L'inchiostro di cefalopodi è un fluido scuro o bioluminescente espulso nell'ambiente acquatico dalla maggior parte delle specie di cefalopodi, principalmente come meccanismo di fuga difensivo. Con le notevoli eccezioni dei Nautilidae e dei polpi di acque profonde appartenenti al clade Cirrina, tutti i cefalopodi possiedono la capacità di utilizzare inchiostro per disorientare i predatori.
L'inchiostro di cefalopodi è un inchiostro di colore scuro o luminoso rilasciato nell'acqua dalla maggior parte delle specie di cefalopodi, solitamente come meccanismo di fuga. Tutti i cefalopodi, ad eccezione dei Nautilidae e dei Cirrina (polpi delle profondità marine), sono in grado di rilasciare inchiostro per confondere i predatori.
L'inchiostro viene scaricato da sacche di inchiostro specializzate, anatomicamente situate tra le branchie, e la sua dispersione è aumentata da un simultaneo getto d'acqua espulso dal sifone. La caratteristica pigmentazione scura dell'inchiostro è da attribuire principalmente al suo componente principale, la melanina. Variazioni nella colorazione dell'inchiostro si osservano tra le specie di cefalopodi; tipicamente, i polpi generano inchiostro nero, i calamari producono una tonalità blu-nera e le seppie secernono un pigmento brunastro.
Risposte difensive analoghe agli stimoli di predazione sono esibite da molti altri molluschi acquatici, in particolare compresi i membri del clade dei gasteropodi comunemente indicati come lepri di mare.
Caratteristiche e composizione fisico-chimiche
L'inchiostro dei cefalopodi comprende una vasta gamma di composti chimici, con concentrazioni che variano a seconda della specie specifica. Tuttavia, i suoi costituenti predominanti sono la melanina e il muco. Inoltre, può incorporare sostanze come tirosinasi, dopamina e L-DOPA, insieme a piccole quantità di aminoacidi liberi, tra cui taurina, acido aspartico, acido glutammico, alanina e lisina.
Meccanismi difensivi contro la predazione
È stato dimostrato che l'impiego dell'inchiostro conferisce protezione alle specie di calamari dagli attacchi dei pesci predatori, efficace sia durante la fase di cattura che di consumazione, grazie alle proprietà visive e chimiche del fluido espulso.
Deterrenza chemosensoriale
Numerosi predatori di cefalopodi, esemplificati dalle murene, possiedono sofisticati sistemi chemosensoriali; osservazioni aneddotiche suggeriscono che alcuni composti presenti nell'inchiostro di cefalopodi, come la tirosinasi, possono indurre irritazione, intorpidimento o anche la temporanea disattivazione di questi organi sensoriali. Tuttavia, sono state condotte ricerche sperimentali limitate e controllate per dimostrare queste affermazioni. Nonostante ciò, l'inchiostro dei cefalopodi è ampiamente considerato più complesso di un semplice oscurante visivo; È stato osservato che l'inchiostro prodotto da diverse specie di calamari e seppie funziona come un segnale di allarme chimico conspecifico. Inoltre, le simulazioni computazionali indicano che la melanina rilasciata dalle seppie potrebbe essere particolarmente efficace nel distruggere i recettori olfattivi degli squali, superando così il raggio di rilevamento dell'odore estremamente acuto ma ristretto dei predatori e di conseguenza scoraggiando il comportamento predatorio.
Caratteristiche fisiche
L'inchiostro di Sepia officinalis costituisce una sospensione polidispersa, caratterizzata da particelle sferiche di dimensioni variabili da 80 a 150 nm, come determinato mediante Tunable Resistive Pulse Sensing (TRPS) e microscopia elettronica a scansione (SEM). Queste particelle presentano una densità di 1,27 g cm−3, una caratteristica potenzialmente attribuibile al contenuto metallico, che rappresenta il 4,7% del peso totale dell'inchiostro.
Heteroteuthis dispar rappresenta una specie di cefalopodi nota per la sua emissione di inchiostro bioluminescente. Questa luminescenza ha origine da una sostanza generata da un organo specializzato, successivamente trasferita nella sacca dell'inchiostro.
Classificazioni morfologiche delle scariche di inchiostro
Gli scarichi di inchiostro sono classificati in sei tipi morfologici distinti:
- pseudomorfi;
- serie pseudomorfa;
- corde per inchiostro;
- nuvole/cortine fumogene;
- sbuffi diffusi;
- riempimenti del mantello.
Comportamenti di inchiostrazione
Strategie di evasione
Due modelli comportamentali principali sono stati documentati nei cefalopodi che utilizzano inchiostro. La strategia iniziale prevede l'espulsione di un volume sostanziale di inchiostro nell'acqua, formando una nuvola densa e diffusa, analoga a una cortina di fumo, che ostruisce efficacemente il campo visivo del predatore, facilitando così la rapida fuga del cefalopode tramite propulsione a getto.
La risposta predatoria secondaria comporta lo scarico di pseudomorfi, o "falsi corpi", che sono nuvole di inchiostro più piccole caratterizzate da un'elevata concentrazione di muco, che consente loro di mantenere la loro forma per periodi prolungati. Questi pseudomorfi vengono espulsi a breve distanza dal cefalopode, che spesso schiera molteplici forme simili e contemporaneamente subisce un cambiamento di colore (sbiancamento). Approssimandosi al volume e all'aspetto del cefalopode stesso, questi pseudomorfi vengono spesso erroneamente attaccati dai predatori, offrendo così al cefalopode un'opportunità di fuga; questo comportamento è comunemente chiamato "manovra del getto d'inchiostro sbollentato".
Inoltre, le osservazioni hanno indicato che i cuccioli di tartaruga verde (Chelonia mydas), dopo aver erroneamente attaccato gli pseudomorfi rilasciati da Octopus bocki, hanno successivamente ignorato i polpi conspecifici.
Strategia di mimetizzazione e occultamento
È noto che il calamaro bobtail chiazzato rilascia corde di inchiostro allungate, superando la lunghezza del proprio corpo, e successivamente si nasconde all'interno di queste formazioni, potenzialmente per imitare foglie galleggianti di alghe ed eludere il rilevamento.
Comportamento difensivo dei genitori
È stato inoltre documentato che i polpi espellono inchiostro verso lumache o granchi che si avvicinano alle loro uova.
Molte specie di seppie depositano uno strato di inchiostro sulle uova, probabilmente come meccanismo di mimetizzazione contro potenziali predatori.
Applicazioni umane
Storicamente, l'inchiostro di cefalopode veniva utilizzato come mezzo di scrittura per penne e aculei, un utilizzo che si riflette nel suo nome. Il termine greco per seppia, che designa anche il genere tassonomico Sepia, è legato alla caratteristica tonalità marrone del nero di seppia.
Le applicazioni contemporanee dell'inchiostro di cefalopodi sono prevalentemente culinarie, in particolare in Giappone e nella regione del Mediterraneo. Qui funziona sia come colorante alimentare che come agente aromatizzante, incorporato in piatti come pasta, salse e calamares en su tinta. Per scopi culinari, l'inchiostro proviene generalmente da pescivendoli e fornitori di alimenti gourmet ed è facilmente disponibile nei mercati di Giappone, Italia e Spagna. Il processo di estrazione prevede la rimozione dell'inchiostro dalle sacche di inchiostro durante la preparazione dei cefalopodi deceduti, più comunemente seppie, garantendo l'assenza di muco. Anche se meno diffuso in Cina, l'inchiostro di cefalopodi serve occasionalmente per tingere l'impasto dei ravioli.
La ricerca indica che l'inchiostro di cefalopodi mostra tossicità verso alcuni tipi di cellule, comprese le cellule tumorali. Sono in corso studi sui topi per valutare la sua efficacia antitumorale contro il fibrosarcoma Meth-A. Tuttavia, la misura in cui le proprietà antitumorali del nero di seppia possono essere realizzate attraverso il consumo orale rimane indeterminata, evidenziando un'area critica per la ricerca futura.
Riferimenti
- Un articolo sulla raccolta del nero di seppia