In questo articolo Indice dei contenuti 2 sezioni
L’asteroide che circa 66 milioni di anni fa mise fine all’era dei dinosauri potrebbe aver aperto la strada a un’ascesa tanto silenziosa quanto spettacolare, quella delle formiche. Un nuovo studio indica che la loro conquista del pianeta sarebbe stata favorita da un fattore genetico piuttosto sorprendente, cioè i cosiddetti geni saltanti nascosti nel loro DNA.
Dopo l’impatto arrivò un’estinzione di massa che liberò spazio per moltissimi altri animali, liberi di evolversi e di espandersi in nicchie rimaste improvvisamente vuote. Tra i gruppi che seppero approfittarne meglio ci furono proprio questi piccoli insetti, che oggi rappresentano la più grande famiglia di insetti sociali con oltre 15.000 specie sparse in ogni angolo del mondo. La ricerca, pubblicata su Science Advances, è stata guidata da Lukas Schrader dell’Istituto per l’Evoluzione e la Biodiversità dell’Università di Münster, in Germania, e ha coinvolto un gruppo internazionale di scienziati.
Cosa sono i geni saltanti e perché contano
I trasposoni, questo il nome tecnico dei geni saltanti, sono frammenti di DNA capaci di spostarsi da un punto all’altro del genoma e di creare nuove copie di sé stessi. Per molto tempo la comunità scientifica li ha considerati poco più che parassiti genomici, perché proprio come i virus si moltiplicano senza offrire un vantaggio evidente all’organismo che li ospita. In certi casi la loro attività può persino contribuire allo sviluppo di malattie.
Negli ultimi anni però lo sguardo dei ricercatori è cambiato. Questi elementi mobili possono anche generare occasioni di cambiamento evolutivo, e il nuovo lavoro suggerisce che abbiano avuto un peso importante nella straordinaria diversificazione delle formiche. Confrontando i diversi gruppi, gli studiosi hanno notato che le linee evolutive con il maggior numero di geni saltanti sono anche quelle che oggi contano più specie.
Ancora più eloquente è la questione dei tempi. Diverse grandi linee di formiche hanno vissuto, ciascuna per conto proprio, vere e proprie impennate di attività dei trasposoni all’inizio del Paleogene, circa 66 milioni di anni fa. Queste esplosioni genetiche si sono verificate poco prima che quei gruppi iniziassero a ramificarsi nelle migliaia di specie che popolano il pianeta ancora adesso. Secondo Schrader l’impatto dell’asteroide ebbe conseguenze drammatiche sull’ambiente e il gruppo di ricerca ha ora individuato il meccanismo genomico che collega quegli sconvolgimenti ecologici alla rapida diversificazione successiva delle formiche, ovvero gli elementi trasponibili. Il fenomeno non riguarda soltanto questi insetti, visto che studi precedenti avevano già osservato periodi di maggiore attività dei geni saltanti associati alla comparsa di nuove specie anche in altri gruppi come i primati e i pipistrelli.
Una spinta alla comunicazione chimica
Il lavoro ha messo in luce anche un legame tra i geni saltanti e l’espansione delle famiglie di geni che permettono alle formiche di comunicare attraverso segnali chimici. Un ruolo di primo piano spetta ai geni dei recettori olfattivi, quelli che consentono di percepire gli odori e di reagire di conseguenza. Si tratta di strumenti fondamentali per quasi ogni aspetto della vita sociale di questi insetti, che si affidano agli stimoli chimici per orientarsi nell’ambiente, riconoscere i compagni della propria colonia e coordinare le attività con gli altri membri.
Stando ai risultati, i trasposoni potrebbero aver favorito l’ampliamento di questi sistemi sensoriali, migliorando la capacità delle formiche di cogliere e interpretare i messaggi chimici su cui si reggono le loro società così complesse.
Per arrivare a queste conclusioni il team ha esaminato e confrontato i genomi di 163 specie di formiche, appartenenti a dodici delle 16 sottofamiglie ancora esistenti, ottenendo un quadro ampio della varietà genetica presente oggi. Grazie a questi confronti gli scienziati hanno ricostruito come gli elementi trasponibili si siano evoluti e come la loro attività sia cambiata negli ultimi 100 milioni di anni. Ne emerge una connessione netta tra le antiche esplosioni di attività dei geni saltanti e la successiva diversificazione delle formiche, segno che sequenze di DNA un tempo liquidate come parassiti genetici potrebbero aver aiutato uno dei gruppi di insetti di maggior successo sulla Terra a prosperare.
Fonte: TecnoAndroid