La rigenerazione della stella marina: il segreto della vita?

10 ottobre, 2020
Vi siete mai chiesti perché le stelle marine possono sostituire un braccio perso mentre gli umani no? La scienza è al lavoro per rispondere a questa domanda!

La stella marina è famosa per la sua capacità di rigenerazione. Ad esempio, se perde uno dei suoi arti, può sostituirlo con uno nuovo. Può persino crescere un nuovo animale da un braccio e da un frammento del corpo. È evidente che gli esseri umani, rispetto alla stella marina, abbiano dei poteri di rigenerazione piuttosto limitati…

Nelle persone, la riparazione della ferita avviene facilmente in alcuni tessuti, come il fegato. Tuttavia, altre cellule come le cellule del muscolo cardiaco e i neuroni non possono rigenerarsi dopo aver subito un danno. Per questo motivo, la stella marina è utilissima anche per studiare la guarigione e la rigenerazione delle ferite nell’uomo.

Comprendere la biologia della stella marina

La stella marina è un Echinoderma invertebrato ed è imparentata con i ricci di mare, i gigli e i cetrioli di mare. Fa parte anche della classe Asteroidea. Ad oggi sono state classificate più di 1600 specie di stelle marine.

Una stella marina attaccata al vetro.


Una grande varietà di dimensioni e colori

Le dimensioni della stella marina possono variare da meno di due centimetri a più di un metro di diametro. Tuttavia, le specie più comuni misurano da 12 a 24 centimetri.

Si caratterizzano per la loro simmetria radiale: ciò significa che le braccia, corte o lunghe, si estendono da un disco centrale. È interessante sapere che sebbene la maggior parte delle stelle marine abbia 5 braccia, alcune specie possono averne fino a 40.

Il disco centrale è una struttura essenziale nel processo di rigenerazione della stella marina.

La stella marina ha gli occhi

Anche se non si direbbe, queste affascinanti creature marine hanno gli occhi, ma non si trovano nel posto in cui ci aspettiamo che siano. Inoltre, non sono nemmeno simili all’occhio umano: si tratta di macchie oculari all’estremità di ciascun braccio.

Pertanto, le stelle marine a cinque braccia hanno cinque occhi e le specie che hanno 40 braccia hanno 40 occhi. Queste creature non vedono molti dettagli, ma distinguono tra la luce e l’oscurità, il che è sufficiente per muoversi nel proprio habitat.

Ha un’armatura protettiva

A seconda della specie, la pelle di una stella marina può sembrare coriacea o leggermente spinosa. È tipica la presenza di una copertura resistente che è formata da lastre di carbonato di calcio. Su questa superficie ci sono delle piccole spine che servono a proteggersi dai predatori.

La stella marina non ha il sangue

Invece del sangue, le stelle marine hanno un sistema circolatorio costituito principalmente da acqua di mare. L’acqua di mare viene pompata nel sistema vascolare dell’animale dall’interno.

Questo fluido circola verso i piedi tubolari della stella, generando l’estensione del braccio. Contrariamente a quanto si possa credere, le braccia non sono rigide: aiutano infatti a sostenere le prede, come vongole o cozze.

Amputazione e rigenerazione

Il processo di rigenerazione che si verifica nelle stelle marine è molto complesso e finora è stato compreso solo parzialmente. Fondamentalmente, la rigenerazione è la capacità delle cellule di un animale di produrre nuove parti del corpo durante l’età adulta, proprio come hanno fatto durante lo sviluppo embrionale.

Se una stella marina ha un braccio amputato, inizia una fase di riparazione per curare la ferita. Una volta guarita la ferita, l’animale inizia a generare nuove cellule, che a loro volta danno vita ad una nuova crescita.

La rigenerazione può durare da diversi mesi a diversi anni. La proliferazione cellulare che si traduce nella crescita di un nuovo arto avviene durante la fase finale. Se la fase finale viene interrotta, il nuovo arto potrebbe risultare deformato.

Queste creature possono lasciare cadere un braccio per sfuggire a un predatore

È molto interessante sapere che, oltre alla frammentazione che le stelle marine compiono ai fini della riproduzione, lo fanno anche come meccanismo di difesa e tecnica di fuga. Ciò significa che l’animale può tagliarsi il corpo per sfuggire all’attacco di un predatore.

Stelle marine bianche.

Quando vuole perdere delle parti del corpo, l’invertebrato esegue un rapido ammorbidimento del tessuto connettivo in risposta ai segnali nervosi. Questo tipo di tessuto è chiamato tessuto connettivo di cattura e si trova nella maggior parte degli echinodermi.

Difatti, la scienza ha identificato un fattore che promuove l’autotomia che, se iniettato in un’altra stella marina intatta, provoca una rapida perdita del braccio.

Il segreto della vita?

Gli echinodermi si trovano in quasi tutti gli habitat marini e costituiscono una parte significativa della biomassa. Pertanto, le stelle marine e altri echinodermi sono estremamente importanti per la biodiversità dei nostri oceani.

Tuttavia, la rigenerazione di questi invertebrati rimane tutt’oggi un segreto per la scienza. Questi meccanismi saranno la chiave per una maggiore efficacia nella medicina umana? Solo il tempo potrà darci una risposta soddisfacente.

  • Vickery, M.C.L. et al. (2001). Utilization of a novel deuterostome model for the study of regeneration genetics: molecular cloning of genes that are differentially expressed during early stages of larval sea star regeneration. Gene 262, 73-80.
  • Rahman, M. A., Molla, M. H. R., Megwalu, F. O., Asare, O. E., Tchoundi, A., & Shaikh, M. M. (2018). The Sea Stars (Echinodermata: Asteroidea): Their Biology, Ecology, Evolution and Utilization. SF J Biotechnol Biomed Eng. 1 (2), 1007.
  • Ben Khadra, Y., Ferrario, C., Benedetto, C. D., Said, K., Bonasoro, F., Candia Carnevali, M. D., & Sugni, M. (2015). Re‐growth, morphogenesis, and differentiation during starfish arm regeneration. Wound Repair and Regeneration, 23(4), 623-634.
  • Hayashi, Yutaka; Motokawa, Tatsuo (1986). “Effects of ionic environment on viscosity of catch connective tissue in holothurian body wall”. Journal of Experimental Biology. 125 (1): 71–84.
  • Mladenov, Philip V.; Igdoura, Suleiman; Asotra, Satish; Burke, Robert D. (1989). “Purification and partial characterization of an autotomy-promoting factor from the sea star Pycnopodia helianthoides”. Biological Bulletin. 176 (2): 169–175. doi:10.2307/1541585
  • Mulcrone, R. (2005). “Asteroidea” (On-line), Animal Diversity Web. Accessed August 13, 2020 at https://animaldiversity.org/accounts/Asteroidea/