Geni regolatori alla base della convergenza evolutiva tra il tilacino e il lupo grigio

Nonostante la condivisione di un ultimo antenato comune risalga a circa 160 milioni di anni fa, la tigre della Tasmania e i lupi si sono evoluti in modo indipendente con una convergenza della forma del cranio quasi identica. Un nuovo studio conferma che la somiglianza tra la tigre della Tasmania e il lupo non è solo fenotipica


Il tilacino (Thylacinus cynocephalus), noto anche come tigre (o lupo) della Tasmania, era un carnivoro marsupiale endemico in gran parte della Tasmania prima dell’insediamento europeo nel 1803. L’animale, un marsupiale estinto dal 1936 (Pikaia ne ha parlato qui), aveva strisce simili alla tigre che scorrono lungo la parte bassa della schiena e una tasca addominale, ma era forse meglio conosciuto per il suo corpo simile al lupo. La tigre della Tasmania e il lupo grigio (Canis lupus), infatti, sono tra gli esempi più ampiamente riconosciuti di evoluzione convergente nei mammiferi (Pikaia ha parlato qui di un altro caso di convergenza). Nonostante la loro lontana parentela (l’antenato comune è vissuto circa 160 milioni di anni fa) questi predatori si sono evoluti in modo indipendente ma con una sorprendente evoluzione convergente per quanto riguarda la morfologia craniofacciale. Studi etologici suggeriscono anche che occupavano nicchie ecologiche simili.

Uno studio, iniziato nel 2018, ha cercato di chiarire se a questa convergenza fenotipica corrispondesse una convergenza genetica tra le due specie. Tuttavia, l’analisi del DNA codificante per le proteine, possibile grazie al sequenziamento del DNA della tigre della Tasmania da esemplari museali, ha rivelato poche prove di somiglianze molecolari. In un nuovo studio, pubblicato sulla rivista Genome Research, un team dell’Università di Melbourne e dell’Università di Princeton ha confrontato i tassi di evoluzione tra i genomi di 61 specie di vertebrati, portando alla scoperta di centinaia di elementi di DNA “non codificanti” molto simili nel tilacino e nel lupo. Gli elementi del DNA non codificanti svolgono infatti una funzione distinta, ma non meno essenziale a quella dei geni: questi elementi spesso agiscono come regioni di controllo che determinano quando, dove e quanto un dato gene codificante proteico è attivo (Pikaia ne ha parlato qui). Molti di questi elementi hanno mostrato segni di selezione naturale, sia nel tilacino che nel lupo, particolarmente comuni nelle regioni del DNA importanti per lo sviluppo del cranio e del cervello.

Questa scoperta aiuta a comprendere in maniera più approfondita su come la regolazione genica giochi un ruolo fondamentale nei processi di evoluzione degli animali e su come pressioni selettive simili, come l’occupazione di una nicchia ecologica simile, possano indurre modifiche genomiche simili in specie filogeneticamente molto distanti.


Fonti
Charles Y. Feigin et al. Widespread cis-regulatory convergence between the extinct Tasmanian tiger and gray wolf. Genome Research, published online September 18, 2019; doi: 10.1101/gr.244251.118

Immagine: Benjamin A. Sheppard. [Public domain], via Wikimedia Commons