POLARITÀ

POLARITÀ

. Biologia. - È un caratteristico aspetto strutturale e funzionale, relativ0 a un asse ideale, degli animali e delle piante, delle cellule che li costituiscono, degli esseri unicellulari e in particolare della cellula uovo che, probabilmente in tutti i casi, possiede due poli di diverso valore, e l'uovo si presenta radialmente simmetrico rispetto all'asse polare.

Per quanto siano ancora ignote tanto la natura quanto l'origine della polarità animale e vegetale, se ne conoscono invece le manifestazioni esteriori, che consistono o in differenziamenti polarizzati del corpo, o in differenze funzionali che si manifestano lungo l'asse principale di esso, come, ad es., differenze nell'attività metabolica, differenze nella carica elettrica, differenze assiali di potenziale elettrico, ecc.

La polarità organica ci dà le sue più chiare e visibili manifestazioni nei fenomeni di rigenerazione (v.), comuni tanto ai vegetali quanto agli animali, più accentuati nei primi, ove assumono il carattere d'una vera riproduzione vegetativa o moltiplicazione: frammenti di piante sono capaci di rigenerare l'intero individuo conservando la polarità originaria, neoformando cioè una nuova regione apicale dalla porzione più apicale del frammento, il quale, nel nuovo individuo, conserva così la posizione che aveva originariamente.

Come è stato, infatti, dimostrato da H. Vöchting (1885) nelle Epatiche, frammenti anche piccolissimi del tallo, inferiori a 1 mmc. di volume, si dimostrano nei fenomeni di rigenerazione nettamente polarizzati.

Fenomeni simili si riscontrano negli animali (Celenterati, Turbellarî, Anellidi) e sono ben noti, a questo proposito, i risultati dei primi esperimenti eseguiti, già nel sec. XVIII, da A. Trembley sulla rigenerazione delle Idre (v. idra). In questi celenterati, come meglio precisò M. Nussbaum, anche piccoli pezzi di polipo tagliato trasversalmente posseggono la capacità di rigenerare un intero individuo, mantenendo inalterata la polarità d'origine, con la formazione dei tentacoli dalla parte orale del frammento, e del piede dalla parte opposta.

Questo risultato fa ritenere che non soltanto ogni frammento, ma ogni cellula dell'Idra, possegga una propria polarità. La quale tuttavia, e in certe condizioni, in specie nei piccoli frammenti dell'organismo polarizzato, può talora scomparire come accade nei casi d'inversione di polarità o eteromorfosi. Ed è ormai dimostrato che tale fenomeno può anche ripetersi negl'innesti (v.) eseguiti tra frammenti di differenti dimensioni d'un organismo (Idra, Idrarî, Anellidi, Tunicati), laddove negl'innesti, fra due individui, di abbozzi embrionali (abbozzo degli arti, nei Vertebrati, ad es.), la polarità di questi risulta proprietà trasmissibile dall'uno all'altro corrispondente abbozzo, dipendentemente dall'influenza dell'ospite.

Nello studio delle manifestazioni visibili della polarità organica, riguardo ai fenomeni di rigenerazione, varie sono le interpretazioni ad esse attribuite: una "teoria particolare", in analogia con le manifestazioni della polarità magnetica, considera quella d'un organismo come derivata da una speciale orientazione intrinseca dei suoi elementi costituenti, le cellule (H. Vöchting, H. Przibram). Questa interpretazione, che risulta poco chiara quando si considerano i fenomeni d'inversione di polarità, è avvalorata invece dal fatto che sia le cellule sia gli organismi unicellulari, al pari di quelli pluricellulari, presentano una propria polarizzazione strutturale e conseguentemente fisiologica: esiste cioè nella cellula un asse. cellulare ideale, determinato talora dalla posizione del nucleo e dei centrosomi, talaltra, come accade nella cellula uovo, da una particolare distribuzione di differenti materiali ooplasmatici (granuli, pigmento, sferule vitelline e simili) e conseguente differenza nell'attività metabolica ai due poli dell'uovo, il polo animale e quello vegetativo (R. Remak). Conferma di ciò si troverebbe, sebbene ciò non si possa asserire con sicurezza, nella osservazione fatta da alcuni autori (A. W.: Bellamy) sull'uovo ovarico (oocite) di Anfibî, che risultando situato con l'emisfero animale in prossimità di vasi arteriosi, con quello vegetativo in prossimità dei vasi venosi, manifesterebbe un gradiente di ossidazione lungo l'asse dell'uovo.

La polarità cellulare, infine, appare chiaramente nelle cellule ghiandolari e in genere in tutte le cellule allungate, che presentano una superficie libera differenziata per particolari funzioni.

Le altre teorie sulla polarità nei fenomeni di rigenerazione sono: quella delle sostanze organo-formative, detta anche "teoria ormonica" attribuita a Ch. Bonnet (1745) e adottata poi, con più o meno larghe modificazioni, da altri autori botanici e zoologi (J. Loeb); e quella più recente dei gradienti fisiologici assiali (C. M. Child, 1911-16), secondo la quale "gradienti di metabolismo" sarebbero indici di una polarità funzionale dell'organismo relativamente al differenziamento morfologico e istologico di questo. Da tale ipotesi, l'organismo verrebbe considerato come un tutto risultante dalla somma di correlazioni tra le parti costituenti (v. rigenerazione).

Per quanto riguarda la polarità delle uova, è da aggiungere che questo peculiare attributo presumibilmente comune, con maggiore o minore evidenza, a tutte le uova, sta a indicare una precisa organizzazione della ovocellula rispetto al futuro organismo che da essa si svilupperà. Ciò equivale a considerare la "polarità" come una prelocalizzazione germinale molto precoce, o come suol dirsi (E. B. Wilson) come un tipico aspetto "promorfologico" dell'uovo: è nota infatti, ad es., la formazione costante dell'ectoderma dall'emisfero animale dell'uovo, dell'endoderma dal polo vegetativo o almeno dall'emisfero opposto a quello nel quale si sono formati i globuli polari (v. embriologia).

Sebbene di natura e di origine ignote, il differenziamento polare dell'uovo, talora reso evidente dal punto dove vengono espulsi i globuli polari o dalla posizione eccentrica assunta dal nucleo prima della maturazione o dalla posizione stessa del micropilo, è spesso in relazione con l'orientazione che ha l'uovo nell'ovario, ecc. In varî e numerosi casi, i diVersi materiali ooplasmatici di differente peso specifico assumono una particolare distribuzione rispetto all'asse di polarità, e l'uovo deposto, conseguentemente, prende una posizione costante, come accade, ad es., nelle uova telolecitiche. È tuttavia dimostrato (W. Roux) che l'asse polare delle uova è indipendente dalla forza di gravità, mentre moderne ricerche vanno raccogliendo sempre nuovi fatti in favore dell'ipotesi, sopra enunciata, del Child, che interpreta anche la polarità dell'uovo come il risultato di un gradiente assiale metabolico in direzione dell'asse, con una regione a elevato metabolismo, il polo animale, e una opposta, a metabolismo ridotto, ove principalmente è raccolto il tuorlo, il polo vegetativo (v. embriologia: Embriologia sperimentale).

Bibl.: E. B. Wilson, The Cell in Development and Heredity, New York 1925; M. Abeloos, La régénération et les problèmes de la morphogenèse, Parigi 1932, con estesa bibliografia sull'argomento; J. S. Huxley e G. R. De Beer, The elements of experimental Embryology, Cambridge 1934.