Sistemi nervosi negli animali: qualche annotazione

In queste ultime settimane di scuola sto tentando di raccontare qualche informazione sul regno animale in una classe e qualche nota sul sistema nervoso in un'altra.

Non riporto qui i contenuti delle lezioni, che si trovano ben esposti in un qualsiasi manuale di biologia per la scuola secondaria di secondo grado. Riprendo solamente alcune considerazioni per organizzare lo studio e suggerire qualche approfondimento.

Osservate questa prima immagine. Il disegno a destra, pubblicato su Scientific American [1], interpreta la storia evolutiva del sistema nervoso dai batteri all'uomo, evidenziando come già nei procarioti siano presenti le proteine di membrana necessarie per regolare il passaggio degli ioni dentro e fuori la cellula e come già gli eucarioti unicellulari siano in grado di comunicare tra di loro scambiandosi segnali di tipo elettrico.

Le spugne, pur non avendo un sistema nervoso, possiedono i geni per costruirlo, come fu rilevato in uno studio pubblicato nel 2007 da Todd Oakley e collaboratori presso il Dipartimento di Ecologia, Evoluzione e Biologia marina dell'UCSB. [2]

Il resto della storia evolutiva è illustrata nei disegni a sinistra: negli cnidari si osserva una rete diffusa di cellule eccitabili; nei platelminti si osservano due cordoni nervosi paralleli e la presenza di gangli cefalici con cellule fotosensibili; negli anellidi, oltre ai gangli cefalici, sono presenti gangli per ogni metamero; negli artropodi, i gangli cefalici si specializzano. [3]

Nei vertebrati, il sistema nervoso si organizza in strutture molto più complesse:

  • sistema nervoso centrale (SNC)
    • encefalo
    • midollo spinale
  • sistema nervoso periferico (SNP)
    • sistema nervoso somatico (SNS)
    • sistema nervoso autonomo (SNA)
      • sistema simpatico
      • sistema parasimpatico
      • sistema enterico

Nel tentativo di sistematizzare le nozioni fondamentali, avevo schematizzato (semplificando, ovviamente) l'organizzazione del sistema nervoso dell'uomo come segue:

Parallelamente al sistema nervoso, in natura si sono evolute anche delle armi di difesa e di offesa che sfruttano il fatto che predatori e prede siano dotati di esso.

Così molte piante producono alcaloidi (simili agli alcali, perché reagiscono con gli acidi per formare sali), molecole azotate derivate dalla trasformazione degli amminoacidi che hanno uno scopo difensivo nei confronti degli erbivori.

Quali siano gli effetti di queste sostanze è tuttora oggetto di studi ed osservazioni, compiuti sia sull'uomo sia sugli animali, come ad esempio i ragni. [4]


Recentemente sono stati pubblicati studi su Caenorhabditis elegans, un nematode, sottoposto all'azione del tetraidrocannabinolo. Anche nel nematode l'esposizione ai cannabinoidi ha stimolato l'appetito (si parla di "fame chimica") mostrando la preferenza per il cibo più nutriente. [5]

Tra le armi più letali, molti veleni prodotti da batteri, artropodi, animali marini, anfibi e ofidi bloccano o alterano la comunicazione fra i neuroni causando paralisi, spasmi o blocco respiratorio. [6]


La rana dorata (Phyllobates terribilis) è originaria della Colombia ed è considerata essere il vertebrato più velenoso al mondo. È di un giallo intenso e secerne batracotossina, una neurotossina mortale.


Le ultime due immagini mostrano il prelievo del veleno dalle ghiandole di un serpente, effettuato da parte di esperti erpetologi in un laboratorio del Guatemala specializzato nella produzione di antidoti antiofidici. 


Per acquisirle ho fotografato lo schermo della televisione mentre trasmettevano un interessante documentario sul tema. [7]

Fonti

[1] https://www.scientificamerican.com/article/your-brain-evolved-from-bacteria/

[2] http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0000506

[3] M. Capponi, Incoscienze naturali, La Bussola, Roma, 2023, pp. 190-191.

[4] M. Capponi, op. cit., pp. 199-201.

[5] Levichev, A. et al. Curr. Biol. https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.03.013 (2023).

[6] M. Matteoli e C. Montecucco, Le neurotossine presinaptiche, in Le Scienze, n. 350, ottobre 1997.

[7] A. Angela, Passaggio a Nord Ovest, puntata del 21 marzo 2026.

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