Geni, sesso e proporzioni

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Il sistema cromosomico di determinazione del sesso predice il rapporto tra sessi nella popolazione adulta dei vertebrati tetrapodi. Il rapporto tra sessi, a sua volta, influenza pesantemente l’ecologia, le strategie di riproduzione e, in definitiva, le capacità di sopravvivenza e adattamento all’ambiente

Quante possibilità abbiamo di trovare la compagna, o il compagno, ideale della nostra vita? Dipende in larga misura da qual è la nostra specie, ma raramente il rapporto tra i sessi (sex ratio) è 50 a 50 nella popolazione adulta. Molto dipende anche dal sistema socio-sessuale proprio della specie, ma questo può dipendere dalla sex ratio della popolazione, la quale, a sua volta, è influenzata dal sistema socio-sessuale. I rapporti numerici tra maschi e femmine sono in ogni caso molto più che una curiosità ecologica e hanno rilevanti conseguenze anche nelle società umane: ad esempio, varie ricerche sociologiche hanno mostrato come squilibri nella popolazione possano causare problemi sanitari, di criminalità o economici, a maggior ragione dove questa sproporzione è frutto di preferenze culturali piuttosto che di dinamiche biologiche. Ma quali sono queste dinamiche? Da parecchio tempo i ricercatori si domandano cosa determina questi rapporti sbilanciati tra il numero di adulti dei due sessi in numerosi vertebrati.

Per una Y (o una W)
Tra le ipotesi proposte, si è appena conquistata un posto sulla prestigiosa rivista Nature quella svolta, insieme a colleghi statunitensi e del Regno unito, da Ivett Pipoly, dell’Università della Pannonia (Ungheria). La ricerca ha esaminato la relazione tra il meccanismo genetico di determinazione del sesso delle specie e le proporzione tra i sessi negli adulti in 344 specie, distribuite tra 117 famiglie, di tetrapodi (anfibi, rettili, uccelli e mammiferi). L’analisi ha mostrato una chiara relazione fra i due parametri, mentre altre variabili incluse nelle analisi, quali la taglia media degli individui, il dimorfismo sessuale e la latitudine dell’habitat danno un contributo non nullo, ma molto meno significativo rispetto alla determinazione genetica del sesso, alla struttura della popolazione adulta. In particolare, la maggior parte delle specie in cui le femmine hanno cromosomi sessuali omologhi (sesso omogametico), come i mammiferi, la popolazione è sbilanciata in favore dei maschi, mentre l’opposto accade per le specie in cui i maschi sono il sesso omogametico, come gli uccelli (qui un grafico).

Incidenti congelati?
Infatti, tutte le specie di mammiferi i nascituri saranno maschi se possiedono l’assetto cromosomico XY nei loro cromosomi sessuali, oppure femmine se possiedono quello XX. Al contrario, negli uccelli, i maschi sono il sesso omogametico (ZZ), mentre le femmine quello eterogametico (ZW). È possibile, si sono chiesti i ricercatori, che questi sistemi genetici, così come la tendenza alla prevalenza di un sesso fra gli adulti, si siano manifestati per caso insieme negli antenati comuni di questi due grandi gruppi tassonomici? Per fugare questo dubbio la ricerca ha esaminato gli altri due gruppi che compongono i tetrapodi: rettili e anfibi. All’interno di queste due classi il sesso dei nascituri è stabilito, in alcune specie, in modo cromosomico, come in uccelli e mammiferi; in altre non è determinato geneticamente ma può dipendere da fattori ambientali nel corso dello sviluppo. Anche tenendo conto dei rapporti filogenetici tra le specie, compresi rettili e anfibi, la relazione tra sistema di determinazione del sesso e sex ratio della popolazione adulta rimaneva altamente significativa. .

Qual è il sesso debole?
Resta da determinare cosa lega tra di loro queste due variabili e se esiste un vero rapporto di causa effetto fra di esse. Gli autori dello studio non lo hanno potuto determinare con assoluta certezza, ma hanno suggerito una serie di interessanti possibilità su cui concentrare futuri studi. È possibile che il sesso eterogamico sia più soggetto a malattie genetiche a trasmissione legata al sesso. Oppure che la regolazione delle proteine prodotte da geni situati su cromosomi sessuali sia meno ben regolata in uno dei due sessi. Geni presenti su un cromosoma sessuale, ma non sull’altro, possono determinare la produzione di un maggior numero di gameti contenenti quel dato cromosoma, tramite il meccanismo noto come “meiotic drive”. O ancora i cromosomi Y dei mammiferi, o i W negli uccelli, degenerino nel corso della vita di un individuo per accorciamento dei telomeri o perdita di informazioni epigenetiche. Infine è anche possibile che il rapporto causa-effetto sia invertito e sia il rapporto tra i sessi degli adulti, determinato inizialmente dall’ambiente o dal caso, a influenzare poi  il sistema di determinazione del sesso. La genetica è una miniera appena intaccata alla superficie: c’è ancora tanto da scavare, ma anche tesori da portare alla luce.


Riferimenti:
Ivett Pipoly, Veronika Bókony, Mark Kirkpatrick, Paul F. Donald, Tamás Székely, András Liker. The genetic sex-determination system predicts adult sex ratios in tetrapods. Nature 527, 91–94

Immagine da Wikimedia Commons