Squali: Anatomia #3 - Branchie e punti deboli

Post di transizione tra l'anatomia esterna e quella interna degli squali.
APPARATO RESPIRATORIO In pratica è circoscritto alle branchie.  Negli squali più evoluti sono cinque. Comunicano con l'esterno tramite una fessura branchiale e sono costituite in modo tale che, in poco spazio, sia concentrata un'ampia superficie, in modo che lo scambio acqua/aria sia quanto più efficiente possibile. Ogni branchia è data da un arco cartilagineo che sostiene una serie di filamenti, ciascuno dei quali regge numerose lamelle orizzontali altamente vascolarizzate.

Branchie di squalo toro/tigre della sabbia

Nello squalo elefante (Cetorhinus maximus: fino a 12/14 metri di lunghezza, il secondo squalo più grande esistente) le branchie non servono unicamente per respirare, ma sono in parte adattate per filtrare e trattenere il plancton di cui si nutre. Il flusso d'acqua attraverso le branchie avviene secondo due modalità: 

• aspirazione attraverso la bocca, per espansione della faringe (negli squali capaci di riposare sui fondali). Questo tipo di repirazione viene detta "a pompa". Quando lo squalo inghiotte l'acqua, le lamelle branchiali aderiscono al corpo, chiudendosi. Non appena la bocca viene chiusa, la faringe si espande, risucchiandola, quindi l'acqua così compressa viene costretta a uscire velocemente attraverso le branchie, che si aprono.


• propulsione in avanti dello squalo, il cui movimento continuo serve - appunto - per alimentare una circolazione ininterrotta di acqua attraverso le branchie. Molti squali sono costretti a questo moto perpetuo, per poter soddisfare il loro fabbisogno di ossigeno: ecco perché, quando privati delle pinne, sono destinati a una lenta agonia per asfissia.

Alcune specie possono passare da un tipo di respirazione all'altro per soddisfare le loro necessità metaboliche con il minimo dispendio di energia. Lo squalo toro (Carcharias taurus, ma anche Eugomphodus taurus e Odontaspis taurus) può inghiottire aria, dopo essersi portato in superficie, e convogliarla nello stomaco: in questo modo assume un assetto idrostatico pressocheé neutro ed è in grado di restare immobile in acqua, come accade ai pesci ossei (teleostei), dotati di vescica natatoria.  Oltre alle branchie, gli squali presentano due piccole aperture poste ai lati della testa, dietro agli occhi e davanti alle fessure branchiali: gli spiracoli. 

Spiracolo in uno squalo tigre [FONTE: Shark Academy]

Si tratta di aperture branchiali rudimentali, utilizzate come via d’ingresso per l’acqua insieme alla bocca, o alternativa a essa. Sono utili soprattutto alle specie che vivono sul fondo marino, la cui bocca è quasi sempre a contatto con il fondale e con i sedimenti che lo ricoprono. Ecco perché gli spiracoli sono più grandi nelle specie bentoniche e piccoli, o del tutto assenti, nelle specie pelagiche. Le branchie sono importanti anche per il mantenimento dell'osmoregolazione. I pesci sono iposmotici rispetto all'ambiente in cui vivono, quindi tenderebbero a disidratarsi perdendo acqua attraverso le mucose (per es., attarverso la mucosa delle branchie), se non avessero sviluppato delle strategie. Nel caso degli squali, il loro plasma è iperosmotico in quanto contiene elevate concentrazioni di urea (per questo sono detti urotelici) e di cloruri. Ciò fa sì che essi debbano detossificarsi dall'eccesso di ammoniaca, un composto dell'azoto - che è contenuto nell'urea, e di NaCl (cloruro di sodio): l'eliminazione di queste sostanze avviene sia per via renale che attraverso le branchie. L'efficienza respiratoria degli squali è legata anche ai valori di emoglobina, la proteina che lega l'ossigeno e lo trasporta ai tessuti attraverso il sistema di vasi venosi, arteriosi e capillari. Nello squalo bianco i valori di emoglobina sono molto simili a quelli dei mammiferi, a causa della sua particolare fisiologia (ha una temperatura molto elvata, quindi un metabolismo più dispendioso e attivo rispetto a quello degli altri squali): 14 mg/100 ml di sangue. PUNTI DEBOLI Posto che non è affatto saggio mettersi a baruffare con uno squalo, se la cosa è evitabile standosene buoni buonini, a cuccia sul fondale, in caso di inevitabilità dell'attacco sono tre i punti da colpire (meglio se da debita distanza, avendo una fiocina) per mettere in fuga uno squalo.

• il naso: viene considerato il punto debole per eccellenza. L'alta concentrazione di ampolle del Lorenzini sul naso e sul capo è probabilmente la spiegazione del perché, se colpiti in questo punto, gli squali tendano a lasciare la presa e ad allontanarsi. Come detto qui, le ampolle sono degli elettrocettori: rilevano i campi elettrici. Un trauma meccanico, come può essere quello provocato da un forte colpo, potrebbe cortocircuitarle, mandando lo squalo in tilt. TUTTAVIA... La maggior parte degli squali (almeno, quelli da cui sentiamo di doverci difendere; chi considererebbe mai pericoloso un gattuccio?) ha una bocca in posizione ventrale. In soldoni significa che qualunque preda posta sotto di loro - ma anche davanti o sopra, dato che l'attacco, nella maggior parte dei casi, viene sferrato dal basso verso l'alto - ha ben poche possibilità di difendersi cercando di colpire il naso. Un tentativo del genere, se si è in acqua, è più facile che si risolva con lo squalo che se ne andrà a zonzo con il nostro braccio/gamba in pancia. Bisogna anche considerare che lo squalo ha un corpo idrodinamico e una muscolatura tale da consentirgli di muoversi a grande velocità; l'uomo, invece, nonostante supporti come pinne e mute pensate per assomigliare alla pelle degli squali, idrodinamico non lo è per niente e la sua muscolatura, in acqua, è inefficace. In definitiva, senza un'arma - come un arpione - cercare di colpire uno squalo al naso è da considerarsi l'ultima risorsa. Che poi, nell'agitazione del momento, possa essere la prima cosa che viene in mente perché da sempre abbiamo sentito dire che questo è il loro punto debole... è un altro paio di maniche.


• gli occhi: sono senzaltro un punto più vulnerabile rispetto al naso. Hanno la sola difesa della membrana nittitante, quando presente - una difesa tutt'altro che rigida e impenetrabile. E offrono molta meno resistenza al colpo rispetto al muso. Due dita in un occhio possono funzionare a dovere anche con uno squalo bianco. Senza contare che non è indispensabile trovarsi faccia a faccia con l'animale, e alla portata dei suoi denti, per danneggiarli. Questo non significa che cercare di colpire uno squalo agli occhi sia facile e sicuro: gli squali sono capaci di girarsi e, nel mezzo di un attacco, lo fanno anche velocemente.


• le branchie: un calcio alle branchie - o un corpo estraneo infilato nelle stesse (un pugno, un coltellino, un sasso) - può essere devastante, per questi animali, soprattutto per quelli pelagici e costretti a muoversi di continuo per poter respirare. Sono un bersaglio più grande, rispetto agli occhi. E trovandosi dietro la bocca, scongiurano in parte - sempre relativamente parlando - il rischio di lasciare un pezzo della nostra anatomia tra i denti dello squalo.

IL NASO, ANCORA...
Più sopra ho scritto che un sovraccarico di imput, trasmesso al cervello dalle ampolle del Lorenzini, potrebbe essere il motivo per cui gli squali sono così vulnerabili sul naso.  Il pezzo di filmato qui sotto viene dal documentario del National Geographic Il grande squalo bianco, con Peter Benchley e David Doubilet. Mostra quel che accade quando Andre Hartman afferra gli squali bianchi per il naso. La spiegazione scientifica ancora non c'è, ma è stato ipotizzato che dipenda proprio da un blackout delle trasmissioni ampolle/cervello. Io lo trovo straordinario!

LETTURE
Mentre cercavo fonti per questo articolo ho trovato un PDF che ho prontamente scaricato. Eccolo:
LO SQUALO BIANCO NEL MEDITERRANEO di Alessandro De Maddalena
Dello stesso autore QUI e QUI trovate altri libri che potrebbero interessarvi.
Buona lettura!