L’evoluzione convergente – il fenomeno in cui specie non imparentate sviluppano indipendentemente tratti simili – è spesso vista come una serie di felici incidenti. Tuttavia, uno studio fondamentale rivela che questo processo è molto più prevedibile di quanto si pensasse in precedenza. I ricercatori hanno scoperto che farfalle e falene hanno fatto affidamento sugli stessi identici “strumenti” genetici per sviluppare modelli di colori di avvertimento per oltre 120 milioni di anni, suggerendo che la natura segue un copione coerente e ripetibile anziché lanciare i dadi ogni volta.
Il potere del mimetismo
Nelle lussureggianti foreste pluviali del Sud America, la sopravvivenza di molti insetti dipende dalla visibilità. Specie come alcune farfalle e falene che volano di giorno sono tossiche o sgradevoli ai predatori come gli uccelli. Per sopravvivere mostrano ali luminose e distinte che fungono da avvertimento: “Non mangiarmi.”
Questa strategia, nota come mimetismo mulleriano, crea un linguaggio visivo condiviso. Quando più specie tossiche si assomigliano, i predatori apprendono il segnale di allarme più velocemente ed evitano tutte le specie che condividono lo stesso modello. Di conseguenza, esiste un’intensa pressione evolutiva affinché questi insetti non imparentati convergano sugli stessi schemi di colori. Ma come fanno lignaggi distinti, separati da milioni di anni di evoluzione, ad arrivare alla stessa soluzione visiva?
Un copione genetico coerente
Per rispondere a questa domanda, un team di ricercatori dell’Università di York e del Wellcome Sanger Institute ha analizzato i genomi di sette lignaggi di farfalle lontanamente imparentati e di una falena che volava di giorno. Nonostante la loro distanza evolutiva – divergente sin dai tempi dei dinosauri – lo studio ha trovato un sorprendente parallelo genetico.
Tutte le specie studiate hanno riutilizzato gli stessi due geni, ivory e optix , per controllare la colorazione delle ali. Fondamentalmente, le mutazioni non si sono verificate all’interno dei geni stessi. Invece, i cambiamenti sono avvenuti negli “interruttori” regolatori che attivano o disattivano questi geni. Ciò consente agli insetti di modificare i loro modelli di colore senza interrompere altre funzioni biologiche essenziali.
Ancora più notevole è stata la scoperta nelle specie di falene. Utilizzava una grande inversione cromosomica, un segmento di DNA capovolto all’indietro, per controllarne la colorazione. Questo è lo stesso meccanismo genetico utilizzato da uno dei lignaggi delle farfalle. Come ha osservato il professor Kanchon Dasmahapatra dell’Università di York, ciò dimostra che “l’evoluzione può essere sorprendentemente prevedibile”, con specie che utilizzano ripetutamente identici trucchi genetici nel corso dei tempi profondi.
Perché questo è importante per il futuro
Questa scoperta sposta la nostra comprensione dell’evoluzione da un processo caotico e casuale a uno vincolato da specifici percorsi genetici. Quando i percorsi di sviluppo sono limitati, la natura tende a riutilizzare le soluzioni esistenti. Questo “riutilizzo dei geni” è particolarmente comune quando le specie affrontano pressioni ambientali simili, come la necessità di scoraggiare i predatori o adattarsi allo stress da caldo.
“La convergenza dei tratti in specie diverse può essere causata da cambiamenti genetici in geni diversi o nello stesso gene… Laddove i geni vengono riutilizzati, la convergenza può derivare da mutazioni indipendenti nello stesso gene o dal riutilizzo degli stessi alleli,” hanno spiegato i ricercatori.
Comprendere questi modelli prevedibili non è solo un esercizio accademico; ha implicazioni pratiche per la conservazione e la scienza del clima. Se l’evoluzione seguisse un copione riconoscibile, gli scienziati potrebbero essere meglio attrezzati per prevedere come le specie si adatteranno ai rapidi cambiamenti ambientali, come i cambiamenti climatici o le nuove malattie. Ciò suggerisce che alcune specie potrebbero avere capacità genetiche intrinseche di adattamento, mentre altre potrebbero non avere gli “strumenti” necessari per sopravvivere.
Conclusione
La scoperta che farfalle e falene hanno utilizzato gli stessi interruttori genetici per 120 milioni di anni sottolinea la prevedibilità dell’evoluzione. Identificando questi percorsi genetici conservati, i ricercatori si sono avvicinati alla comprensione delle regole che governano la diversità della vita, offrendo nuove intuizioni su come la natura risponde alle sfide della sopravvivenza.
