Fare a meno del sesso? Il caso della formica elettrica

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Svelati nuovi dettagli sul ruolo della fecondazione in una specie di formiche le cui regine sono in grado di riprodursi anche in assenza di maschi

La riproduzione sessuale offre molti benefici, a partire dalla maggior diversità genetica che garantisce e che a sua volta consente una migliore adattabilità ai cambiamenti. Ma anche fare a meno del sesso può portare alcuni vantaggi. Ne sanno qualcosa gli organismi che si riproducono per partenogenesi, una forma di riproduzione asessuata che consente la crescita e lo sviluppo degli embrioni anche in assenza di fecondazione. Utile in determinate condizioni, poiché richiede un solo individuo ed è energeticamente meno dispendiosa.

La partenogenesi è molto diffusa tra gli invertebrati e in una cinquantina di vertebrati (pesci, rettili e anfibi). Molte di queste specie ora consistono quasi interamente di femmine, fino ad arrivare a casi come quello di Aspidoscelis uniparens, una specie di lucertola diffusa in Messico, New Mexico e Arizona, nella quale non esistono più maschi.

Non sempre, però, la scelta fra riproduzione sessuata e partenogenesi è definitiva. È il caso, per esempio, di alcune specie di afidi: durante l’estate ci sono solo femmine che generano figlie femmine, mentre d’autunno – probabilmente a causa di cambiamenti di temperatura o luce, oppure della qualità e quantità di cibo disponibile – le madri iniziano a generare figli di entrambi i sessi, in grado poi di riprodursi sessualmente.

Un caso altrettanto particolare è quello della formica elettrica (Wasmannia auropunctata), le cui regine si riproducono tramite partenogenesi, producendo quindi delle cloni di sé stesse. Allo stesso modo, anche i maschi sono in grado di produrre dei cloni, eliminando la parte materna del genoma dalle uova. Il risultato è una netta separazione dei pool genetici maschili e femminili. L’accoppiamento fra maschi e regine consente di generare operaie sterili, fondamentali per la sopravvivenza della colonia. Ma le regine sono anche in grado di produrre operaie per via partenogenetica, senza quindi bisogno dell’intervento maschile. Per quale motivo, allora, l’evoluzione ha conservato i maschi di questa specie?

Questa domanda è al centro di uno studio condotto da Misato Miyakawa e Alexander Mikheyev, ricercatori all’Okinawa Institute of Science and Technology, i cui risultati sono stati recentemente pubblicati su The Science of Nature. I due scienziati hanno analizzato i tassi riproduttivi di diverse colonie di formiche elettriche, confrontando regine a riproduzione clonale e regine a riproduzione sessuale in termini di percentuale di uova che si schiudevano. Hanno così scoperto che le prime, pur essendo autosufficienti, producono uova la maggior parte delle quali non supera i primi stadi di sviluppo embrionale; una percentuale di successo molto più bassa di quella delle regine a riproduzione sessuale. Le quali, inoltre, sono anche più veloci nel deporre uova. Due vantaggi che aumentano il successo riproduttivo di queste regine e, di conseguenza, la fitness evolutiva delle loro colonie.

Resta ancora da capire quale sia il meccanismo tramite il quale l’evoluzione ha conservato la riproduzione sessuale in questa specie. Di certo, anche se le formiche elettriche hanno sviluppato la capacità di fare a meno del sesso in particolari condizioni, in modo da rendere più rapida e meno dispendiosa la riproduzione, sembrano esserci dei vincoli evolutivi che mantengono l’utilità adattativa dello stimolo sessuale. Senza il quale, il sistema riproduttivo di queste femmine non funzionerebbe al suo meglio.



Immagine: © AntWeb.org, via Wikimedia Commons