Le salamandre unisessuali rubano materiale genetico dallo sperma di altre specie

I maschi non sono necessari: le salamandre “amazzoni” dell’Ohio

La coda ricresce il 36% più veloce. La rigenerazione speedy potrebbe aiutarle a sopravvivere

[17 maggio 2016]

Salamandra 1 a

Lo studio “Polyploid unisexual salamanders have higher tissue regeneration rates than diploid sexual relatives” pubblicato ecentmente sul  Journal of Zoology da un team di biologi dell’Ohio State University rivela l’esistenza di una popolazione si salamandre “amazzoni”, composta di sole femmine  che potrebbe trarre importanti vantaggi da questa caratteristica, per esempio quando questi anfibi si staccano la coda per sfuggire a un predatore. Nelle salamandre le code svolgono un ruolo fondamentale per sfuggire ai predatori: allo stato larvale le aiutano a nuotare via, nelle salamandre adulte vengono staccate per distrarre i predatori.

Il team di ricerca ha confrontato la popolazione tutta femminile di salamandre del genere Ambystoma  con una specie simile di salamandre eterosessuali e ha scoperto che le code delle “amazzoni” ricrescono il 36% più velocemente. Inoltre le salamandre unisessuali hanno il «DNA di un massimo di cinque specie e si riproducono principalmente clonando se stesse».

Dopo aver determinato le differenze di peso e dimensioni – le salamandre ”amazzoni” sono più grandi e hanno una maggiore ricrescita della coda – il team ha concluso che «Gli animali unisessuali rigenerano i tessuti della coda a 1,5 volte il tasso delle loro controparti eterosessuali». Uno degli autori dello studio, Robert Denton, del Department of evolution, ecology and organismal biology dell’Ohio State University, è stupito: «Non credo che ci aspettassimo che avvenisse così in fretta»,

Il team di biologi statunitensi spiega che «Le popolazioni di salamandre unisessuali sono sopravvissute per milioni di anni grazie alla clonazione. Dato che non si accoppiano con i maschi (anche se fanno mescolano le cose con degli spermatozoi presi in “prestito” lasciati su foglie e ramoscelli), il loro DNA rimane relativamente statico». Il che potrebbe portare uno scienziato che studia le salamandre a pensare che la specie potrebbe estinguersi perché così le mutazioni genetiche nocive passano di generazione in generazione.

Anche un’altra autrice dello studio, Monica Saccucci, si chiedeva perché invece le salamandre “amazzoni” fossero così prospere e cosa rendesse così veloce la rigenerazione di parti del loro corpo e spiega: «Le salamandre unisessuali sono poliploidi, nel senso che hanno più di due serie di cromosomi. Questo è relativamente comune nelle piante e si verifica in alcuni altri animali, compresi i pesci rossi. Ma la maggior parte degli animali hanno due set, uno dalla mamma e uno da un papà».

Gli scienziati che studiano tutto, dai pomodori all’uomo, sanno che le differenze genetiche possono svolgere un ruolo significativo nel modo in cui le cellule si dividono e i tessuto crescono velocemente, ma la nuova ricerca ha esaminato come nelle salamandre questo sia strettamente correlato alle diverse strategie riproduttive. Il team ha raccolto masse di uova di salamandre nelle zone umide dell’Ohio rurale e ha allevato 10 salamandre unisessuali e 30 salamandre smallmouth (Ambystoma texanum) per fare un confronto, poi i ricercatori hanno tagliato via una una parte delle code delle salamandre ed hanno monitorato la loro ricrescita per 4 mesi. Alla fine hanno scoperto che «Entrambi i gruppi le hanno rigenerate a circa lo stesso tasso fino a tre settimane dopo che le code erano state rimosse.(Questo è stato anche il periodo in cui le  diete della maggior parte degli animali erano costituite dal plancton più grande come le artemie, ma non è chiaro quale ruolo possa aver svolto il passaggio dei nutrienti). Poi le code della salamandre unisessuali hanno cominciato a crescere ad un tasso che ha superato quello delle loro controparti eterosessuali. In circa 10 settimane, le unisessuali avevano code nuove di zecca. Alle altre  salamandre ci è voluto più o meno un altro mese».

«La scoperta fa nuova luce su come le differenze genetiche possono contribuire a differenziare i tassi di rigenerazione, il che potrebbe costituire almeno una spiegazione parziale per la sopravvivenza a lungo termine delle salamandre unisessuali ibride – ha detto la Saccucci – E vediamo un parallelo tra i piccoli vertebrati e le lumache poliploidi, che si rigenerano dopo una ferita anche in modo più rapido».

Secondo Denton «Non è chiaro se la rigenerazione più veloce è dovuta solo alle differenze genomiche. E’ perché hanno più genomi o perché si riproducono in modo diverso? Non lo sappiamo ed è difficile da distinguere con questi animali».

Mentre le salamandre unisessuali di solito si riproducono attraverso la clonazione, prendono anche “in prestito” gli spermatozoi di salamandre delle altre specie per stimolare la produzione delle uova, un processo chiamato kleptogenesis: «Possono rubare lo sperma di salamandre maschio e incorporarlo nel loro genoma – spiega ancora la Saccucci – Non sappiamo esattamente come funziona, ma è interessante».

La Saccucci,  che ora studia medicina all’Università di Cincinnati, è particolarmente interessata alla rigenerazione perché è molto promettente per la medicina umana: «Ho dovuto lavorare con delle salamandre  e sono in grado di rigenerare tutti i tipi di strutture: code, dita, parte del loro cuore, parte del loro occhio. Il che ha suscitato il mio interesse. Nella vita di una salamandra, la rigenerazione è ai primi posti come importanza. Vengono ferite molto. Se non è possibile rigenerarsi, sei morto».

Denton conclude: «Se funziona, il mantenimento di una specie senza maschi è efficiente, perché tutte le femmine sono in grado di creare più animali senza le solite complicazioni dell’accoppiamento».