Hydra

Così come le coste d'Aspromonte sono protette dal mitologico mostro di Scilla, così i piccoli stagni d'acqua nel centro dei boschi sono vegliati da Hydra. Mostruoso essere mitologico con molte teste (da tre a nove e più), che rinascevano se tagliate. Il suo respiro era così velenoso da poter uccidere un uomo. Generata da Tifone ed Echidna, viveva nella palude di Lerna è la sua uccisione costituì la seconda delle fatiche di Ercole. 

Negli stagni d'Aspromonte è possibile rintracciarla, nascosta tra le foglie sommerse, sempre a caccia di minuscoli organismi. Oggi, ho avuto la fortuna -per la prima volta- di osservarla. 

Dal punto di vista biologico si tratta di un polipo d'acqua dolce, conosciuto sin dagli albori della biologia per la capacità di rigenerare parti del corpo o interi individui a partire a minuti frammenti. Il corpo dell'animale è sostanzialmente a forma di barillotto e l'apertura (testa) sono presenti dei tentacoli che contengono nematocisti e che permettono la cattura della preda.  Hydra viridissima Pallas, 1766 è comunemente chiamata idra verde a causa della sua colorazione, dovuta all'alga verde simbionte Chlorella vulgaris Beijerinck 1890 che vive all'interno del suo corpo.

Hydra viridissima Pallas, 1766 (prelievo pozza effimera Rumia, San Roberto, Aspromonte, ago 2025)

BIOLOGIA

Hydra si distingue come un piccolo, ma straordinario, rappresentante degli cnidari d'acqua dolce. Questo solitario polipo, che si nasconde sulla pagina inferiore delle foglie nelle acque limpide di pozze e ruscelli, è un vero e proprio capolavoro della natura. Nonostante le sue dimensioni ridotte, la sua biologia e il suo comportamento rivelano una complessità sorprendente che lo ha reso un modello di studio fondamentale per la scienza. L'Hydra è stata oggetto di ricerca per oltre 230 anni, da quando Abraham Trembley scoprì la sua straordinaria capacità di rigenerare un intero organismo da un semplice pezzo del suo peduncolo. Questa scoperta ha aperto la strada a quasi 3000 studi scientifici, trasformando l'Hydra in un "modello classico" per comprendere i processi di differenziamento morfologico. La sua semplicità strutturale, unita alla capacità di produrre sostanze che controllano lo sviluppo (morfogenetiche) anche in concentrazioni infinitesimali, ha permesso agli scienziati di svelare i segreti della morfogenesi, un campo di grande rilevanza pratica per la medicina rigenerativa.

Il corpo dell'Hydra, un tubo cilindrico che può allungarsi fino a 25-30 mm o contrarsi in una piccola massa gelatinosa, è un esempio di adattabilità. L'estremità inferiore, chiamata disco basale, le permette di ancorarsi al substrato grazie a cellule ghiandolari adesive, ma può anche secernere una bolla di gas per galleggiare e spostarsi.  La bocca, situata su un ipostoma, è circondata da 6 o 10 tentacoli che si estendono quando l'animale è affamato, pronti per la caccia. L'Hydra è un predatore paziente ed efficace. Attende le sue prede, che possono essere piccoli crostacei, larve di insetti o anellidi, con i tentacoli completamente estesi. Al minimo contatto, i tentacoli scatenano una pioggia di nematocisti, o cellule urticanti, che arpionano e paralizzano la preda, anche se di dimensioni superiori.

Una volta immobilizzata, la preda viene delicatamente trasportata dai tentacoli verso la bocca. A differenza della maggior parte degli animali, l'apertura della bocca dell'Hydra non è un'azione meccanica, ma una risposta chimica. La sostanza che la innesca è il glutatione, rilasciato dalla preda attraverso le ferite inferte dalle nematocisti. Solo gli organismi che rilasciano una quantità sufficiente di glutatione attiveranno la risposta, permettendo all'Hydra di distinguere le prede appetibili da quelle che non lo sono, come dimostrato in esperimenti in cui l'aggiunta di glutatione nell'acqua induceva l'Hydra a compiere i movimenti del pasto anche in assenza di cibo.

L'Hydra si riproduce sia in modo asessuale che sessuale. La riproduzione asessuale avviene per gemmazione, con nuove idre che si sviluppano come escrescenze dal corpo del genitore e poi si staccano.

La riproduzione sessuale, invece, è un meccanismo di sopravvivenza stagionale. Spesso in autunno, con l'abbassamento della temperatura e del tenore di ossigeno nell'acqua, l'Hydra forma gonadi temporanee. Le uova, che maturano negli ovari, vengono fecondate da spermatozoi rilasciati nell'acqua. Prima di staccarsi dal genitore, l'embrione si circonda di una cisti, una struttura protettiva che gli permette di superare il rigido inverno. Solo in primavera, quando le condizioni climatiche tornano favorevoli, le giovani idre emergono, pronte a ripopolare il loro habitat, dimostrando ancora una volta la loro incredibile resilienza.

Hydra vulgaris Pallas, 1766 (prelievo dalla torbiera di Zillastro, Oppido M., Aspromonte. nov 2025)

Questo genere di piccoli invertebrati d'acqua dolce, occupa una posizione significativa nella ricerca biologica ed ecologica grazie alle sue caratteristiche uniche e alla sua rilevanza evolutiva. Noto per la sua occorrenza naturale, la semplicità anatomica e la fisiologia intricata, l'Hydra è diventato un caposaldo degli studi in vari campi scientifici. La sua robusta capacità rigenerativa e la conservazione genetica lo rendono un modello inestimabile nella biologia dello sviluppo, nella ricerca sulle cellule staminali e nella tossicologia ambientale, inclusa l'ecotossicologia. Una ricerca estesa e diversificata sull'Hydra e i suoi endosimbionti algali copre aree quali la microscopia, l'ecotossicologia, l'endosimbiosi, le applicazioni educative e la ricerca sui microcosmi.

L'Hydra, che appartiene al phylum Cnidaria e alla classe Hydrozoa, è un organismo semplice a simmetria radiale noto principalmente per la sua capacità rigenerativa e la relativa semplicità. L'Hydra è caratterizzata da un piano corporeo e da un ciclo vitale semplici ed esiste esclusivamente nella forma di polipo, il che la distingue da molti suoi parenti cnidari, che spesso hanno sia lo stadio di polipo che quello di medusa. Il corpo di un'Hydra è di solito lungo fino a 10 mm. Consiste di un disco basale per l'attacco, un corpo cilindrico e un ipostoma circondato da tentacoli all'estremità orale. I tentacoli dell'Hydra sono dotati di cellule urticanti, i nematocisti, che sparano aculei velenosi nella preda. La parete corporea è composta da due strati principali: un ectoderma esterno e un endoderma interno con una mesoglea gelatinosa nel mezzo. Questi strati contengono cellule specializzate, tra cui le cellule urticanti (nematociti) per la cattura della preda e cellule epiteliali per l'integrità strutturale.

La morfologia e la funzione dei nematocisti furono scoperte solo a metà del XIX secolo, dopo che furono sviluppate adeguate tecniche microscopiche e istologiche. Le cellule urticanti sono piccole, di forma ovale o a pera, saldamente ancorate nel citoplasma del nematocista da un cesto microtubulare che circonda la capsula, e sono sparse in tutto il corpo dell'Hydra e possiede quattro diversi tipi di capsule: i grandi stenoteli, che presentano vistose spine alla base dei loro tubi, gli isorize atriche e olotriche, che servono per attaccarsi a superfici e organismi preda, e i piccoli desmonemi, che si avvolgono strettamente attorno alle appendici della preda dopo lo scarico. Inoltre, il tentacolo si piega per portare il cibo al centro dell'ipostoma, dove si trova la bocca, con l'aiuto di altri tentacoli. L'apertura della bocca è stata visualizzata in animali transgenici utilizzando la microscopia ad epifluorescenza. 

L'Hydra ha due strati epiteliali, un ectoderma esterno e un endoderma interno più spesso. Nel 1959, Wood utilizzò la microscopia elettronica a trasmissione per dimostrare che nell'Hydra, le cellule epiteliali adiacenti sono saldamente connesse da desmosomi, che collegano lo spazio intercellulare con una serie di lamelle parallele e connettono direttamente le due superfici cellulari adiacenti. Wood ipotizzò che i desmosomi settati nell'Hydra non solo connettano saldamente le cellule, ma formino anche barriere contro la penetrazione dell'acqua negli spazi intercellulari, aiutando così a proteggere l'ambiente interno dell'organismo. Tra l'ectoderma e l'endoderma si trova uno strato di matrice extracellulare, la mesoglea. La mesoglea ha l'organizzazione strutturale e molecolare delle membrane basali negli animali superiori ed è sintetizzata dalle cellule epiteliali di entrambi gli strati. La mesoglea è una struttura molto dinamica, tranne nella regione della testa. Nella colonna corporea e nei tentacoli adiacenti, è stata continuamente spostata verso le estremità dell'animale. 

L'Hydra è molto flessibile, principalmente a causa della composizione unica della sua matrice extracellulare. Le forme più complesse di locomozione nell'Hydra utilizzano il sistema neuromuscolare. Le cellule muscolari sono controllate da vari circuiti neurali per realizzare una gamma di attività comportamentali coordinate. Questa capacità dell'Hydra di coordinare contrazione e rilassamento aiuta il polipo a eseguire una serie di movimenti, come oscillazioni, loop e capriole. L'Hydra è nota per le sue notevoli capacità rigenerative, che le consentono di rigenerare il suo intero corpo da piccoli frammenti, in quanto possiede cellule staminali multipotenti distribuite in tutto il suo corpo. Questa capacità rigenerativa è un obiettivo della ricerca nell'ambito della biologia dello sviluppo. 

L'Hydra si nutre di piccoli organismi acquatici come crostacei e larve, utilizzando i suoi tentacoli per catturare la preda.

Le Hydra abitano una varietà di ambienti di acqua dolce, inclusi stagni, laghi e ruscelli a lento scorrimento, attaccandosi a vegetazione sommersa, rocce o detriti dove possono catturare efficacemente le prede di passaggio. In qualità sia di predatore che di preda, l'Hydra svolge un ruolo importante negli ecosistemi acquatici, contribuendo a regolare le popolazioni di piccoli invertebrati e servendo da indicatori della salute ambientale. Il ciclo vitale dell'Hydra comporta principalmente la riproduzione asessuata per gemmazione, in cui nuovi individui si sviluppano come escrescenze dal corpo della madre e alla fine si staccano per diventare organismi indipendenti. In determinate condizioni, l'Hydra può anche riprodursi sessualmente producendo gameti che portano alla formazione di uova resistenti e dormienti in grado di sopportare condizioni avverse .

La biologia dell'Hydra, combinata con la sua importanza ecologica e la sua posizione evolutiva, la rende un organismo modello inestimabile per lo studio dei processi biologici fondamentali, delle interazioni ambientali e dei meccanismi cellulari e di sviluppo di base che sono alla base dell'evoluzione degli eumetazoi. Essendo ben caratterizzata sia dalla microscopia ottica che elettronica, è utilizzata in varie aree di ricerca che indagano il livello morfologico dei processi biologici e forniscono insight istologici nello sviluppo multicellulare.

ref. https://www.mdpi.com/2073-4441/16/15/2114