Organi di Senso: le strutture fisiche delle Koi

Gli organi di senso sono strutture fisiche, più o meno complesse, specializzate nella ricezione di stimoli esterni o interni, nella conversione di questi stimoli in impulsi nervosi, nella trasmissione di tali impulsi lungo differenti percorsi e dare eventualmente atto ad una risposta, verso l’esterno, allo stimolo.

Organi di senso

Gusto

Le Koi, come quasi tutti i pesci fondicoli, hanno una bocca sporgente che è ideale per l’alimentazione dal basso e per questo sono classificate come mangiatori bentonici, poiché la posizione della bocca sul lato inferiore della testa consente loro di succhiare letteralmente alimenti dal fondo di stagno.

Tuttavia, esse sono in grado di alimentarsi a qualsiasi livello, in basso, a metà acqua e in superficie. 

Le Koi sono dotate di denti, dalla forma simile ai molari umani, posti non nelle mascelle ma nella parte posteriore della loro gola, sulle ossa faringee.

I denti non sono usati a scopo difensivo o aggressivo ma per la frantumazione di vegetazione, crostacei o conchiglie nella vagliatura della sabbia nel fondo dei fiumi. Pur essendo vuoti al loro interno, come quelli da latte dei bambini, essi sono così duri da poter macinare il più duro dei gusci.

In una Koi sana i denti sono costantemente rimessi e sostituiti con nuovi. I pesci percepiscono l’aspro, il salato, l’amaro o il dolce attraverso gruppi, detti bottoni gustativi, formati da 30-40 cellule gustative connesse a fibre nervose.

Ciascuna cellula ha delle proiezioni simili a peli che possono estendersi alla superficie dell’epitelio attraverso il poro gustativo.

Le Koi hanno i bottoni gustativi, oltre che nelle labbra e nella bocca, nei due paia di barbigli orali di cui sono dotate per facilitare il rinvenimento del cibo nel fango o nelle acque torbide.

Olfatto

Le Koi, come ogni pesce, hanno un profondo senso degli odori.organi di senso: olfatto

Diversamente dal naso dei vertebrati terrestri le narici non si aprono nella cavità buccale e quindi l’acqua che entra non scorre in qualsiasi altra parte del corpo. Esse sono a forma di piccoli tubi a U, in cui l’acqua entra attraverso il foro anteriore ed esce posteriormente, aiutata in questo da un lembo di pelle, posto appena dietro l’apertura, che incanala l’acqua nella cavità mente la Koi avanza nell’acqua.

La circolazione delle sostanze disciolte avviene per diffusione aiutata dal moto di piccole strutture simili a peli (ciglia) posti all’interno delle narici. L’epitelio olfattivo si trova sul fondo delle fosse nasali e ciascuna cellula olfattiva si connette al bulbo olfattivo del cervello attraverso i nervi.

Le cellule olfattive proiettano delle estensioni a bacchetta nella fossa nasale attraverso le quali percepiscono le molecole odorose. Poco è noto sugli esatti processi chimici che governano il senso dell’olfatto nei pesci.

Equilibrio ed Udito

I pesci, pur non avendo i modelli di udito dei vertebrati terrestri (come le orecchie, i canali uditivi e gli ossicini), conservano, come tutti i vertebrati maggiori, la struttura fondamentale dell’orecchio interno, un organo di senso appaiato che si trova nella testa ed utilizzato come organo dell’equilibrio.

L’orecchio interno delle Koi consiste di sacchi e canali che formano un sistema chiuso contenente un liquido detto endolinfa e la cui superficie interna è marcate da un tessuto detto macula.

Le cellule sensoriali che formano la macula, assomiglianti ai neuromasti che troviamo nella linea laterale, si collegano ai nervi acustici nel cervello. Cristalli di carbonato di calcio sono depositati sopra la macula e si combinano a formare gli otoliti. A seconda dell’inclinazione del capo, dell’accelerazione, della velocità di rotazione, gli otoliti vengono a contatto con le cellule sensoriali in maniera diversa, causando specifici modelli di risposta nervosa.

organi di senso: udito

Il sistema nervoso centrale interpreta questi segnali e fornisce informazioni al pesce per il suo orientamento e movimento nello spazio.

Le onde sonore viaggiano più veloci in acqua (1484 m/s) che in aria (334,4 m/s) e sono pertanto una buona sorgente di informazioni per le Koi ma, poichè esse non hanno orecchie esterne, il suono è costretto a passare attra
verso la testa entro l’orecchio interno.

Esso è capace di catturare un ampio spettro di onde sonore le cui vibrazioni causano l’oscillazione dell’otolita che genera l’effetto dell’udito.

Le Koi, come tutti i Ciprinidi, usano “aiuti uditivi” per migliorare la cattura del suono. Questi aiuti fanno affidamento al gas della vescica natatoria per amplificare le vibrazioni del suono in acqua; le vibrazioni della vescica natatoria dovute a onde sonore, vengono riportate all’orecchio interno tramite una catena di ossicini (apparato di Weber).

Vista

L’anatomia basale degli occhi delle Koi assomiglia a quella degli altri vertebrati. La cornea è il livello più esterno, attraverso cui la luce entra nel bulbo oculare; la cornea è seguita da una lente, che serve per piegare e mettere a fuoco i raggi sulla retina in fondo all’occhio; muscoli attaccati alla lente permettono al pesce di fochettare le immagini distanti o vicine; fluido oculare riempie l’interno dell’occhio e lo spazio tra la cornea e la lente; e poichè vivono in un ambiente acquatico non hanno bisogno di protezione palpebre; questo, tuttavia, rende gli occhi più vulnerabili alle abrasioni o ad altri traumi meccanici durante il movimento.

 Le Koi hanno sviluppato un tappeto tessutale che permette all’occhio di catturare più luce, riflettendo e rispecchiando la luce all’interno dell’occhio ma, diversamente dai vertebrati terrestri, esse non hanno la pupilla per controllare l’intensità della luce che colpisce l’occhio.

organi di senso: occhi

La retina delle Koi è composta da bastoncini e coni, che sono cellule raggruppate contenenti i pigmenti visivi. I bastoncini hanno più pigmenti dei coni e sono più sensibili alla luce debole mentre i coni operano a livelli più elevati di luminosità.

I differenti pigmenti hanno diverse strutture molecolari e sono sensibili a specifiche lunghezze d’onda. Quando la luce colpisce i pigmenti, si avvia una reazione chimica che produce l’impulso nervoso. L’impulso viene trasportato dal nervo ottico al cervello per l’elaborazione.

Le Koi hanno sviluppato numerosi adattamenti per sopperire al fenomeno ottico della rifrazione ovvero alla distorsione della luce quando passa da un mezzo ad un altro, come dall’aria all’acqua o dall’acqua ai tessuti.

La luce che passa attraverso la lente segue percorsi curvi per formare immagini dettagliate sulla retina e questo è un problema quando il pesce deve mettere a fuoco oggetti vicini o lontani. I mammiferi fochettano variando la curvatura della lente, le Koi non lo possono fare e quindi esse muovono la lente avanti ed indietro dalla retina lungo l’asse ottico.

 

Linea laterale

Tra gli organi di senso, utilizzato anche per la difesa, vi è la linea laterale. Nelle Koi essa ne percorre i fianchi dal capo alla coda fornendo al pesce informazioni spaziali e temporali. Essa è così sensibile che anche una Koi accecata può localizzare un pesce o altri oggetti vicini.

Inoltre, attraverso di essa, la Koi può anche sentire il movimento del suo stesso corpo rispetto all’acqua circostante: quando si avvicina ad un oggetto, le onde di pressione attorno al corpo del pesce sono ampiamente disturbate e la linea laterale, percependo questi cambiamenti, induce il pesce a rapide variazioni.organi di senso: linea laterale

Le onde sonore a bassa frequenza generano onde di pressione nella colonna d’acqua, che sono pure percepite dalla linea laterale.

La linea laterale consta di centinaia di sottili organi sensori che si trovano in un in piccole fossette del canale della linea laterale collegato con tubule ad aperture esterne dell’epidermide. Al fondo di ciascuna fossetta vi è un neuromasta, una piccola struttura che raccoglie le vibrazioni ed i movimenti dell’acqua attorno al pesce ed invia stimoli elettrici al cervello.organi di senso: evidenza linea laterale

I neuromasti consistono di peli sensori racchiusi in una specie di capsula gelatinosa che si protende nell’acqua. I peli sensori si piegano quando la pressione dell’acqua distoglie la capsula gelatinosa; questo movimento aumenta o diminuisce la frequenza degli impulsi nervosi a seconda della piega. E’ questa variazione di frequenza che è percepita dalla Koi e fornisce ad essa la percezione più efficace per la sopravvivenza (reazione di fuga).

 

Bibliografia utilizzata: “Anatomy and Physiology” by Richard J. Strange – pubblicato su Foundamentals of Ornamenthal Fish Health ; Advanced Koi Diagnosis & Treatsment” di Duncan Griffiths ; “Manuale di anatomia comparata dei vertebrati” di Emanuele Padoa