INVERTEBRATI

Nautilus pompilius – un bellissimo “fossile vivente”


Nautilus pompilius

Il nome Nautilus deriva dal greco nautilos (ναυτίλος) e significa “navigante”. Il grande filosofo e scienziato greco Aristotele fu il primo a utilizzare questo nome nella sua Historia animalium riferendosi però all’argonauta (Argonauta argo), Cefalopode Ottopode vicino ai polpi, le cui femmine producono una caratteristica conchiglia e che ancora oggi è conosciuto in lingua inglese come “paper nautilus”. Più di duemila anni dopo nel 1758 Linneo ha descritto, solo sulla base della conchiglia, il nautilo denominandolo Nautilus.

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Conchiglia a spirale

La conchiglia del nautilo è a spirale piana ed è internamente suddivisa da setti in numerose camere. Nelle specie più grandi la conchiglia può misurare fino a 24 cm di diametro. Il corpo dell’animale occupa solo l’ultima e più grande camera. Tutte le camere, che a seconda dell’età, possono essere più di trenta, sono collegate tra di loro da un cordone di tessuto detto “sifuncolo”.

Le camere contengono un gas, di composizione simile all’aria, e liquido. Attraverso il sifuncolo, con un complesso sistema di “pompa osmotica”, l’animale è in grado di regolare la quantità di gas e di liquido all’interno delle camere e di variare in questo modo il suo peso specifico e quindi il suo assetto in acqua.

Conchiglia nautilus

Sezione della conchiglia a spirale piana del Nautilus. Sono riconoscibili parti del sifuncolo, il cordone che collega le varie camere della conchiglia.

Il nautilo mantiene sempre, con un minimo dispendio energetico, un assetto neutro in acqua, ossia lo stesso peso specifico dell’acqua in cui si trova. Il sistema di regolazione del sifuncolo può entrare in azione a breve termine per compensare l’aumento di peso specifico dopo un pasto abbondante oppure per bilanciare la riduzione del peso specifico in seguito alla perdita di un pezzo di conchiglia. Questo sistema non viene adoperato per compiere spostamenti in verticale, che vengono effettuati unicamente nuotando.

Nautilus nuoto

Come è stato dimostrato facendo delle radiografie a distanza di settimane a un nautilo in acquario, a lungo termine il sistema viene utilizzato per compensare la crescita della conchiglia con la formazione di un nuovo setto e conseguente delimitazione di una nuova camera che viene gradualmente svuotata dal liquido e riempita di gas. Sorprendentemente la pressione del gas all’interno delle camere è sempre di circa un’atmosfera, anche quando il nautilo scende a grandi profondità. Ciononostante la conchiglia è incredibilmente resistente e implode a circa 800 metri di profondità (con una pressione esterna di 81 atmosfere ossia circa 81 kg per cm quadrato).

Novanta tentacoli

Tentacoli Nautilus

90 tentacoli circondano la bocca del Nautilus: si riconosce la corona esterna con 19 paia di tentacoli e quella interna con circa 50 tentacoli.

Esternamente del corpo dell’animale è visibile sul dorso il cappuccio che è composta da tessuto connettivo molto robusto. In caso di pericolo il nautilo può ritrarsi nella conchiglia e chiuderne l’apertura con il cappuccio. Il nautilo è dotato di circa 90 tentacoli privi di ventose, ma con delle sottili scanalature che, similmente alle lamelle adesive delle zampe dei gechi, gli permettono un’ottima presa.

Nautilus riposo

Nautilus a riposo attaccato a una roccia

I tentacoli sono suddivisi in due corone, quella più esterna comprende 19 paia di tentacoli digitali che a riposo possono essere ritratti in apposite guaine e all’occorrenza, come ad esempio durante la ricerca del cibo, possono essere completamente estroflessi.La corona interna comprende circa 50 tentacoli labiali, quattro dei quali nel maschio adulto sono fusi tra di loro a formare l’organo copulatore, detto spadix. In mezzo ai tentacoli labiali si trova l’apparato boccale con mandibola e mascella che formano una sorta di “becco da pappagallo” molto robusto e in grado di rompere la corazza dei crostacei (soprattutto paguri) di cui il nautilo si nutre.

Nautilus bocca e imbuto

Si riconosce in basso l’imbuto o iponoma e più in alto al centro la bocca del nautilo

L’occhio è molto grande, ma, a differenza degli altri Cefalopodi, è privo di cristallino e funziona secondo il principio della camera obscura. La vista di conseguenza è un senso poco sviluppato di secondaria importanza rispetto all’olfatto (chemiocettori), con il quale il nautilo si orienta e individua le sue prede.

Occhio nautilus

L’occhio del Nautilus è grande ma privo di cristallino

Nella parte ventrale dell’animale è presente l’imbuto (o iponoma), attraverso il quale viene espulsa l’acqua dalla cavità del mantello con le quattro branchie. Con rapide espulsioni d’acqua attraverso l’imbuto il nautilo nuota a idrogetto. La forma poco idrodinamica della conchiglia non gli permette però di muoversi con grande velocità (circa 0,2 m/sec). Ruotando l’iponoma a piacimento l’animale può spostarsi in alto, in basso, in avanti o, più velocemente, in retromarcia.

Imbuto nautilus

Nautilus visto dal basso, si riconosce l’imbuto o iponoma

Biologia

Il primo studio approfondito sulla biologia del Nautilus è stato pubblicato nel 1902. A partire dagli anni settanta del secolo scorso sono state intraprese nuove ricerche con mezzi moderni, ciononostante molti aspetti della biologia del nautilo sono tuttora sconosciuti. Ad esempio ancora non sono mai state trovate in natura le sue uova, non si sa dove vivano gli esemplari giovani, non si conoscono esattamente le dimensioni delle popolazioni e ci sono ancora molti dubbi perfino sulla tassonomia.

Nautilus in accoppiamento

Nautilus pompilius in accoppiamento: il maschio con i tentacoli afferra frontalmente la femmina e la feconda.

Molte informazioni sono state ottenute tramite catture con nasse dotate di esca, abbinate a riprese fotografiche a tempo. In questo modo si è scoperto che i nautili rimangono solitamente tra 100 e 400 metri di profondità, ma che possono scendere fino a 600 metri di profondità. Ad alcuni esemplari di Nautilus belauensis catturati a Palau è stato applicato un trasmettitore sonar e sono poi stati seguiti per giorni. In questo modo si è dimostrato che i nautili compiono delle migrazioni verticali giornaliere. Di giorno rimangono soprattutto a profondità di circa 300-400 metri, mentre di notte risalgono fino a 85 metri di profondità, per poi ridiscendere all’alba. Nell’arco delle 24 ore possono sopportare grandi variazioni di temperatura e pressione, passando dai 550 metri di profondità con l’acqua a 7°C a 85 metri di profondità con l’acqua a 24°C.

Nelle acque a sud della Nuova Caledonia addirittura è possibile vedere in immersione notturna Nautilus macromphalus a meno di 20 metri di profondità, questo perché l’acqua in superficie è più fredda che a Palau. Come è stato verificato anche in acquario, il limite di tolleranza per la temperatura dell’acqua è di 25°C. Probabilmente i nautili rimangono in profondità di giorno per sfuggire ai predatori diurni, come ad esempio il pesce balestra titano che ha il morso abbastanza forte da rompere la loro conchiglia, e risalgono di notte alle pendici della barriera corallina in cerca di paguri e altri crostacei.

Ricerche in acquario

Molti sorprendenti aspetti della biologia riproduttiva del Nautilus sono stati svelati in acquario. A differenza degli altri Cefalopodi, i nautili sono poco prolifici: impiegano almeno 5 anni per raggiungere la maturità sessuale e depongono singole grandi uova. Sono piuttosto longevi, si stima che possano vivere più di 11-12 anni. È stato possibile osservare la deposizione delle uova unicamente in acquario, dove una femmina adulta può deporre su un substrato roccioso in media 1,5 uova la mese per tutto l’anno. L’uovo è lungo circa 3 cm e assomiglia vagamente a uno spicchio d’aglio.

uovo di nautilus

L’uovo di nautilo è lungo circa 3 cm

Nel 1985 al Waikiki Aquarium di Honolulu alle Isole Hawaii (USA) sono stati scoperti i primi embrioni di Nautilus al mondo, esaminando delle uova “dimenticate” per mesi in un acquario. Fino ad allora i ricercatori ritenevano che le uova di Nautilus schiudessero in poche settimane, invece constatarono che lo sviluppo embrionale è lunghissimo. L’uovo schiude, a seconda della temperatura dell’acqua, dopo circa da 9 a 13 mesi! Nel 1988 in un acquario pubblico in Giappone sono nati i primi piccoli nautili, copia in miniatura degli adulti, con una conchiglia a sette camere.

Specie minacciate

A differenza di altri invertebrati marini, come ad esempio i coralli duri e le tridacne, i nautili non sono attualmente protetti dalla Convenzione di Washington CITES (Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora), perché non ci sono ancora sufficienti informazioni scientifiche su di loro. Essi sono però fortemente minacciati dalla pesca eccessiva per il commercio delle conchiglie. L’Indonesia ha vietato dal 1987 la loro raccolta e commercio, ma in altri paesi, come ad esempio nelle Filippine e in Nuova Caledonia, ogni anno migliaia di nautili vengono pescati e uccisi per le loro conchiglie. Si stima che solo negli Stati Uniti d’America tra il 2005 e il 2008 siano stati importati più di 500.000 esemplari! Finché i nautili non saranno protetti è fondamentale, soprattutto da parte delle istituzioni pubbliche che li espongono in acquario, fare opera di sensibilizzazione sul pubblico per ridurre l’acquisto delle conchiglie e sconsigliare vivamente il mantenimento dei nautili in acquari privati. Il modo migliore per proteggere i nautili è non acquistarne le conchiglie!

Le specie di Nautiloidi viventi e loro distribuzione

I Nautiloidi, caratterizzati dalla conchiglia suddivisa in camere, costituiscono una sottoclasse dei Molluschi Cefalopodi. Comparvero circa 500 milioni di anni fa alla fine del Cambriano (Paleozoico) e successivamente, come dimostrano i resti fossili delle loro conchiglie, si diffusero nei mari della Terra con tantissime specie, alcune delle quali raggiunsero anche i tre metri di diametro. Nei milioni di anni hanno attraversato periodi di grande diffusione ed evoluzione di nuove specie, suddivise in diverse famiglie e generi, alternati da periodi di estinzioni di massa. Questo antico gruppo di animali oggi è rappresentato da poche specie considerate dei “fossili viventi”.

Sulla tassonomia dei Nautiloidi viventi non tutti gli zoologi concordano. La maggior parte degli studiosi riconosce cinque specie, tutte appartenenti alla famiglia Nautilidae: una specie del genere Allonautilus (Allonautilus scrobiculatus) e quattro specie del genere Nautilus (Nautilus pompilius, Nautilus macromphalus, Nautilus belauensis e Nautilus stenomphalus). Per la specie Nautilus scrobiculatus, descritta unicamente sulla base della conchiglia nel 1786, che è stata vista viva per la prima volta soltanto nel 1984 in Papua Nuova Guinea, i ricercatori grazie a studi genetici, hanno istituito nel 1997 il genere Allonautilus. Una seconda specie attribuita a questo genere (Allonautilus perforatus) è dubbia, di essa si conoscono solo le conchiglie che vengono trovate alla deriva in mare a Bali.

Phylum: MOLLUSCA

Classe: CEPHALOPODA

Sottoclasse: NAUTILOIDEA

Ordine: NAUTILIDA

Famiglia: NAUTILIDAE

Genere:

  • Nautilus Linnaeus, 1758
  • Nautilus pompilius Linnaeus, 1758
  • Nautilus belauensis Saunders, 1981
  • Nautilus macromphalus Soverby, 1848
  • Nautilus repertus Iredale, 1944 (?)
  • Nautilus stenomphalus Soverby, 1848

Genere:

  • Allonautilus Ward & Saunders, 1997
  • Allonautilus scrobiculatus (Lightfoot, 1786)
  • Allonautilus perforatus (Conrad, 1847) (?)

Oggi le specie della famiglia Nautilidae vivono in una limitata zona nell’Oceano Indiano orientale e nell’Oceano Pacifico occidentale. La specie più comune, Nautilus pompilius, è diffusa nei mari di Filippine, Indonesia, Isole Andamane, Papua Nuova Guinea, Australia, in prossimità della grande barriera corallina, e dalle Isole Salomone fino alle Isole Fiji. Nautilus belauensis è noto solo a Palau (Isole Caroline Occidentali). Nautilus macromphalus si trova esclusivamente nelle acque della Nuova Caledonia. Nautilus stenomphalus è stato segnalato solo sulla grande barriera corallina australiana. Allonautilus scrobiculatus vive nelle acque della Nuova Guinea.

Nautilus nuoto

I nautili sono minacciati di estinzione per la pesca eccessiva per il commercio delle loro conchiglie: non comprate conchiglie di Nautilus!

Osprey Reef

Osprey Reef è un atollo corallino nel Mar dei Coralli in Australia circa 150 km a largo della Grande Barriera Corallina, che si sviluppa sulla sommità di un vulcano sottomarino circondato da fondali marini profondi oltre 1000 metri. Il dottor Andrew Dunstan per dieci anni, dal 1998 al 2008, ha studiato la popolazione di Nautilus pompilius che vive nelle acque profonde di questo atollo. Le ricerche sono state condotte in vari modi: tramite cattura con delle grandi nasse di nautili, loro misurazione, e marcatura, liberazione e successiva ricattura, tramite nautili dotati di sonar e tramite riprese subacquee condotte da veicoli telecomandati fino a una profondità di 800 metri. Con queste tecniche ha raccolto un’enorme quantità di dati sulla biologia della specie e sulle dimensioni e struttura della popolazione. A una parte delle attività di ricerca hanno potuto partecipare anche dei turisti (e contribuire in questo modo al finanziamento della ricerca) a bordo della nave oceanografica Undersea Explorer.

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Avvistamenti di Nautilus presso Osprey Reef – Australia – Dunstan AJ, Ward PD, Marshall NJ (2011) Nautilus pompilius life history and demographics at the Osprey Reef Seamount, Coral Sea, Australia. PLoS ONE 6(2): e16312. doi:10.1371/journal.pone.0016312

I fortunati turisti subacquei hanno avuto anche la rarissima occasione di potersi immergere con in nautili durante il loro rilascio dopo le misurazioni e di poterli seguire per le prime decine di metri in profondità nella loro discesa negli abissi. I risultati delle ricerche di Dunstan sono stati recentemente pubblicati in diversi articoli scientifici e dimostrano inequivocabilmente la vulnerabilità delle popolazioni di nautili alla pesca eccessiva per il commercio delle loro conchiglie. Speriamo che finalmente queste nuove evidenze scientifiche portino a includere tutte le specie di Nautilus e Allonatilus tra le specie protette dal CITES.

 

Letteratura

Dunstan, A. J., P. D. Ward, N. J. Marshall (2011): Vertical Distribution and Migration Patterns of Nautilus pompilius. PLoS ONE 6(2): e16311. doi:10.1371/journal.pone.0016311

Dunstan, A. J., P. D. Ward, N. J. Marshall (2011): Nautilus pompilius Life History and Demographics at the Osprey Reef Seamount, Coral Sea, Australia. PLoS ONE 6(2): e16312. doi:10.1371/journal.pone.0016312

Dunstan, A. J., C. J. A. Bradshaw, N. J. Marshall (2011): Nautilus at Risk – Estimating Population Size and Demography of Nautilus pompilius. PLoS ONE 6(2): e16716. doi:10.1371/journal.pone.0016716


Norman, M. (2000): Cephalopods a World Guide. ConchBooks. Hackenheim, Germania.

Ponti, M. & S. Maccaferri (2005): I nautili di Osprey Reef. Deep 38: 8-11.


Saunders, W. B. & N. H. Landman (2009): Nautilus – The Biology and Paleobiology of a Living Fossil (Reprinted with additions). 632 pp. Springer.


Ward, P. D. (1987): Natural History of Nautilus. 267 pp. Allen & Unwin.


Ward, P. D. (1988): In Search of Nautilus – Three Centuries of Scientific Adventures in the Deep Pacific to Capture a Prehistoric-Living-Fossil. 244 pp. A New York Academy of Sciences book. Simon and Schuster.

Sviluppi futuri

Non vi abbiamo parlato del Nautilus a caso, visto che la prossima settimana vi parleremo della nostra esperienza di allevamento del Nautilus pompilius in un acquario marino specificamente predisposto presso il Museo di Scienze Naturali di Bolzano.


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