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Mimetismo: gli scienziati fanno luce su questo ‘dogma’ etologico

Un team europeo di ricercatori ha scoperto perché le farfalle possiedono la capacità di cambiare il disegno delle loro ali per imitare le specie a loro vicine e garantirsi la sopravvivenza agli attacchi degli uccelli.

Pubblicato nella rivista Nature, lo studio ricompone i pezzi del puzzle che ha incuriosito gli scienziati, compreso Darwin, per moltissimi anni. Le scoperte portano alla luce il modo in cui le riorganizzazioni genomiche possono giocare un ruolo chiave nella coesistenza di fenotipi adattivi che prevedono il lavoro contemporaneo di vari geni, limitando la ricombinazione e il flusso genico.

Alcuni dei più importanti studiosi dell’evoluzione hanno avanzato delle ipotesi sul modo in cui le farfalle che sono disgustose per gli uccelli hanno sviluppato gli stessi disegni della colorazione come avvertimento. Ricercatori del Muséum national d’Histoire naturelle di Parigi (Centro nazionale della ricerca scientifica, CNRS) in Francia e della University of Exeter nel Regno Unito ci danno ora delle informazioni sullo stratagemma usato dalle farfalle per ingannare gli uccelli. Chiamato mimetismo Mulleriano, questo fenomeno naturale si verifica quando due o più specie che possiedono dei predatori in comune imitano i segnali di avvertimento gli uni degli altri.

Studiando la specie amazzonica Heliconius numata che imita un certo numero di altre specie di farfalle presso un singolo sito nella foresta pluviale, il team afferma che una popolazione della specie possiede disegni dei colori delle ali caratteristici che assomigliano a quelli di altre farfalle, come quelle del genere Melinaea, che gli uccelli trovano disgustoso da mangiare. Questo trucco intelligente tiene le farfalle al riparo dai loro predatori.

Il team ha identificato e sequenziato la regione cromosomica responsabile dei disegni delle ali nella H. numata. Una singola regione in un singolo cromosoma controlla i disegni delle ali della farfalla; il cromosoma contiene i geni che controllano i vari elementi del disegno.

Il clustering, ciò che gli esperti chiamano il “supergene”, consente le combinazioni genetiche che sono preferite allo scopo di mantenere la loro somiglianza mimetica. Ma esso garantisce anche che non emergano combinazioni che generano disegni non-mimetici. I supergeni sono fondamentali per lo sviluppo e il mantenimento di varie caratteristiche che troviamo nel mondo naturale, compresi i colori e i disegni delle creature marine e le forme dei fiori.

Nel loro studio, i ricercatori hanno scoperto che in questa specie coesistono tre versioni dello stesso cromosoma, e che ciascuna versione controlla distinte forme del disegno delle ali. Quindi le farfalle possono apparire molto diverse ma condividere lo stesso DNA (acido deossiribonucleico).

“Noi eravamo stupefatti da ciò che abbiamo scoperto,” dice l’autore principale, il dott. Mathieu Joron del Muséum national d’Histoire naturelle. “Queste farfalle sono i “transformers” del mondo degli insetti. Ma invece di essere in grado di trasformarsi da macchina a robot premendo un pulsante, un singolo interruttore genetico permette a questi insetti di mutare in molte forme mimetiche differenti; ciò è incredibile, sembra quasi fantascienza. Noi stiamo ora iniziando a comprendere come questo interruttore possa avere un tale effetto pervasivo.”

Commentando le conclusioni della ricerca, il professor Richard ffrench-Constant della University of Exeter, dice: “Questo fenomeno ha sconcertato gli scienziati per secoli, compreso lo stesso Darwin. Per la verità, sono state le osservazioni iniziali del mimetismo quelle che hanno aiutato a elaborare il concetto di selezione naturale. Ora che possediamo gli strumenti giusti, siamo in grado di comprendere il motivo di questa incredibile trasformazione: cambiando soltanto un gene, la farfalla è in grado di ingannare i suoi predatori imitando una serie di farfalle differenti che hanno un sapore spiacevole.”

Riguardo alla regione del supergene, il professor ffrench-Constant fa rilevare che si tratta di “un gene che è davvero pieno di energia evolutiva”.

Per maggiori informazioni, visitare:

Muséum national d’Histoire naturelle:
http://www.mnhn.fr/museum/foffice/transverse/transverse/accueil.xsp?cl=en

University of Exeter:
http://www.exeter.ac.uk/

Nature:
http://www.nature.com/

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