Organi sensoriali, costi energetici e pressione evolutiva

La storia evolutiva del sistema nervoso in specie diverse è determinata dal rapporto costi/benefici in relazione al relae utilizzo dei sensi

Uno studio svolto da Simon Laughlin e colleghi dell'Università di Cambridge ha misurato il rapporto fra prestazioni e costi energetici dei segnali elettrici generati da singoli fotorecettori in diverse specie di mosche. I ricercatori hanno scoperto che i fotorecettori della callifora (Calliphora vicina) trasmettono cinque volte più informazioni dei più piccoli fotorecettori della Drosophila melanogaster (il comune moscerino della frutta) ma questa efficienza maggiore è pagata con un consumo energetico dieci volte superiore a quella del moscerino della frutta.

Per la codifica della medesima quantità di informazioni, la callifora, quindi, spende in energia dieci volte di più della Drosophila.
Da questo studio, i ricercatori hanno concluso che, per motivi biofisici, il consumo di energia da parte dei neuroni cresce molto più rapidamente delle prestazioni e quindi vi è una forte pressione evolutiva per ridurre le prestazioni al minimo necessario ad una funzione adeguata alle caratteristiche dell'animale.
Questa ricerca ha fatto comprendere di più dei neuroni sensoriali e spiega anche perchè in diverse specie gli organi di senso e i cervelli mostrino dimensioni e prestazioni così diverse. La possibilità di avere organi e aree del cervello potenzialemente in grado di sfruttare al meglio qualsiasi fonte di informazioni va a discapito di costi energetici inutilmente alti (in relazione con l'utilizzo reale degli organi). Il bilancio costo/beneficio ha certamente un importante ruolo nella storia evolutiva del sistema nervoso delle diverse specie.
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista on line PLOS Biology.

Redazione (22/03/2007)
Pubblicato in Genetica, Biologia Molecolare e Microbiologia
Tag: sensi, evoluzione, efficienza

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