Assone gigante di calamaro

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L'assone gigante di calamaro è l'assone molto grande (fino a 1 mm di diametro, tipicamente intorno a 0,5 mm) che controlla parte del sistema di propulsione a getto d'acqua nei calamari. Fu descritto per la prima volta da L.W. Williams[1] nel 1909[2], ma questa scoperta fu dimenticata fino a quando lo zoologo e neurofisiologo inglese John Zachary Young dimostrò la funzione degli assoni negli anni '30 mentre lavorava alla Stazione Zoologica di Napoli, alla Marine Biological Association di Plymouth e al Marine Biological Laboratory in Woods Hole.[3][4] I calamari usano questo sistema principalmente per fare movimenti brevi ma molto veloci attraverso l'acqua.

Tra i tentacoli di un calamaro c'è un sifone attraverso il quale l'acqua può essere rapidamente espulsa dalle rapide contrazioni dei muscoli della parete del corpo dell'animale. Questa contrazione è iniziata dai potenziali d'azione nell'assone gigante. I potenziali d'azione viaggiano più velocemente in un assone più grande rispetto a uno più piccolo, e il calamaro ha evoluto l'assone gigante per migliorare la velocità della risposta di fuga. L'aumento del diametro dell'assone del calamaro diminuisce la resistenza interna dell'assone, poiché la resistenza è inversamente proporzionale all'area della sezione trasversale dell'oggetto.

Nel loro lavoro vincitore del premio Nobel per la Medicina e la Fisiologia del 1963, che svela il meccanismo ionico dei potenziali d'azione e formula il relativo modello matematico, Alan Hodgkin e Andrew Huxley hanno condotto esperimenti sull'assone gigante del calamaro,[5][6][7][8][9][10][11] usando il calamaro come organismo modello. Il premio è stato condiviso con John Eccles. Il grande diametro dell'assone forniva un grande vantaggio sperimentale per Hodgkin e Huxley in quanto consentiva loro di inserire microelettrodi all'interno del lume dell'assone.

Oltre ad avere un diametro molto grande l'assone del calamaro non è mielinizzato, il che riduce sostanzialmente la velocità di conduzione. La velocità di conduzione di un tipico assone del calamaro di 0,5 mm è di circa 25 m/s. Durante un tipico potenziale d'azione nell'assone gigante della seppia seppia, un afflusso di 3,7 pmol/cm2 (picomoli per centimetro2) di sodio è compensato da un successivo efflusso di 4,3 pmol/cm2 di potassio.[12]

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ (EN) J. S. Kingsley, Biography: Leonard Worcester Williams. Portrait, in The Anatomical Record, vol. 7, nº 2, 1º febbraio 1913, pp. 32–38, DOI:10.1002/ar.1090070202. URL consultato il 18 gennaio 2018.
  2. ^ Leonard Worcester Williams e American Museum of Natural History, The anatomy of the common squid : Loligo pealii, Lesueur, Leiden, Holland : Library and printing-office late E.J. Brill, [1910?]. URL consultato il 18 gennaio 2018.
  3. ^ (EN) J. Z. Young, The Functioning of the Giant Nerve Fibres of the Squid, in Journal of Experimental Biology, vol. 15, nº 2, 1º aprile 1938, pp. 170–185. URL consultato il 18 gennaio 2018.
  4. ^ (EN) Richard Keynes, J.Z. AND THE DISCOVERY OF SQUID GIANT NERVE FIBRES, in Journal of Experimental Biology, vol. 208, nº 2, 15 gennaio 2005, pp. 179–180, DOI:10.1242/jeb.01405. URL consultato il 25 gennaio 2018.
  5. ^ (EN) Potenziale d'azione (PDF), su sfn.org. URL consultato il 18 aprile 2012 (archiviato dall'url originale l'11 febbraio 2012).
  6. ^ Christof J Schwiening, A brief historical perspective: Hodgkin and Huxley, in The Journal of Physiology, vol. 590, Pt 11, 1º giugno 2012, pp. 2571–2575, DOI:10.1113/jphysiol.2012.230458. URL consultato il 20 gennaio 2018.
  7. ^ (EN) A. L. Hodgkin, F. R. S e A. F. Huxley, Propagation of electrical signals along giant nerve fibres, in Proc. R. Soc. Lond. B, vol. 140, nº 899, 16 ottobre 1952, pp. 177–183, DOI:10.1098/rspb.1952.0054. URL consultato il 22 gennaio 2018.
  8. ^ A. L. Hodgkin e A. F. Huxley, Currents carried by sodium and potassium ions through the membrane of the giant axon of Loligo, in The Journal of Physiology, vol. 116, nº 4, April 1952, pp. 449–472. URL consultato il 22 gennaio 2018.
  9. ^ A. L. Hodgkin e A. F. Huxley, The components of membrane conductance in the giant axon of Loligo, in The Journal of Physiology, vol. 116, nº 4, April 1952, pp. 473–496. URL consultato il 22 gennaio 2018.
  10. ^ A. L. Hodgkin e A. F. Huxley, The dual effect of membrane potential on sodium conductance in the giant axon of Loligo, in The Journal of Physiology, vol. 116, nº 4, April 1952, pp. 497–506. URL consultato il 22 gennaio 2018.
  11. ^ (EN) A. L. Hodgkin e A. F. Huxley, A quantitative description of membrane current and its application to conduction and excitation in nerve, in The Journal of Physiology, vol. 117, nº 4, 28 agosto 1952, pp. 500–544, DOI:10.1113/jphysiol.1952.sp004764. URL consultato il 18 gennaio 2018.
  12. ^ Robert Plonsey e Roger C. Barr, Bioelectricity: A Quantitative Approach, 3rd, New York, NY, Springer, 2007, p. 109, ISBN 978-0-387-48864-6.

Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]