Anche le cecilie hanno denti velenosi. La prima evidenza di ghiandole velenose negli anfibi simili a quelle dei serpenti

Forse, la mancanza di arti incoraggia l’evoluzione di denti velenosi

[9 Luglio 2020]

Le cecilie, che a prima vista sono una via di mezzo tra un lombrico e un serpente, in realtà sono anfibi privi di arti. Anche se le cecilie sono lontanamente imparentate con i loro cugini rettili e producono sostanze tossiche, non si pensava che fossero dotate di denti velenosi, ma lo studio lo studio “Morphological Evidence for an Oral Venom System in Caecilian Amphibians”, pubblicato su iScience da un team di ricercatori brasiliani e statunitensi descrive delle ghiandole specializzate scoperte lungo i denti della cecilia anellata (Siphonops annulatus), che «hanno la stessa origine biologica e probabilmente simile alla ghiandole velenose dei serpenti». Se ulteriori ricerche potranno confermare che le ghiandole contengono veleno, le cecilie potrebbero diventare i vertebrati terrestri più antichi dotati di una bocca con ghiandole velenose.

Le cecilie sono animali molto particolari: essendo quasi cieche per spostarsi nelle loro gallerie sotterrane fangose utilizzano l’olfatto molto sviluppato e 2 tentacoli flessibili e ricchi di terminazioni tattili posti in una fossetta situata tra occhi e narici.

L’autore senior dello studio, il biologo Carlos Jared dell’instituto Butantan di São Paulo, spiega che «Questi animali producono due tipi di secrezioni: uno si trova principalmente nella coda che è velenosa, mentre la testa produce un muco per aiutarle a strisciare attraverso la terra. Poiché i ceciliani sono uno dei vertebrati meno studiati, la loro biologia è una scatola nera piena di sorprese».

Il principale autore dello studio, Pedro Luiz Mailho-Fontana, uno studente post-dottorato dello  Structural Biology Lab dell’instituto Butantan, sottolinea che «E’ mentre esaminavo le ghiandole mucose della cecilia anellata che mi sono imbattuto in una serie di ghiandole, mai descritte prima, vicino ai denti». Si tratta di una serie di piccole ghiandole piene di liquido nella mascella superiore e inferiore, con lunghi condotti che si aprivano alla base di ciascun dente. Con successive analisi, Mailho-Fontana ha scoperto che «Queste ghiandole orali provenivano da un tessuto diverso rispetto alla muco e alle ghiandole velenose che si trovano nella pelle della cecilia. Le ghiandole cutanee velenose della Cecilia anellata si formano dall’epidermide, ma queste ghiandole orali si sviluppano dal tessuto dentale e questa è la stessa origine evolutiva che troviamo nelle ghiandole velenose dei rettili». Si tratta della prima volta che in un anfibio vengono trovate ghiandole di questo tipo.

I ricercatori sospettano che la cecilia anellata ossa usare le secrezioni di queste ghiandole orali come i serpenti, per paralizzare la sua preda. Un’altra autrice dello studio, Marta Maria Antoniazzi, biologa evoluzionista dell’Instituto Butantan, evidenzia: «Poiché i Ceciliani non hanno braccia né gambe, la bocca è l’unico strumento con cui devono cacciare. Riteniamo che attivino le loro ghiandole orali nel momento in cui mordono e che nelle loro secrezioni sono incorporate biomolecole specializzate».

I ricercatori dicono che «Un’analisi chimica preliminare delle secrezioni della ghiandola orale della cecilia anellata ha rilevato un’elevata attività della fosfolipasi A2, una proteina comune trovata nelle tossine degli animali velenosi». Mailho-Fontana aggiunge che «La proteina fosfolipasi A2 è rara nelle specie non velenose, ma la troviamo nel veleno di api, vespe e molti tipi di rettili». E, in effetti, l’attività biologica della fosfolipasi A2 riscontrata nella cecilia anellata era superiore a quella che si trova in alcuni serpenti a sonagli. Ma il team di ricerca brasiliano-statunitense fa notare che  «Tuttavia, sono necessarie ulteriori analisi biochimiche per confermare se le secrezioni ghiandolari sono tossiche. Se il lavoro futuro potrà verificare che le secrezioni sono  tossiche, le ghiandole orali della cecilia potrebbero indicare un disegno evolutivo iniziale degli organi del veleno orale».

Jared  sottolinea a sua volta che «A differenza dei serpenti che hanno poche ghiandole con una grande riserva di veleno, la cecilia anellata ha molte piccole ghiandole con quantità minori di fluido. Forse i cecilidi rappresentano una forma più primitiva di evoluzione delle ghiandole velenose. I serpenti sono comparsi nel Cretaceo probabilmente 100 milioni di anni fa, ma i cecilidi sono molto più vecchi, hanno circa 250 milioni di anni».

Pochissimi gruppi di vertebrati terrestri hanno corpi simili ai serpenti e questa ricerca suggerisce che potrebbe esserci una connessione tra una struttura corporea senza arti e l’evoluzione del morso velenoso. La Antoniazzi conclude: «Per i serpenti e i cecilidi, la testa è l’unica unità per esplorare l’ambiente, combattere, mangiare e uccidere. Una teoria è che forse queste necessità incoraggiano l’evoluzione del veleno negli animali senza arti».