C’è chi colleziona conchiglie, chi le fotografa, chi le dipinge, eppure le conchiglie sono molto più di un semplice ornamento. Sulle spiagge siamo soliti osservare variopinte distese di conchiglie che abbelliscono i litorali e le insenature, ma cosa sono le conchiglie? Perché ce ne sono così tante varietà? Da dove provengono? Qual è la loro reale funzione?
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La funzione biologica delle conchiglie
Anche se la Venere di Botticelli ci ha abituati ad una concezione ornamentale della conchiglia, in realtà quest’ultima è una struttura biologica di grande rilevanza. In particolare, la conchiglia riveste un ruolo fondamentale per molti animali privi di endoscheletro, tra cui figurano i molluschi.
Più in dettaglio, i molluschi sono il secondo phylum del regno animale per numero di specie, sia acquatiche che terrestri. Proprio per questo è difficile fornire una descrizione di questo phylum che possa essere fedele alla sua eterogeneità. Tuttavia, è possibile identificare alcune caratteristiche comuni a tutti i molluschi.
Innanzitutto, i molluschi sono generalmente bilateri (presentano una particolare simmetria utile ai fini della classificazione tassonomica) e schizocelomati. Per animali schizocelomati s’intendono quegli animali provvisti di celoma, una cavità ripiena di liquido (liquido celomatico, avente diverse funzioni biologiche) originaria del mesoderma.
Inoltre, i molluschi sono privi di scheletro interno, come lascia intuire il loro nome derivante dal latino “mollis”, che significa per l’appunto molle. Per tale ragione, l’anatomia della maggior parte di questi animali comprende una conchiglia.
La conchiglia, infatti, ha funzione di protezione e sostegno per molti animali privi di endoscheletro come molluschi, brachiopodi e ostracodi. Essa costituisce dunque un vero e proprio esoscheletro, ossia una scheletro esterno.
Non tutti i molluschi però presentano una conchiglia, in quanto alcuni di questi durante il percorso evolutivo l’hanno persa col tempo, come nel caso degli aplacofori o di molti cefalopodi.
Struttura delle conchiglie
Per quanto detto precedentemente, la conchiglia è dunque di vitale importanza per la maggior parte dei molluschi e la sua formazione è proprio opera di questi ultimi. Difatti, questi animali presentano un organo deputato proprio alla formazione dell’esoscheletro, il pallio, conosciuto anche come mantello.
Quest’organo, costituito da una piega cutanea dorsale a diretto contatto con la conchiglia, secerne infatti le componenti collose proprie di quest’ultima. In particolare il pallio secerne la conchiolina, un complesso proteico che ha la funzione di cementificare i cristalli di calcio che danno forma alla struttura delle conchiglie.
Il calcio, costituente dei cristalli, viene prelevato prevalentemente dall’ambiente acquatico (questo vale per i molluschi acquatici) sotto forma di ioni calcio. Gli ioni calcio vengono poi spediti al mantello tramite la circolazione sanguigna e vengono rielaborati dando così vita alla formazione di cristalli di carbonato di calcio (calcite e aragonite).
Le conchiglie di solito presentano una struttura che comprende i tre strati seguenti: periostraco, ostraco e ipostraco.
- Il periostraco è la membrana organica di conchiolina che costituisce lo strato più esterno delle conchiglie. Solitamente è bruno, facilmente rimovibile e non è presente nelle conchiglie molto lisce.
- L’ostraco è lo strato intermedio, duro e abbastanza spesso, costituito da strutture cristalline.
- L’ipostraco, anche noto come madreperla, è lo strato più interno, di formazione laminare e meno spesso dell’ostraco.
Quando il mollusco è giovane la crescita della conchiglia è più rapida, dopodiché questa subisce un progressivo rallentamento con l’arrivo della maturità sessuale dell’animale.
Tipologie di conchiglie
Una passeggiata in riva al mare è sufficiente per rendersi conto che esistono numerosissime varietà di conchiglie, differenti tra loro per forma, colori e dimensioni. Questa enorme diversità è dovuta al fatto che il phylum dei molluschi è decisamente eterogeneo.
Ogni classe di molluschi ha infatti sviluppato un diverso tipo di conchiglia, in funzione delle proprie esigenze evolutive. Nonostante le varietà di conchiglie siano davvero molte, è possibile fare una distinzione tra le principali classi di molluschi e i loro tipi di esoscheletro.
Nel caso della classe dei poliplacofori, ad esempio, la conchiglia è ovale e costituita da otto piastre, che articolandosi tra loro sono incluse nel mantello. Nel caso dei monoplacofori, invece, la conchiglia è costituita da un solo pezzo avente forma di uno scudo, ripiegato leggermente su se stesso. Diversamente, negli scafopodi l’esoscheletro ha la forma di una zanna d’elefante.
Il discorso è più complesso per gasteropodi, lamellibranchi e cefalopodi. Nei gasteropodi la conchiglia presenta una forma a spirale conica, forma che si è rivelata evolutivamente più vantaggiosa della primordiale spirale piana.
Mentre la conchiglia dei gasteropodi presenta una sola unità, quella dei lamellibranchi presenta due unità, per questo i lamellibranchi sono noti anche come bivalvi. Le due unità dell’esoscheletro dei bivalvi sono tenute insieme ed aperte da un legamento elastico (derivante dal periostraco).
La conchiglia dei lamellibranchi deriva dalla divisione della primitiva conchiglia a scudo e consente al mollusco al suo interno di confinarsi totalmente. Nei cefalopodi in molti casi la conchiglia è andata persa, ma in alcuni casi è ancora presente come nelle femmine di argonauta.
Le femmine di argonauta secernono, infatti, una conchiglia con lo scopo di proteggere le proprie uova. In altri casi, come in quello dei teutoidei la conchiglia è divenuta completamente interna.
Conchiglie: una testimonianza preziosa
Una testimonianza biologica
Le conchiglie non costituiscono soltanto un rifugio per i propri ospiti, ma un vero e proprio esoscheletro che li accompagna per tutta la vita. La conchiglia, infatti, è la stessa per tutta la vita e gli animali che risiedono al suo interno non possono cambiarla con un’altra.
Per questa ragione, le conchiglie sono una preziosa testimonianza circa la vita dell’animale al proprio interno. Dallo stato dell’esoscheletro è infatti possibile comprendere lo stato ed il percorso di vita compiuto dall’animale.
Innanzitutto, la conchiglia cresce per apposizione di nuova conchiolina e carbonato di calcio progressivamente con lo sviluppo dell’animale, perciò più grande sarà la conchiglia, più sarà avanzata l’età dell’animale che ospita.
Inoltre, la presenza di eventuali cicatrici o fori sulle conchiglie fornisce importanti indizi su predazioni avvenute o eventuali accidenti. Di fatto, nonostante i molluschi abbiano la possibilità di ritrarsi totalmente all’interno della propria conchiglia, in caso di minaccia, questo non assicura loro la salvezza.
Molti dei predatori che ambiscono alla cattura degli animali che abitano nelle conchiglie sono in grado di perforarne l’esoscheletro. Questo fenomeno è la causa per cui sulle spiagge molte delle conchiglie che ritroviamo presentano dei forellini.
Fossilizzazione e testimonianze evolutive
Le conchiglie, oltre ad essere una preziosa testimonianza circa la vita dei propri ospiti, sono anche una preziosa testimonianza evolutiva. A differenza di altre strutture biologiche più fragili, che appena dopo la morte iniziano la decomposizione, le conchiglie hanno un margine di resistenza più elevato.
Essendo tra le strutture biologiche più resistenti, le conchiglie tendono perciò ad essere protagoniste di processi di fossilizzazione. Queste vengono cioè sepolte dal fango e dai detriti prima di essere degradate da agenti demolitori, la cui azione è meno immediata su queste strutture.
Grazie al fenomeno della fossilizzazione delle conchiglie è stato possibile condurre numerosi studi circa i processi evolutivi, comparando più ritrovamenti. Inoltre, grazie ai fossili, attraverso i quali è possibile eseguire la datazione di un periodo, è stato possibile caratterizzare ere e periodi geologici differenti.
Uno sguardo alla fisica: perché si sente il mare nelle conchiglie
Poeticamente spesso si dice che le conchiglie conservino il rumore del mare, intrappolandolo in sé stesso. Questa romantica affermazione, per quanto inverosimile, cela in realtà un fondo di verità. Essendo le conchiglie per la maggior parte ricurve e cave, sono ripiene d’aria.
Quando si avvicina una conchiglia al proprio orecchio, l’aria presente al suo interno, che vibra a causa del vento e dei rumori circostanti, risuona. La vibrazione viene tra l’altro amplificata perché il carbonato di calcio che costituisce le conchiglie, essendo un materiale duro, fa sì che le onde sonore rimbalzino. Tale fenomeno favorisce la formazione di un‘eco.
L’eco prodotto ci da dunque l’illusione di stare ascoltando il fruscio delle onde in riva al mare. Questo effetto, dalla spiegazione banale ma dall’impatto suggestivo, ci ricorda che la natura è sempre pronta ad affascinare, a patto che ci si lasci sorprendere.
Carla Aversano
Webgrafia e bibliografia
https://www.americangeosciences.org/education/k5geosource/content/fossils/how-do-fossils-form
https://it.wikipedia.org/wiki/Mollusca
Romer, Chieffi G., Botte V., Anatomia comparata dei vertebrati , Piccin editore Padova, 1978