Inquinamento: info-distruzione in ambiente acquatico

Oggi di inquinanti ne abbiamo davvero tanti e di ogni tipo e la quasi totalità è di origine antropica. Per molti di essi la destinazione ultima è l'ambiente marino, che viene raggiunto direttamente o indirettamente (precipitazioni, acque di dilavamento, fiumi, ecc...). Negli ultimi 300 anni la popolazione umana è cresciuta a dismisura, seguendo una crescita quasi esponenziale. Tutto ciò grazie all'avvento delle macchine e dei nuovi sistemi di produzione. Parallelamente all'aumento della popolazione, dal periodo della rivoluzione industriale ad oggi, l'inquinamento ha raggiunto livelli molto alti, concentrazioni spesso superiori alla capacità di recupero e compensazione dell'ambiente. Le conseguenze possono essere la perdita di biodiversità e l'insorgere di alcune patologie che possono colpire anche l'uomo. In genere, per inquinamento marino, si intende  l'immissione diretta o indiretta da parte dell'uomo in mare di materia e/o energie che alterano e/o danneggiano l'ambiente e gli organismi, uomo compreso. Nel gergo comune per inquinante si intende una qualsiasi sostanza creata dall'uomo, immessa nell'ambiente e che si rivela dannosa per quest'ultimo; tuttavia, esistono anche fonti naturali di rilascio di sostanze tossiche per l'ambiente. Altri danni ambientali derivano da uno sfruttamento eccessivo delle risorse naturali, dalla distruzione degli habitat e dall'introduzione di specie alloctone invasive. Gli inquinanti si possono suddividere in due grandi categorie: i biodegradabili, che sono soggetti alla degradazione, e quelli non degradabili, che non sono soggetti a degradazione o, se lo sono, vengono degradati molto lentamente. Mentre i primi, generalmente, non rappresentano gravi problemi per le acque se queste sono ben ossigenate e vi è un buon ricircolo, in quanto vengono facilmente diluiti e degradati, minimizzando l'impatto per l'ambiente e al massimo gli effetti, solitamente, si manifestano nella zona direttamente colpita dalla fonte inquinante; i secondi, spesso altamente tossici, non sono soggetti a degradazione e possono essere solo diluiti e dispersi maggiormente, senza perdere la tossicità; inoltre, alcuni di essi sono soggetti ad accumulo biologico negli organismi. Si sente spesso parlare di inquinamento da petrolio, da materiale plastico, da sedimenti vari, da metalli pesanti, da DDT, da PCB, da TBT, di eutrofizzazione, forse, un po' meno di inquinamento termico e dei relativi effetti che tutti questi inquinanti hanno sui vari organismi. Pochi però possono immaginare gli effetti che alcuni inquinanti hanno a livello chemiosensoriale, soprattutto olfattivo, nei pesci. La distruzione dell'informazione o "info-distruzione" distrugge i meccanismi tramite i quali varie sostanze vengono captate dall'ambiente circostante. Nell'ambiente acquatico, spesso, sensi come vista e udito (molto importanti per tanti vertebrati terrestri, uomo compreso) sono secondari per l'orientamento nei pesci (soprattutto in acque torbide e in ambienti rumorosi), mentre, alcune sostanze chimiche ("messaggeri chimici") rilasciate nell'ambiente, come i feromoni, ormoni steroidei, aminoacidi, prostaglandine, ecc..., svolgono un ruolo essenziale nella comunicazione. Gli stimoli chimici diffondono facilmente nell'acqua e, inoltre, permangono nell'ambiente anche dopo l'allontanamento di chi ha rilasciato il segnale. Viene quindi spontaneo immaginare l'importanza che hanno queste sostanze messaggere nella segnalazione chimica d'allarme, nella localizzazione del cibo, nella ricerca di un partner, nel marcare il territorio e nell'evitare i predatori. I recettori olfattivi vengono stimolati a concentrazioni davvero molto basse. E' stato dimostrato, ad esempio, che l'Anguilla (Anguilla anguilla) sia in grado di percepire la presenza dell'alcol b-feniletilico ad una concentrazione equivalente ad una sola molecola nella sua camera olfattoria. Prima di vedere come certe categorie di inquinanti, tra cui alcuni metalli e pesticidi, possano distruggere il sistema chemiosensoriale olfattivo, occorre un attimino vedere il funzionamento di questo importantissimo sistema. Tra un animale e l'altro, il sistema olfattivo mostra delle enormi differenze, tuttavia, a livello cellulare, le molecole segnale vengono riconosciute da recettori sensoriali costituiti da neuroni bipolari che, invece, mostrano profonde  similitudini anche in animali molto diversi, dagli insetti ai mammiferi. Tali neuroni sono costituiti da due prolungamenti che si diramano dai lati opposti del corpo cellulare, il dendrite e l'assone. Il dendrite (sito d'ingresso dell'informazione) si allunga dal corpo cellulare fino a raggiungere l'esterno; mentre l'assone (sito di propagazione dell'informazione) si estende in direzione opposta, verso i centri nervosi. Nella zona di contatto con l'ambiente esterno, il dendrite mostra numerose ciglia sulle cui membrane trovano posto delle molecole recettoriali in grado di riconoscere e quindi legare le varie sostanze odorose. Nei pesci, i recettori olfattivi, si trovano all'interno di particolari strutture: le fossette olfattive. Le fossette comunicano con l'ambiente esterno tramite le narici. Molti teleostei (pesci ossei) hanno un paio di narici poste al lato del capo, altri solo una per lato. Mentre i pesci cartilaginei hanno le narici poste inferiormente al capo, i teleostei le hanno disposte superiormente. All'interno delle narici, l'epitelio olfattivo presenta delle pieghe, denominate rosette. Maggiore è il numero di queste ultime, maggiore sarà la sensibilità olfattiva del pesce. L'assone del neurone bipolare, invece, si collega al bulbo olfattivo e prende contatto sinaptico con altri neuroni; gli assoni di tutti i neuroni olfattivi andranno a formare il nervo olfattivo. Il segnale chimico viaggia quindi dall'ambiente esterno al nervo olfattivo (trasduzione del segnale) e da qui ai centri nervosi superiori dove vengono elaborate le risposte agli stimoli. Come abbiamo detto, la parte dendritica del neurone è esposta direttamente all'ambiente esterno e quindi, in caso di inquinanti, riceve direttamente il danno. Tra gli inquinanti in grado di danneggiare il sistema olfattivo ci sono alcuni erbicidi e pesticidi e molti metalli, tra cui mercurio (Hg), manganese (Mn), cadmio (Cd) e nichel (Ni); tuttavia, i meccanismi che portano all' "info-distruzione" sono ancora poco noti. E' stato dimostrato, però, che nel Pesciolino rosso (Carassius auratus auratus) l'atrazina (erbicida) inibisce le risposte antipredatorie; nella Trota (Salmo trutta), invece, si hanno altre disfunzioni comportamentali e nella Carpa (Cyprinus carpio) questo inquinante causa apoptosi nelle cellule olfattive. Verosimilmente molti effetti deleteri si hanno anche per molte specie ittiche marine, ma ancora non si conosce bene quali specie risultino più vulnerabili e come agiscano i vari inquinanti "info-distruttori". In tutti i casi la distruzione dell'informazione porta a un cattivo "funzionamento" nei pesci con tutte le conseguenze immaginabili per le specie colpite, che saranno meno competitive nell'ambiente naturale. Altra importante considerazione da fare è che nei test di tossicità standard misure di concentrazioni sicure, potrebbero, vista l'elevata sensibilità del sistema olfattivo, essere di gran lunga superiori a quelle che possono determinare l' "info-distruzione".