I tardigradi sono minuscoli animali dall’aspetto curioso, conosciuti anche come “orsi d’acqua”. Un aspetto affascinante è la riproduzione nei tardigradi, che varia a seconda delle condizioni ambientali.
Lo zoologo tedesco Johann August Ephraim Goeze li ha scoperti per la prima volta nel 1773, chiamandoli “kleiner Wasserbär“ (piccolo orso d’acqua), poi ribattezzati Tardigrada (dal passo lento) dal biologo italiano Lazzaro Spallanzani.
Non fatevi, però, ingannare dal loro aspetto e dalle loro dimensioni: questi microscopici esserini, oltre ad essere estremamente carini, sono dei veri e propri campioni di sopravvivenza.
Possono sopravvivere per anni in stato di disidratazione, resistere al vuoto dello spazio e tollerare radiazioni letali per qualsiasi alto organismo (fino a 6.300 Gy, contro i 5 – 10 Gy fatali per un essere umano).
Se siete curiosi di saperne di più sui loro sorprendenti superpoteri, vi consiglio di leggere l’articolo “Tardigradi: Microscopici Highlander“!
Qui invece, esploreremo i curiosi “rituali di riproduzione” nei tardigradi .
Indice
Habitat e adattamenti dei tardigradi
I tardigradi abitano quasi ogni ambiente del pianeta: dai fondali oceanici alle vette dell’Himalaya, dalle sorgenti termali ai deserti aridi, fino ai ghiacciai antartici.
Sono però attivi solo in ambienti umidi, dove un sottile film d’acqua li protegge dalla disidratazione, come acqua dolce o marina, muschi e licheni.
Il phylum Tardigrada comprende circa 1.400 specie, suddivise in tre classi:
- Eutardigrdi: principalmente terresti (muschi e licheni) o di acqua dolce, con una cuticola flessibile priva di placche protettive; gli esemplari marini sono molto rari.
- Eterotardigradi: specie marine e terrestri con cuticola rinforzata da placche di vario tipo.
- Mesotardigradi: rappresentati da una singola specie, scoperta nelle sorgenti termali Giapponesi, ma oggi considerata controversa.
Questa grande varietà ambientale, ha condotto a strategie di sopravvivenza e riproduzione estremamente versatili.
Ma come avviene la riproduzione nei Tardigradi?
La riproduzione nei tardigradi è legata ad un momento particolare del loro ciclo di vita: la muta. Quando cambiano la cuticola esterna, circa 12 volte nell’arco della loro vita, le femmine ne approfittano per deporre le uova, da 1 a 30 alla volta.
Per adattarsi alle condizioni ambientali variabili e alla disponibilità di partner, i tardigradi hanno sviluppato meccanismi di riproduzione sia asessuata che sessuata.
Riproduzione asessuata nei tardigradi
Nella riproduzione asessuata, è stata confermata solo la partenogenesi: le femmine generano cloni senza bisogno di fecondazione, estremamente utile per colonizzare habitat nuovi o isolati. Tuttavia, i maschi sono comunque presenti in bassa frequenza suggerendo una conversione alla riproduzione sessuale, a seconda delle condizioni ambientali.
Riproduzione sessuata nei tardrigradi
La maggior parte dei tardigradi ha sessi separati per la riproduzione, ma esistono anche specie ermafrodite, che possiedono sia ovociti sia spermatozoi, capaci di autofecondazione.
I maschi maturano gli spermatozoi da adulti e cercano le femmine che stanno per fare la muta, perché è in quel momento che sono pronte per accoppiarsi. La fecondazione è solitamente esterna, ma in alcune specie è possibile anche la fecondazione interna, grazie alla presenza di spermateche.
Prima di svelare, però, le loro acrobazie amorose, bisogna chiarire le modalità di deposizione delle le uova, perché ne influenza il corteggiamento, le dinamiche riproduttive e persino la forma delle uova.
Deposizione delle uova
Alcune specie depongono le uova all’interno dell’esuvia, ovvero la cuticola abbandonata dopo la muta (Figura 2a), mentre altre le rilasciano liberamente nell’ambiente, come acqua, muschi o suolo umido (Figura 2b).
Le uova deposte nell’esuvia sono lisce. Quelle deposte nell’ambiente sono decorate, probabilmente per aderire meglio al substrato.
Le strategie riproduttive nei tardigradi variano tra i gruppi:
- Gli Eutardigradi possono essere a sessi separati, partenogenetici o, più raramente, ermafroditi. Le femmine sono iteropare (più cicli riproduttivi); i maschi possono essere iteropari o semelpari (si riproducono una solta volta).
- Negli Eterotardigradi, invece, i maschi sono semelpari e muoiono dopo l’accoppiamento, mentre le femmine depongono uova più volte.
Le uova si schiudono dopo 14 giorni e i piccoli sono eutelici, nascono con tutte le cellule già sviluppate e crescono per ipertrofia (ingrossamento cellulare).
La danza del corteggiamento
Il corteggiamento rappresenta anche nei Tardigradi una fase chiave dell’accoppiamento.
È stato osservato per la prima nel 1895 in Pseudobiotus megalonyx, una specie che depone le uova all’interno dell’esuvia. Qui, si scatena una vera e propria competizione amorosa: attorno ad una sola femmina in fase di muta si possono radunare fino a nove maschi.
I maschi si avvicinano, la afferrano con gli artigli anteriori e, in alcuni casi, i più audaci perforano l’esuvia per facilitare la fecondazione. Durante questa fase di corteggiamento, la femmina stimola la cloaca del maschio “prescelto” con la bocca, segnalando il via libera.
Nelle le specie che depongono le uova liberamente nell’ambiente, come Macrobiotus shonaicus, il corteggiamento è più semplice, nessuna muta da perforare. Anche qui il maschio si avvicina alla femmina e stimola ripetutamente la cloaca con la bocca fino a quando lei si immobilizza, segnalando disponibilità.
Micro-orsetti all’opera
Come abbiamo accennato, la modalità di deposizione delle uova influenza anche il loro comportamento durante l’accoppiamento. Esistono due strategie principali e vedremo adesso quali sono.
I più curiosi possono direttamente guardarli all’opera oppure se preferite potete guardare il video di Barbascusa X su Vincenzo, il micro-orsetto più famoso della rete.
Fecondazione nell’esuvia
La fecondazione avviene poco prima che la femmina deponga le uova. Il maschio perfora l’esuvia ed eiacula dalla cloaca all’interno.
Un comportamento ancora più elaborato è stato osservato nel maschio di I. dastychi. Qui il maschio rilascia spermatozoi nella parte anteriore della femmina, che nel frattempo ha assunto una posa accovacciata, con la parte caudale del corpo arricciata (Figura 3a).
In questa specie, maschio e femmina rilasciano i gameti nello stesso momento, e l’accoppiamento può durare fino a un’ora, con diverse eiaculazioni.
Fecondazione nell’ambiente
Altre specie invece, come Paramcrobiotus sp., Macrobiotus shonaicus e Mesobiotus sp., scelgono una strategia più “open space”: la femmina depone le uova direttamente nell’ambiente.
Non appena la femmina resta immobile, espone la cloaca al maschio, che arriccia la parte posteriore del corpo ed eiacula. Gli spermatozoi, rilasciati nell’acqua, nuotano fino la cloaca della femmina per fecondare le uova (Figura 3b).
In particolare, nella specie Mesobiotus sp., i maschi ripetono il corteggiamento e l’eiaculazione da 2 a 8 volte.
Figura 3 – Eiaculazione in due specie di tardigradi. Tardigradi che rilasciano le uova nell’esuvia (a) e tardigradi che rilasciano le uova libere nell’ambiente (b) [Fonte: researchgate.net].
È sempre tutta questione di chimica!
Sono passati circa 130 anni da quando è stata osservata per la prima volta la riproduzione nei tardigradi, eppure molti aspetti restano ancora poco chiari.
Negli ultimi anni però, la ricerca ha fatto dei progressi, grazie a nuovi metodi sperimentali.
Uno studio sulla specie Macrobiotus polonicus, in cui maschi e femmine sono distinti, ha mostrato che i maschi riescono a riconoscere le femmine grazie a segnali chimici diffusi in acqua. Le femmine, invece, non distinguono tra maschi e femmine.
Questo tipo di comunicazione, però, ha funzionato solo in acqua. Su substrati solidi, come agar, nessuno dei due sessi reagisce a questi segnali.
In poche parole, solo i maschi riconoscono la femmina ma serve l’acqua per „annusare l’amore”.
Bibliografia
Sugiura, K., & Matsumoto, M. (2021). Sexual reproductive behaviours of tardigrades: a review. Invertebrate Reproduction & Development, 65(4), 279–287. https://doi.org/10.1080/07924259.2021.1990142
Crediti immagini
- Figura 1: https://it.pinterest.com/pin/413979390766570705/sent/?invite_code=8bc2a7da6a21451ebb22156807402e77&sender=602849237528575135&sfo=1
- Figura 2: https://www.researchgate.net/publication/356452374_Sexual_reproductive_behaviours_of_
tardigrades_a_review - Figura 3: https://www.researchgate.net/publication/356452374_Sexual_reproductive_behaviours_of_
tardigrades_a_review - Immagine in evidenza: https://www.esquire.com/it/lifestyle/tecnologia/a28871165/tardigradi-spazio/