Gli insetti ricordano la loro vita da larva? Finalmente la scienza risponde

Il cervello degli insetti si trasforma durante la metamorfosi. Per scoprire come, alcuni scienziati hanno puntato i riflettori sui neuroni all’interno delle larve. 

In che modo la metamorfosi rimodella il cervello degli insetti? Il processo di metamorfosi presenta molti misteri, ma alcuni dei più straordinari riguardano il sistema nervoso.

Al centro di questo fenomeno c’è il cervello. Dopo tutto, la vita di un insetto volante e in cerca di compagni è molto diversa da quella di un bruco affamato. Nell’ultimo mezzo secolo, molti ricercatori hanno esplorato come una rete di neuroni che codifica un’identità si trasforma con l’età adulta, la quale è associata a un insieme completamente diverso di comportamenti e bisogni.

In un recente studio pubblicato sulla rivista eLife, un’équipe di studiosi ha rintracciato decine di neuroni nel cervello dei moscerini della frutta che attraversano la metamorfosi. E hanno scoperto che, a differenza del tormentato protagonista del racconto di Franz Kafka “La metamorfosi”, che si sveglia un giorno con le sembianze di un insetto mostruoso, gli insetti adulti probabilmente non riescono a ricordare molto della loro vita larvale. E questo perché il loro cervello viene letteralmente ricablato. La trasformazione delle connessioni neurali rispecchia un cambiamento altrettanto drastico nel comportamento degli insetti, mentre passano dalla condizione di larve striscianti e affamate a quella di adulti volanti in cerca di compagni.

Nella mente degli insetti

Le scoperte dell’équipe in questione sono “l’esempio più dettagliato fino a oggi” di ciò che accade al cervello di un insetto in metamorfosi, ha detto Deniz Erezyilmaz, ricercatore presso il Center for Neural Circuits and Behavior dell’Università di Oxford, non coinvolto in questo studio. I risultati possono essere applicati a molte altre specie che abitano la Terra, ha aggiunto. Oltre a dettagliare come un cervello larvale matura in un cervello adulto, il nuovo studio fornisce indizi su come l’evoluzione abbia inciso sullo sviluppo di questi insetti.

La maggior parte dei ricercatori oggi ritiene che la metamorfosi stessa si sia evoluta per ridurre la competizione per le risorse tra gli adulti e la loro prole. La differenza tra larve e insetti veri e propri è cresciuta notevolmente, in modo che le prime potessero mangiare cibi molto diversi rispetto ai secondi. Ciò ha consentito a coleotteri, mosche, farfalle, api, vespe e formiche, solo per farne alcuni esempi, di esplodere in numero.

Ma quando le larve attraversano la metamorfosi, solo 7 dei loro 10 compartimenti neurali sono incorporati nel corpo dell’esemplare adulto. All’interno di questi sette, alcuni neuroni muoiono e alcuni vengono rimodellati per svolgere nuove funzioni. Tutte le connessioni tra i neuroni nel corpo e i loro neuroni di input e output sono dissolti. In questa fase di trasformazione, avviene una sorta di perdita dell’identità. Di conseguenza, “il cervello dell’insetto adulto è, in buona sostanza, una struttura completamente nuova“, conclude K. VijayRaghavan, professore emerito ed ex direttore del Centro nazionale indiano per le scienze biologiche.