Pesce ascia: il maestro di mimetismo che scompare grazie alla luce nella zona crepuscolare

Nella penombra eterna tra i 200 e i 1.500 metri di profondità, dove la luce solare arriva ormai sbiadita, vivono creature che hanno imparato a camuffarsi illuminandosi. La più rappresentativa è il pesce ascia (famiglia Sternoptychidae): un pesce piccolo, dal corpo argentato e appiattito come la lama di un'ascia, capace di emettere dal ventre una luce blu calibrata sull'intensità della luce del giorno proveniente dall'alto. Il risultato? La sua silhouette scompare agli occhi dei predatori che guardano verso la superficie.

Una famiglia di abissi piuttosto numerosa

Esistono circa 45 specie di pesci ascia, distribuite in tutti gli oceani del mondo a esclusione del Mar Glaciale Artico. Le più note appartengono al genere Argyropelecus, mentre il genere Sternoptyx comprende le specie più piccole, lunghe appena 3-4 centimetri. Tutte vivono nella cosiddetta zona mesopelagica o zona crepuscolare, dove la luce è poco più di un riflesso bluastro.

Il loro nome deriva dalla forma del corpo: visto di lato, ricorda davvero una lama d'ascia, con il dorso piatto e il ventre tagliente. Le orbite sono enormi, rivolte all'insù: cercano le sagome delle prede stagliate contro la "finestra" di luce in alto.

La contro-illuminazione, un trucco vecchio quanto il mare

La strategia che rende il pesce ascia famoso si chiama contro-illuminazione (counter-illumination). Sul ventre, lungo due file longitudinali, si trovano dei fotofori: piccoli organi che producono luce per via biochimica, grazie a una reazione tra luciferina e luciferasi simile a quella delle lucciole.

I fotofori sono regolati a feedback: alcuni recettori cutanei misurano la luce ambientale e dosano l'emissione affinché abbia esattamente la stessa intensità e tonalità della luce proveniente dall'alto. Risultato: chi guarda il pesce dal basso non vede l'ombra opaca di un corpo ma una continuità luminosa, come se quel volume non esistesse. È il modo più elegante mai inventato per essere invisibili in un mare azzurro.

La scoperta del 2017: scaglie come fibre ottiche

Un gruppo di fisici dell'Università della Pennsylvania, coordinato da Alison Sweeney, ha pubblicato nel 2017 sul Journal of the Royal Society Interface uno studio che ha riaperto la questione. Le scaglie del pesce ascia, finora considerate semplici specchi argentati, si sono rivelate strutture fotoniche a due componenti. Funzionano in due modi: una parte riflette la luce in modo diffuso (non come uno specchio piatto, che sarebbe visibile da angoli laterali), una parte si comporta come una fibra ottica e convoglia la luce verso il basso, attraverso i fotofori, dirigendola dove serve.

È un sistema sorprendentemente vicino a quelli che ingegneri ed esercito studiano oggi per i materiali a basso rilevamento luminoso, come i sottomarini stealth. La natura, ancora una volta, era arrivata prima.

Anche occhi e bocca sono un capolavoro

Gli enormi occhi tubolari del pesce ascia sono progettati per concentrare la pochissima luce disponibile sui bersagli sopra di sé, in modo simile alle lenti dei telescopi. La bocca è invece all'insù: il pesce attacca dal basso le sue prede, soprattutto copepodi, krill, larve di pesce e piccoli gamberetti, che provengono dalla zona epipelagica più ricca.

Di notte, molti pesci ascia partecipano alla migrazione verticale oceanica, la più grande migrazione di biomassa del pianeta: salgono verso la superficie per nutrirsi quando il pericolo dei grandi predatori visivi diminuisce, poi tornano in profondità all'alba. Spostano ogni notte miliardi di tonnellate di materia organica.

Perché studiare il pesce ascia è importante

Conoscere come funziona il camouflage luminoso del pesce ascia ha conseguenze pratiche su ottica avanzata, sistemi sensoriali e robotica subacquea. Inoltre, la zona crepuscolare è oggi al centro del dibattito ambientale: i pesci che la abitano sono cruciali per la pompa biologica del carbonio oceanica, perché trasferiscono carbonio dall'atmosfera verso il fondale. Una pesca industriale di mesopelagici, oggi in fase di valutazione in diversi Paesi, potrebbe danneggiare un equilibrio che teniamo a malapena in piedi.

Domande frequenti

Il pesce ascia produce davvero luce in autonomia?

Sì. La luce è generata da una reazione biochimica tra luciferina e luciferasi all'interno dei fotofori. In alcune specie i batteri simbiotici contribuiscono al processo.

Si vede mai un pesce ascia vivo da vicino?

Raramente. Risale solo di notte e muore quasi subito se portato in superficie, perché ha la vescica natatoria fragile. La maggior parte degli esemplari studiati arriva nelle reti di campionamento dei sottomarini di ricerca.

Quanto è grande un pesce ascia?

Dipende dalla specie. Argyropelecus gigas arriva a 12 centimetri, mentre molte specie del genere Sternoptyx non superano i 4 centimetri. La sagoma piatta lo fa sembrare ancora più piccolo.