I planari sono tenie acquatiche diverse specie della classe dei turbellari (a piatti non esclusivamente parassiti). Possono essere nuotatori o striscianti e vivono nel mare , in acqua dolce o in terreni molto umidi (nelle foreste tropicali ).
Per le loro capacità rigenerative, hanno affascinato gli scienziati sin dalla loro descrizione fatta da Pallade nel 1766 : se una parte di un planare è separata dal resto del corpo, l'animale ricrea nella sua interezza l'altra parte mancante. Questo fenomeno di "fissione trasversale", messo in gioco anche durante la riproduzione asessuata , esiste in altri animali, in particolare i metazoi, ma rari sono quelli che possono competere con le planarie in quest'area; Dalyell nel 1814 lo considera quasi immortale davanti alla lama del coltello.
Il termine "planare" viene utilizzato in modo non standardizzato per designare un numero di vermi del phylum Platelminths . Si designa principalmente la Turbellaria d'acqua dolce non esclusivamente parassita, ovvero la Paludicola , ma viene talvolta utilizzata per la Turbellaria marina, o anche per tutti i platelminti.
Raramente superiori a 4 cm di lunghezza, le planarie hanno un'ampia varietà di colori. Si distinguono dai nudibranchi per l'assenza di branchie e il piccolissimo spessore del loro corpo (a volte meno di 1 mm ), che li rende molto fragili e delicati da maneggiare.
La planaria ha una faringe , che è una struttura muscolare utilizzata sia per l'ingestione che per l'evacuazione del cibo. La faringe conduce ad un tratto digerente cieco (chiamato incompleto) con tre ramificazioni principali che sono distribuite in tutto il corpo dell'animale.
Il grezzo sistema escretore è costituito da celle di fiamma protonefridiche che consentono una filtrazione meccanica. Alcune cellule hanno ciglia vibranti che provocano una richiesta di acqua. Poiché la pelle della planaria è molto sottile, i rifiuti metabolici possono essere eliminati anche per semplice diffusione osmotica .
I platelminti non hanno un sistema respiratorio o circolatorio. L' ossigeno necessario alla cellula metabolica e l' anidride carbonica attraverso il sottile rivestimento del seme dell'animale.
La planaria ha muscoli circolari, longitudinali e trasversali che gli consentono di contrarre il suo mezzo interstiziale e quindi di muoversi. Questo movimento è meno efficiente rispetto ai nematodi che hanno un idroscheletro .
La planaria ha un epitelio non stratificato con cellule caratteristiche chiamate cellule rhab dit che secernono sostanze repellenti ai predatori .
La planaria ha occhi rudimentali ( fotorecettori che sono ocelli) che inviano le loro informazioni ai gangli cerebrali situati appena sotto. Questi occhi vengono rapidamente rigenerati con il cervello quando la testa dell'animale è stata tagliata.
La planaria ha un sistema nervoso centrale rudimentale, le cui caratteristiche possono variare ampiamente tra le specie, anche in planarie di forma, dimensione e aspetto simili.
Le planarie sono ermafrodite , cioè hanno organi riproduttivi sia maschili che femminili, e la fecondazione è solitamente incrociata (nessuna autofecondazione). I testicoli sono numerosi e sono distribuiti in tutto l'animale. Le ovaie sono costituite da ghiandole ovariche e ghiandole vitellogeniche che secernono il tuorlo , riserva nutritiva per le uova.
Alcune planarie hanno un'altra particolarità: i loro genitali femminili non si aprono verso l'esterno. La copulazione di due individui equivale quindi a perforazione reciproca per depositare gameti maschili. Si parla di "fecondazione incrociata" mediante "inseminazione ipodermica ". Le planarie sono protandrous, vale a dire che i gameti maschili (spermatozoi) non vengono prodotti contemporaneamente alle uova ma prima, per evitare l'autofecondazione. Durante la copulazione, gli spermatozoi di ogni partner vengono immagazzinati in una struttura particolare (la spermatheca) dove rimarranno fino alla formazione di un uovo maturo (gamete femminile).
Le planarie possono anche riprodursi asessualmente, attraverso la scissiparità .
Dopo le pubblicazioni di Randolph (1897) e Morgan (1898, 1900), altri scienziati hanno studiato, per più di un secolo, che in caso di tratto traumatico del corpo, i planaries beneficiano di capacità di rapida rigenerazione e facile la sistema nervoso , il corpo e le sue funzioni, insolite per il mondo animale. Anche un pezzo molto piccolo è sufficiente a rigenerare un intero organismo (Morgan nel 1898 ha scritto che è riuscito a rigenerare un intero organismo in pochi giorni da un frammento equivalente a 1/279 ° di planaria Planaria maculata ).
Se un verme planare tagliato a metà rigenera la parte del corpo e la parte della testa su ciascuno dei pezzi, vengono creati due individui.
Questo meccanismo coinvolge in particolare neuroormoni e neuromediatori (che qui hanno almeno un ruolo morfogenico) con, ad esempio, serotonina e catecolamine nel Polycelis tenuis , dopamina o serotonina in altri casi. Il ruolo della noradrenalina non è stato confermato, ma il suo antagonista propranololo rallenta o impedisce la rigenerazione.
La parte centrale di un verme il cui gene β-catenina è stato inibito, quindi tagliato in 3 parti uguali (testa, centro e coda) rigenererà due teste a ciascuna estremità.
Per tutti questi motivi, alcune planarie sono diventate specie modello ampiamente utilizzate per lo studio della rigenerazione neuronale, rilanciata negli anni 1990-2000 dalla comparsa di nuovi strumenti di biologia molecolare e genetica.
La capacità delle planarie di eliminare patogeni come lo Staphylococcus aureus o gli agenti della tubercolosi le ha rese oggetto di studio per progetti volti a migliorare il trattamento nell'uomo.
Negli anni '60 , il ricercatore americano James Mc Connell descrisse le capacità di apprendimento originali nelle planarie. Ne aveva dedotto un'audace tesi di "basi biochimiche della memoria", che faceva scorrere molto inchiostro. I risultati di Mc Connell, che possono essere soggetti a numerose critiche metodologiche, rimangono molto controversi e la sua ipotesi biochimica della memoria, successivamente ripresa da altri autori, non ha conquistato la convinzione del mondo scientifico.
Tuttavia, una pubblicazione su The Journal of Experimental Biology è datata2 luglio 2013sembra dare nuovo credito a questa tesi descrivendo l'esperimento condotto da un team della Tufts University in Massachusetts. Posizionate in condizioni particolari, le planarie hanno potuto "imparare" a trovare cibo in un determinato ambiente. L'esperimento è stato ripetuto ad intervalli di 10 giorni per verificare che l'animale avesse ben conservato la memoria del luogo in cui si trovava il cibo, questi 10 giorni corrispondenti al tempo di ricrescita della testa. Quindi i vermi furono decapitati e, dopo la ricrescita della parte del corpo contenente il cervello, essi nuovamente, nelle stesse condizioni, trovarono il loro cibo e questo, molto più rapidamente dei vermi non decapitati ma che, loro, non erano stati addestrati . L'articolo su The Journal of Experimental Biology propone l'ipotesi che la conoscenza nata dall'addestramento sia riuscita a "essere impressa" nei neoblasti , queste cellule staminali dalle quali il verme piatto ricreerà la sua parte amputata (di cui neuroni cerebrali e fotorecettori).
In un articolo del 1961 in una rivista che pubblicava ricerche in corso in diversi settori, è emerso che la capacità delle planarie di memorizzare le esperienze di stimolazione veniva trasmessa alla loro prole diretta dopo la divisione con un bisturi. La parte incisa con la testa ricrescerà creando la coda e l'altra parte incisa darà origine alla testa dell'animale, così come una doppia incisione dell'animale ne ricrea la testa e la coda. Questi discendenti avranno le stesse reazioni dei loro congeneri che hanno subito precedenti esperienze, prendendo ad esempio una leggera stimolazione seguita da una scossa elettrica. Questa immediata capacità di memorizzazione ha suscitato la curiosità di molti ricercatori nel campo della memoria.