Le rane pescatrici hanno spesso un aspetto a volte terrificante, a volte alieno, molte femmine di queste specie sfoggiano esche lunghe e sporgenti utilizzate per attirare le prede o per segnalare la loro presenza durante l'accoppiamento. Inoltre, la varietà sconcertante di esche non si limita a quelle basate sul movimento. Alcune specie di pesci lanterna hanno esche bioluminescenti, mentre altre hanno esche che rilasciano sostanze chimiche per attirare le prede o segnalare la presenza di potenziali partner.
Lo studio “The Evolution of Lures in Anglerfishes (Acanthuriformes: Lophioidei): Investigating Nature's Tackle Box”, pubblicato recentemente su Ichthyology & Herpetology da Alex Maile e Matthew Davis dell’università del Kansas (KU) e della St. Cloud State University analizza più di 100 specie di questi pesci per capire come si sono evolute queste le loro esche e fornisce nuovi dettagli sulla loro storia evolutiva.
Maile , dottorando al Biodiversity Institute e al Natural History Museum della KU, sottolinea che «Probabilmente sul pianeta esistono tante specie di pesci lanterna quante quelle di tartarughe terrestri e acquatiche. La cosa davvero interessante è che si trovano in tutto il mondo, in diversi oceani e habitat. Sono presenti nelle barriere coralline, sulle piattaforme continentali, negli habitat abissali, galleggiano su gigantesche distese di alghe in mezzo all'oceano. Tutte loro utilizzano questa straordinaria tecnica di pesca in svariati modi. Le esche utilizzate dai pesci rana sono una modificazione evolutiva della spina della pinna dorsale di un normale pesce, usata essenzialmente come una canna da pesca. L'idea convenzionale era che lo usassero per attirare le prede. Noi pensiamo che in realtà abbia una duplice funzione, soprattutto nelle profondità marine, dove si prende un'esca, si aggiunge un elemento luminoso e in questo modo si può attirare il cibo, ma anche un potenziale partner».
Maile e Davis , professore di biologia alla St. Cloud State University e dottore di ricerca alla KU, hanno ricostruito insieme la storia evolutiva di queste esche, hanno analizzato esemplari di pesci rana provenienti da collezioni di storia naturale, mappato le varietà di esche su un albero evolutivo, datato i probabili cambiamenti utilizzando prove fossili e impiegato la modellazione computerizzata per valutare come il design delle esche sia legato al comportamento, all'habitat e alla diversificazione delle specie.
Davis sottolinea che «Per questo particolare gruppo di pesci, i dati osservazionali sul loro utilizzo delle esche sono limitati. Molti non sono mai stati filmati o osservati vivi. Questo ci permette di capire quali strategie di attrazione adottano i pesci rana fluorescenti che vivono in mare aperto rispetto a quelli che vivono più vicino alla costa. Abbiamo individuato schemi specifici associati al modo in cui la “scatola degli attrezzi” dei pesci rana si è evoluta a seconda dell'habitat e delle pressioni selettive».
I due ricercatori hanno determinato che l'esca originale per il pesce lanterna si è sviluppata negli antenati comuni delle varietà odierne circa 72 milioni di anni fa ed era basata esclusivamente sul movimento. Poi, durante l'Oligocene, circa 34-23 milioni di anni fa, in alcuni gruppi di pesci di profondità comparvero esche fluorescenti, insieme a un'esplosione di diversità tra i pesci rana, probabilmente perché la bioluminescenza poteva essere utilizzata anche per comunicare con potenziali partner.
Maile fa notare che «Quello che osserviamo è un tasso di speciazione più elevato nei pesci rana con esche luminose, simile a quello di altri pesci che usano la bioluminescenza per attrarre i partner o per segnalare la loro presenza a un potenziale compagno. Osserviamo questo schema anche in altri gruppi di pesci di profondità come i pesci lanterna, i pesci accetta e i pesci drago. Usano la luce per dire “eccomi” e comunicare all'interno della loro specie. Sono state avanzate ipotesi secondo cui usano l'esca per comunicare con i maschi. I maschi hanno un naso molto grande e occhi relativamente grandi. L'esca presenta degli adattamenti, come una piccola persiana. Possono contrarre le fibre muscolari intorno ad essa e modulare la luce secondo schemi precisi. La nostra ricerca ha rivelato un allungamento delle esche nelle specie dotate di bioluminescenza. La bioluminescenza può essere posizionata più avanti rispetto al pesce, probabilmente in modo da non illuminarlo e quindi non essere vista dalle prede. Come guida abbiamo l'albero evolutivo e possiamo affermare che questo processo si è evoluto una sola volta, durante la transizione verso gli habitat pelagici. Insieme a questa transizione, si è assistito all'allungamento dell'esca».
Lo studio ha preso in considerazione anche lo sviluppo di esche chimiche, rilevando che potrebbero essersi evolute indipendentemente in momenti diversi in due gruppi distinti di pesci rana: i pesci pipistrello, circa 49 milioni di anni fa, e i pesci rana, circa 5 milioni di anni fa.
Maile spiega ancora che «Nei pesci pipistrello, l'esca si trova all'interno del neurocranio. Possono muoverla come un fischietto scorrevole, facendola entrare e uscire. Si nutrono di invertebrati come vongole, cozze e vermi in fondali sabbiosi. I video mostrano che lanciano l'esca e secernono sostanze chimiche verso il fondale. Gli invertebrati sono sensibili a queste sostanze chimiche. I pesci pipistrello usano il rostro o soffiano acqua con la bocca per ripulire il fondale o scavare canali, per poi cibarsi delle prede. Le radiografie mostrano che sono pieni di questi invertebrati dal guscio duro. I pesci rana si appendono a mezz'acqua e secernono sostanze chimiche, lasciandosi trasportare dalla corrente. Le prede seguono la corrente e i pesci rana le tendono un agguato».
Ma, il comportamento delle esche chimiche nei pesci rana rimane poco compreso e, concludendo, Maile. Suggerisce che le esche chimiche rappresentano un'area promettente per la ricerca futura: «E’ probabile che i pesci rana utilizzino più diffusamente un sistema di attrazione chimica. Per quanto riguarda le profondità marine, dobbiamo studiare i meccanismi con cui i maschi percepiscono i segnali bioluminescenti e gli schemi luminosi utilizzati dalle femmine. Questa interazione merita maggiore attenzione: i maschi come trovano o individuano le femmine?»
