L’anatomia della nascita del cavalluccio marino maschio: muscoli scheletrici, non muscoli lisci

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La regola della biologia è semplice. Le femmine gestano. I maschi impregnano. È un ritmo affidabile in quasi tutto il regno animale. I cavallucci marini spezzano il ritmo. Sono le eccezioni che smentiscono la regola.

I cavallucci marini maschi sono le mamme.

Questa non è una metafora. È un fatto biologico letterale. La famiglia Syngnathidae – che comprende cavallucci marini, draghi marini e pesci ago – ha ribaltato il copione della riproduzione. La femmina deposita le uova in una sacca di covata specializzata situata nella coda del maschio. Lì, il maschio li feconda. Li incuba. Partorisce.

Ma come fa un pesce a partorire fino a 2.000 piccoli vivi? La risposta sta nel tipo di muscolo. E non è quello che ti aspetti.

Perché i cavallucci marini maschi partoriscono

Per comprendere il meccanismo della nascita, devi prima accettare la premessa della gravidanza. Il cavalluccio marino maschio possiede una sacca simile a un utero. Funziona in modo simile alla placenta dei mammiferi. Durante il periodo di gestazione di 24 giorni, il padre fornisce ossigeno e sostanze nutritive agli embrioni in via di sviluppo.

Produce spermatozoi, non ovuli. Quindi rimane maschio nel senso tradizionale. Ma il suo ruolo si sposta interamente su quello di una portatrice gestazionale.

La ragione evolutiva di ciò è probabilmente la sopravvivenza. I cuccioli di cavalluccio marino sono piccoli. Sono morbidi. Vengono mangiati dai predatori. Se fossero state le femmine a portare avanti il ​​trasporto, sarebbero state legate per settimane. Scaricando il carico sui maschi, le femmine possono immediatamente produrre più uova. Possono essere nuovamente fecondati. Il lavoro è condiviso. La specie sopravvive.

Come partoriscono i cavallucci marini maschi

La maggior parte dei mammiferi e degli uccelli fanno affidamento sull’ossitocina per innescare il travaglio. Questo ormone provoca la contrazione involontaria della muscolatura liscia. Non puoi comandare consapevolmente al tuo utero di spingere. Succede e basta.

I cavallucci marini maschi non funzionano in questo modo.

Uno studio del settembre 2022 pubblicato sulla rivista Placenta da ricercatori dell’Università di Sydney e dell’Università di Newcastle ha scoperto il meccanismo specifico. Hanno scoperto che la sacca di covata del cavalluccio marino maschio è priva del tessuto muscolare liscio necessario per un travaglio guidato dall’ossitocina.

Invece, la nascita è guidata dai muscoli scheletrici.

Lo studio ha identificato tre piccole ossa all’apertura della sacca di covata, dove si attacca la pinna anale. Queste ossa sono collegate ai muscoli scheletrici. Le femmine dei cavallucci marini hanno pinne anali minuscole, quasi inesistenti. I maschi ne hanno di prominenti.

Durante il corteggiamento, il maschio esegue una danza in stile situp. Scricchiola ed espande l’addome per far entrare l’acqua nel marsupio. È una mozione preparatoria. Gli stessi muscoli vengono utilizzati durante il travaglio.

Il maschio preme e rilassa l’addome. I muscoli scheletrici della pinna anale si contraggono. Questa azione apre la sacca della covata. Migliaia di bambini vomitano.

È un atto volontario, o almeno semi-volontario. A differenza delle contrazioni involontarie della muscolatura liscia di altri animali, questa nascita si basa sulla struttura delle pinne.

Dove sono state trovate le prove

Il gruppo di ricerca ha esaminato la composizione dei tessuti della sacca di covata. Hanno testato la risposta alla versione ittica dell’ossitocina. Il tessuto non ha risposto. La sacca conteneva pochissima muscolatura liscia.

La chiave era la pinna anale.

“Si scopre che la pinna anale e i muscoli scheletrici che la alimentano sono la chiave del mistero della nascita dei cavallucci marini.”

I ricercatori hanno notato che i muscoli svolgono un duplice ruolo. Sono usati per l’accoppiamento. Sono usati per il travaglio. Lo stesso meccanismo fisico innesca entrambi gli eventi.

Quanto può partorire un cavalluccio marino maschio?

Una singola nascita può coinvolgere fino a 2.000 bambini.

Questo numero è sconcertante. Richiede molta energia. Richiede molto sforzo muscolare. I muscoli scheletrici della pinna anale devono contrarsi ripetutamente per espellere i piccoli.

Dopo la nascita, il maschio si riprende rapidamente. È pronto a ricevere un nuovo lotto di uova da una femmina. Può avere più covate in una sola stagione riproduttiva. Questo rapido turnover è essenziale per mantenere il numero della popolazione in un pericoloso ambiente oceanico.

Ciò che rimane sconosciuto

Lo studio conferma il tipo muscolare. Conferma la struttura anatomica. Ma non spiega completamente il controllo.

I padri fanno sì che le contrazioni avvengano consapevolmente? Oppure i muscoli scheletrici ignorano le regole normali e si contraggono da soli?

I ricercatori suggeriscono che sono necessari ulteriori studi per distinguere tra sforzo cosciente e override involontario. Il confine tra movimento volontario e involontario nel cavalluccio marino potrebbe essere più sfumato di quanto pensiamo.

Domande frequenti

In che modo i cavallucci marini maschi forniscono ossigeno ai loro embrioni in via di sviluppo?
I cavallucci marini maschi sviluppano complesse strutture placentari nelle loro sacche di covata. Queste strutture consentono uno scambio efficiente di ossigeno e anidride carbonica con gli embrioni durante la gravidanza.

Quanto tempo occorre ai cavallucci marini maschi per riprendersi dopo il parto?
Il recupero è rapido. I maschi sono pronti a ricevere un nuovo lotto di uova subito dopo la nascita. Ciò consente più covate in una stagione.

Il padre del cavalluccio marino è un’anomalia biologica. È un maschio che funziona come una madre. Usa i muscoli scheletrici dove altri animali usano quelli lisci. Spinge fuori migliaia di giovani usando una pinna.

È un processo strano, efficiente e violento. L’oceano è pieno di predatori. I bambini sono morbidi. I muscoli del padre sono forti. La specie continua.

Per ora.