Il supergene egoista che trasforma i topi in migranti

Una scoperta che potrebbe aiutare a combattere le infestazioni di topi e a difendere la biodiversità

[18 ottobre 2018]

Lo studio “Carrying a selfish genetic element predicts increased migration propensity in free-living wild house mice”, pubblicato su  Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences da Jan-Niklas Runge e Anna K. Lindholm del dipartimento di biologia evolutiva e scienze ambientali dell’università di Zurigo ha scoperto che i topi comuni (Mus musculus) portatori di uno specifico supergene egoista si spostano da una popolazione all’altra di roditori molto più frequentemente rispetto ai loro coetanei.

All’università di Zurigo sottolineano che questo «Dimostra per la prima volta che un gene di questo tipo può influenzare il comportamento migratorio animale» e che «Potrebbe essere d’aiuto nel trattare le infestazioni  invasive di topi».

I ricercatori sottolineano che «Di solito la cooperazione dei geni aiuta un organismo a crescere e prosperare. Ma alcuni geni perseguono un’agenda diversa: il loro scopo è quello di propagarsi eliminando altri geni. Uno di questi superge egoisti si chiama t aplotipo. È un complesso di vari geni ereditari che si trova naturalmente nei topi comuni».

Runge, che sta effettuando un dottorato in biologia evolutiva all’università di Zurigo, spiega ancora: «Quando si tratta di ereditarietà, questo supergene ottiene un vantaggio ingiusto rispetto ad altri geni. Ogni gene dovrebbe avere effettivamente una probabilità del 50% di essere trasferito alla prole. Ma lo sperma che trasporta il supergene avvelena lo sperma rivale per aumentare del 90% la probabilità di fecondazione dell’animale stesso. Meccanismi simili possono essere trovati in altri organismi come i moscerini della frutta e mais».

Stabilito questo, Runge e Lindholm hanno condotto uno studio a lungo termine per scoprire come questo supergene influenza il comportamento migratorio dei topi comuni, registrando minuziosamente l’andirivieni di individui in quattro gruppi di topi comuni selvatici che vivono in un fienile nei pressi di Zurigo. Con l’aiuto di analisi genetiche, radiotrasmettitori radio e conteggi regolari, sono stati in grado di dimostrare che «I portatori dell’aplotipo t avevano maggiori probabilità di passare da un gruppo all’altro o di lasciare completamente il fienile. La probabilità di migrazione di questa tipologia era quasi del 50% superiore a quella degli animali normali». Lo studio si è concentrato sugli individui giovani che rappresentano la tipica fascia d’età dei topi comuni quando migrano.

Gli scienziati svizzeri ritengono che il supergene manipoli in questo modo il comportamento dei topi per consentirgli di propagarsi sempre di più e aggiungono che «Inoltre, questa migrazione probabilmente garantisce anche che l’aplotipo t sia conservato nel pool genico dei topi comuni: se il supergene prende il sopravvento in una popolazione, può portare alla sua stessa eradicazione». Ad esempio, i topi che ricevono due copie del supergene (dal padre e dalla madre) hanno grosse difficoltà a riprodursi.

Oltre a questo, se una femmina si accoppia con diversi maschi durante lo stesso ciclo ovarico, li spermatozoi con il supergene hanno difficoltà a vincere la competizione con lo sperma normale. «Ciò significa – evidenzia Runge. – che le grandi popolazioni con molta competizione per le femmine che sono pronte all’accoppiamento e le popolazioni con un’alta percentuale di portatori di aplotipi, sono piuttosto cattive per il supergene. Questo è probabilmente il motivo per cui i portatori del supergene emigrano e si uniscono alle popolazioni dove hanno maggiori possibilità di propagazione».

Una teoria che  è confermata dai risultati dello studio: «Mmaggiore è la popolazione, più pronunciato è il comportamento migratorio osservato» e gli scienziat fanno notare che «Questo spiegherebbe anche perché, nonostante tutti gli handicap, il supergene è riuscito a sopravvivere nel materiale genetico dei topi per circa due milioni di anni». I ricercatori dell’università di Zurigo stanno ora lavorando su simulazioni al computer e a ulteriori esperimenti per verificare questa ipotesi.

I biologi di altri team di ricerca stanno già progettando di utilizzare questo supergene per tenere sotto controllo le infestazioni di topi comuni.  SE ci riusciranno sarebbe una buona notizia per la biodiversità, in particolare per quella delle isola, Infatti, questi piccoli roditori  diventano rapidamente una specie invasiva incontrollata dove non sono autoctoni e hanno già alterato l’equilibrio di interi ecosistemi, con gravissimi impatti si oprattutto sugli uccelli marini e autoctoni.

Per questo i ricercatori vogliono manipolare il materiale genetico di questi topi per renderli sterili, comntando sul fatto che il supergene egoista aiuterebbe questa modifica a diffondersi nella popolazione il più rapidamente possibile.

Runge  conclude: «Le nostre intuizioni sono molto importanti in questo contesto e potrebbero aiutare a sviluppare un metodo sicuro e affidabile per combattere questo tipo di invasioni».