La spugna carnivora del Mediterraneo: vive in una grotta vicino a Marsiglia e caccia crostacei
Se c’è un animale che sembra incapace di fare del male a una mosca, è la spugna. Immobile, senza bocca, senza muscoli e senza nervi, passa la vita a filtrare l’acqua per trattenere batteri e particelle microscopiche. Eppure in una grotta sommersa a pochi chilometri da Marsiglia ne vive una che ha deciso di fare il contrario: caccia. Si chiama Lycopodina hypogea, misura un paio di centimetri ed è la prima spugna carnivora mai osservata viva dalla scienza.
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Una scoperta nella grotta dei “3 Pepé”
Tutto comincia nel 1992, nella grotta dei Trois Pepés, chiamata dai subacquei “3PP”, vicino a La Ciotat, a est di Marsiglia. Esplorandola, i biologi del Centre d’Océanologie de Marseille Jean Vacelet e Nicole Boury-Esnault notano sulle pareti delle minuscole spugne trasparenti, dalla forma insolita. Le riconoscono come parenti delle Cladorhizidae, una famiglia tipica degli abissi, il cui genere più profondo è stato raccolto a oltre 8.800 metri.
Il colpo di scena arriva osservandole in laboratorio. Nel gennaio 1995 i due ricercatori pubblicano su Nature un articolo dal titolo che lascia pochi dubbi: Carnivorous sponges, spugne carnivore. La nuova specie viene descritta l’anno seguente come Asbestopluma hypogea; oggi il nome valido è Lycopodina hypogea. Il Guinness dei primati la registra ancora oggi come la prima spugna carnivora conosciuta dalla scienza.
In realtà, come si è capito in seguito, la carnivoria è la norma in tutta la famiglia delle cladorizidi: semplicemente nessuno l’aveva mai vista, perché le altre specie vivono a centinaia o migliaia di metri di profondità. La grotta di La Ciotat ha offerto per la prima volta una finestra su un comportamento degli abissi a portata di sub.
Una grotta che imita gli abissi
Perché una spugna di profondità vive a 20 metri sotto la superficie? La risposta sta nella grotta stessa. Le spugne si trovano tra 15 e 26 metri di profondità, da 15 a 60 metri all’interno dall’ingresso, dove resta intrappolata una massa d’acqua fredda, tra 13 e 14,7 °C, stabile tutto l’anno. Buio, freddo e pochissimo cibo: le stesse condizioni del mare profondo.
Non a caso la 3PP ospita anche altri “esuli” degli abissi, come la spugna silicea Oopsacas minuta e una comunità di piccoli copepodi del fondale che, secondo uno studio del 2013, somiglia più a quella delle profondità marine che a quella della costa. È un pezzo di abisso incastrato sotto le scogliere della Provenza.
Com’è fatta una spugna che non filtra
Lycopodina hypogea è lunga da uno a tre centimetri, translucida, con un sottile peduncolo fissato alla roccia e un corpo da cui si allungano numerosi filamenti, che le danno l’aspetto di un minuscolo piumino. Come tutte le spugne è un organismo sessile: non si sposta mai.
Ciò che le manca, però, è proprio la caratteristica che definisce le spugne: il sistema acquifero, la rete di pori e canali in cui cellule dotate di flagello, i coanociti, pompano l’acqua per filtrarla. In un ambiente così povero di particelle, filtrare non conviene più. Vacelet e Boury-Esnault arrivarono a chiedersi se queste spugne avessero perso talmente tanti tratti tipici del gruppo da meritare una classificazione a parte.
Come caccia: un velcro microscopico
Il segreto sta nei filamenti. La loro superficie è ricoperta di spicole microscopiche a forma di uncino, chiamate anisochele, che funzionano come il velcro. Quando un piccolo crostaceo nuota troppo vicino e li sfiora, resta agganciato.
A quel punto succede qualcosa di unico. Entro circa un’ora le cellule della spugna migrano verso la preda e la avvolgono completamente. La digestione avviene fuori dalle cellule, grazie a enzimi, e senza alcuna cavità digestiva: non è il cibo a entrare nell’animale, sono le cellule ad andare verso il cibo, il contrario di quanto avviene in quasi tutti gli altri animali.
Il menu è fatto soprattutto di microcrostacei come copepodi, isopodi e ostracodi, una parte del plancton e della fauna che vive a contatto con il fondo. Una preda grande, fino a 8 millimetri, richiede dagli otto ai dieci giorni tra digestione e recupero, mentre le parti indigeribili vengono espulse dopo tre-cinque giorni. Un’analisi del DNA delle prede, pubblicata nel 2015, ha confermato che la spugna è un predatore opportunista: mangia quello che resta impigliato.
Si smonta e si ricostruisce a ogni pasto
Forse la cosa più straordinaria è ciò che accade durante la digestione. I filamenti usati per la caccia regrediscono fino a scomparire, per poi ricrescere quando la spugna torna a digiunare. Un ciclo continuo di demolizione e ricostruzione dell’intero corpo.
Uno studio pubblicato nel 2012 sul Journal of Experimental Biology ha mostrato che questo rimodellamento si basa su una sequenza coordinata di morte cellulare programmata (apoptosi e autofagia), proliferazione e migrazione delle cellule, con una probabile riserva di cellule staminali alla base del peduncolo. Nel 2022 un gruppo dell’Istituto di scienze dell’evoluzione di Montpellier ha analizzato i geni attivi durante un ciclo di digestione, concludendo che i meccanismi che regolano il ricambio dei tessuti in questa spugna sono vari e complessi quanto quelli dei vertebrati superiori.
Per questo la piccola carnivora di La Ciotat è diventata un organismo modello in laboratorio, dove si adatta bene: con pasti occasionali di piccoli crostacei può vivere e riprodursi per anni in acquario. Studiarla aiuta a capire come gli animali, fin dalle loro origini evolutive, mantengono forma e tessuti in equilibrio tra cellule che muoiono e cellule che nascono.
Non solo nelle grotte: anche al largo della Sicilia
Per anni Lycopodina hypogea è stata nota solo da poche grotte carsiche sommerse: oltre alla 3PP, una grotta dell’isola di Jarre, sempre vicino a Marsiglia, e una sull’isola di Veli Garmenjak, in Croazia. Poi sono arrivate le sorprese. In Atlantico è stata trovata a bassa profondità nella rada di Cherbourg nel 2005 e, nel 2010, alle isole di Groix e Ouessant, in Bretagna.
Le spedizioni con robot subacquei di Oceana hanno poi confermato ciò che i ricercatori sospettavano: la spugna vive anche nel suo ambiente “originario”, il Mediterraneo profondo. È stata osservata su montagne sottomarine del Mare di Alboran a 167 metri, al largo delle Baleari a 100 metri, a nord della Sicilia a 660 metri e lungo le scarpate del Canale di Sicilia, intorno ai 700 metri. Le grotte, insomma, non sono la sua casa principale ma un avamposto d’acqua bassa.
Una specie da guardare senza toccare
La grotta di La Ciotat si trova oggi nell’area del Parco nazionale delle Calanques, che invita i subacquei a comportamenti rigorosi: non toccare le pareti, evitare il contatto con il fondo, limitare i passaggi ripetuti e prolungati nelle grotte. Le bolle d’aria e il sedimento sollevato dalle pinne bastano a danneggiare organismi alti due centimetri, cresciuti in un ambiente dove nulla si muove.
Trent’anni dopo la scoperta, la spugna carnivora resta il simbolo di quanto il Mediterraneo possa ancora sorprendere, anche a pochi metri sotto la superficie e a pochi chilometri da una delle città più grandi delle sue coste.
Fonti
- Vacelet J., Boury-Esnault N. (1995). Carnivorous sponges. Nature, 373: 333-335. doi:10.1038/373333a0
- Vacelet J., Boury-Esnault N. (1996). A new species of carnivorous sponge (Demospongiae: Cladorhizidae) from a Mediterranean cave. Bulletin de l’Institut Royal des Sciences Naturelles de Belgique, Biologie, 66 (suppl.): 109-115.
- Martinand-Mari C. et al. (2012). Cell death and renewal during prey capture and digestion in the carnivorous sponge Asbestopluma hypogea. Journal of Experimental Biology, 215: 3937-3943. doi:10.1242/jeb.072371
- Le Goff E. et al. (2022). Molecular complexity and gene expression controlling cell turnover during a digestive cycle of carnivorous sponge Lycopodina hypogea. Cell and Tissue Research, 388: 399-416. doi:10.1007/s00441-022-03610-3
- Baghdiguian S. et al. (2023). Using the carnivorous sponge Lycopodina hypogea as a nonclassical model for understanding apoptosis-mediated shape homeostasis. Foundations, 3(2): 220-230. doi:10.3390/foundations3020018
- Rostorgueff P.-A. et al. (2015). Preliminary DNA-based diet assessment of a gutless carnivore, the sponge Asbestopluma hypogea. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 467: 108-114.
- Bakran-Petricioli T. et al. (2007). New data on the distribution of the “deep sea” sponges Asbestopluma hypogea and Oopsacas minuta in the Mediterranean Sea. Marine Ecology, 28: 10-23.
- Janssen A. et al. (2013). The meiobenthic copepod fauna of a marine cave (3PP cave, NW Mediterranean) closely resembles that of deep-sea communities. Marine Ecology Progress Series, 479: 99-113.
- Aguilar R. et al. First records of Asbestopluma hypogea on seamounts and in bathyal settings of the Mediterranean Sea. Oceana. PDF
- Parc national des Calanques, scheda “Éponge carnivore”. Link
