonie che comprendono migliaia di esemplari predatori ed aggressivi, che eseguono veri e propri raid, eliminando qualsiasi piccolo animale trovino sul loro cammino. Questi terribili animali, che devono il loro nome all’odore di zolfo che emettono, sono dotati di potenti mandibole e capaci di infliggere dolorosissime punture che usano anche per difendere vigorosamente i loro formicai. Sono in grado di uccidere in poco tempo anche le rane, e di farle a pezzi.  Eppure le rane di savana dell’Africa occidentale (Phrynomantis microps), chiamate anche rane di gomma o rane folletto) non vengono mangiate da queste formiche che sembrano ignorarle anche quando, per sfuggire alla siccità della stagione secca che le sterminerebbe, si introducono nelle fresche ed umide tane sotterranee delle Paltothyreus tarsata per riemergerne all’inizio della  stagione delle piogge.

Per risolvere il mistero della rana che si nasconde nella tane dei suoi possibili killer il team guidato da Mark-Oliver Rödel, del Museum für Naturkunde – Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung, ha catturato  13 rane folletto nel Parc National de la Pendjari, una riserva della biosfera dell’Unesco nel nord del Benin e le ha portate in laboratorio in Germania, ottenendo campioni di sostanze chimiche, sconosciute fino ad oggi, che le rane secernono attraverso la pelle. Il ricercatori hanno poi messo una Phrynomantis microps in un beaker contenente 10 ml di acqua e lo hanno agitato per due minuti. Dopo i ricercatori hanno ricoperto termiti e vermi della farina con le secrezioni della rana e li hanno esposti alle formiche puzzolenti: «In entrambe le specie-preda sono stati confermati i risultati precedenti, dato che la secrezione della pelle delle rane hanno ritardato significativamente il comportamento urticante delle formiche».

Quindi la rana secerne sostanze chimiche che le permettono non solo di mimetizzarsi con le formiche, ma addirittura di penetrare e passare mesi senza essere “vista” nel loro formicaio potenzialmente letale. I ricercatori spiegano  che «le formiche rilevano minacce “odorandole” con il loro antenne, ma il profumo unico della rana la rende invisibile alle formiche, permettendo così di scivolare inosservata tra le loro difese». I due peptidi isolati dagli scienziati ostacolano così il comportamento aggressivo delle Paltothyreus tarsata.

Le rane del dardo velenoso o rane freccia velenose assumono il loro veleno dal cibo e se smettono di mangiarlo perdono i loro “poteri” nel giro di pochi mesi, invece la rana di gomma africana riesce a creare suoi prodotti chimici indipendentemente dalla sua dieta. Anche l’età sembra non incidere sulle loro capacità di rendersi invisibili alle formiche: ricercatori tedeschi e svizzeri hanno scoperto che anche rane giovani che hanno fatto da poco tempo la metamorfosi da girini sono in grado di muoversi liberamente in mezzo ad una colonia di formiche puzzolenti.

«Sembra che anche le giovani rane e forse i girini in stadio avanzato producano già queste sostanze – spiega Rödel su  mongabay.com – Non siamo ancora certi di come le rane producano le sostanze chimiche. Anche se ci sono evidenti vantaggi per la rana, non è chiaro come anche o se le formiche beneficiano di questa associazione. Forse sono semplicemente disorientate dalle sostanze chimiche». Si ipotizza, inoltre, che la rana di gomma possa nutrirsi dei parassiti delle formiche, una relazione mutualistica come quella che in Sudamerica lega la rana  Chiasmocleis ventrimaculata  e il ragno  Xenesthis immanis, che  tollera la rana nella sua tana e non la attacca mai, mentre preda senza problemi altri anfibi. Anche in questo caso i vantaggi per la Chiasmocleis ventrimaculata sono evidenti: non viene attaccata da altri ragni o da piccoli serpenti, visto che la tarantola non tollera intrusioni nella sua tana. È possibile che l’aracnide venga ripagato dalla rana che preda piccoli parassiti, prevalentemente ditteri e possibilmente anche formiche, che potrebbero attaccare il ragno e predare le sue uova.

Rödel è convinto che «in teoria le rane di gomma  possono fare cose simili. Ma ad essere onesti, finora non  abbiamo alcuna indicazione che vi sia un qualche vantaggio per le formiche». Insomma, il “mantello dell’invisibilità” servirebbe solo alle rane, che così possono passare la stagione secca al fresco in una tana  umida che loro non sarebbero in grado di scavare.

I ricercatori fanno notare che «mentre le associazioni di rane e artropodi non sono rare, questo è una delle sole tre associazioni rane-artropodi descritte che contengono segnali chimici». Oltre alla rana Chiasmocleis ventrimaculata  e al ragno  Xenesthis immanis, in Sudamerica  la rana Lithodytes lineatus  si accoppia e depone le uova nei nidi delle formiche tagliafoglie Atta  cephalotes, che hanno un microclima stabile. Per “pagare” l’affitto le rane mangiano le cimici killer che attaccano le Atta  cephalote.

Lo studio sul “mantello dell’invisibilità” chimico nelle rane Phrynomantis microps è il primo a decodificare la firma chimica specifica di un composto anti-formich,e e non fornisce solo un’altra spiegazione dei meravigliosi meccanismi che regolano le interazioni tra gli esseri viventi, ma può rappresentare anche un prezioso elemento per sviluppare medicinali ed insetticidi. I ricercatori concludono su PlosOnre: «I due peptidi identificati in questo studio rappresentano un nuovo gruppo di composti che impediscono non solo alle formiche attaccare, ma possono anche inibire il loro comportamento alimentare e molto probabilmente anche di  altri insetti. A questo proposito i peptidi possono essere potenzialmente utilizzati come modelli per bloccare l’aggressione da insetti».

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