Scoperto l’orologio genetico “Clock”, che regola le migrazioni degli uccelli. Una ricerca italiana

I migratori difficilmente potranno adattarsi in modo rapido ai cambiamenti climatici

[14 aprile 2015]

Lo studio “Polymorphism at the Clock gene predicts phenology of long-distance migration in birds”, pubblicato su  Molecular Ecology  da un team di scienziati del dipartimento di bioscenze dell’università di Milano – La Statale, dell’Istituto superiore per la protezione e ricerca ambientale e dell’università di Milano –Bicocca, rivela che «Il ciclo della migrazione primaverile trans-Sahariana di molte specie di uccelli dall’Africa è regolato da un gene, Clock, la cui scarsa variabilità evolutiva  spiegherebbe le  difficoltà di adattamento di queste specie ai cambiamenti climatici». 

La ricerca su questo orologio genetico è stata condotta con l’aiuto di volontari che, come accade in molti Paesi europei, partecipano sistematicamente agli studi sulla migrazione degli uccelli.

All’università Statale di Milano spiegano che « Ogni anno, circa 2 miliardi di uccelli di centinaia di specie compiono spostamenti migratori fra le regioni boreali e temperate dell’Eurasia e le regioni tropicali africane. La migrazione è una fase essenziale del ciclo di vita di queste specie: la dinamica delle loro popolazioni infatti  dipende in misura fondamentale dalla capacità degli individui di modulare in modo adattativo la scelta dei tempi della migrazione e dell’arrivo nelle aree settentrionali di riproduzione. Molte specie di uccelli che migrano su distanze inter-continentali hanno subìto un preoccupante decremento demografico negli ultimi decenni, al quale hanno probabilmente concorso i cambiamenti climatici e le conseguenti alterazioni dei cicli stagionali. Mentre era già noto quanto le fasi della migrazione, così come la scansione temporale degli eventi riproduttivi degli uccelli e della muta del piumaggio, siano sotto controllo fotoperiodico – dipendano cioè dalla durata relativa del dì e della notte – nessuno studio aveva sino ad ora identificato un nesso fra variabilità individuale nei tempi della migrazione e variabilità a specifici geni».

Lo studio condotto da Nicola Saino, Gaia Bazzi, Emanuele Gatti, Manuela Caprioli, Jacopo G. Cecere, Cristina D. Possenti, Andrea Galimberti, Valerio Orioli, Luciano Bani, Diego Rubolini, Luca Gianfranceschi e  Fernando Spina mette il ruolo del geneClock al centro delle fasi di migrazione e gli scienziati italiani sottolineano che «La ricerca dimostra una associazione fra la data di migrazione di individui di due specie di uccelli migratori trans-Sahariani – l’usignolo e lo stiaccino ed il loro genotipo  Clock, un gene altamente conservato ed implicato nella regolazione delle risposte fotoperiodiche in molti organismi. Questo gene contiene una serie di lunghezza variabile di triplette CAG che codificano per l’aminoacido glutammina».

Lo studio dimostra che «Gli individui con varianti alleliche caratterizzate da un maggior numero di triplette CAG hanno migrazione più tardiva rispetto a quelli con un numero minore, indipendentemente dal sesso e dall’età». Inoltre, «Tutte le specie studiate hanno mostrato un basso polimorfismo genetico, che suggerisce l’intervento di selezione stabilizzante nel corso della storia evolutiva delle loro popolazioni. La scarsa variabilità di questo gene lascia purtroppo presagire che le popolazioni di questi uccelli migratori difficilmente potranno adattarsi in modo rapido ai cambiamenti climatici, modificando in modo opportuno i tempi della loro migrazione primaverile».

Al dipartimento di bioscenze dell’università di Milano – La Statale  dicono che «Lo studio pone quindi le basi per la comprensione dei meccanismi che governano le fasi e le caratteristiche della migrazione degli uccelli e di come il carico genetico determinato dalla ridotta capacità di evoluzione delle popolazioni di uccelli a fronte dei rapidi cambiamenti climatici in atto possa causare declino demografico ed estinzioni locali. Esso conferma inoltre il ruolo importante giocato dal gene Clocknel dettare la scansione temporale della life-history degli uccelli, un dato documentato in precedenza anche da studi svolti sulla riproduzione e la muta del piumaggio in rondine all’interno dello stesso dipartimento di bioscienze».