Le farfalle ne fanno di tutti i colori

La scoperta si deve a tutti i ricercatori coinvolti nel grande progetto di sequenziamento del genoma del genere di farfalle Heliconius. Questi insetti sono particolarmente noti e interessanti per le forme di mimetismo cui danno vita. Specie diverse che abitano una stessa regione geografica presentano uno schema decorativo delle ali molto simile. Allo stesso tempo, però, queste stesse specie in


La scoperta si deve a tutti i ricercatori coinvolti nel grande progetto di sequenziamento del genoma del genere di farfalle Heliconius. Questi insetti sono particolarmente noti e interessanti per le forme di mimetismo cui danno vita. Specie diverse che abitano una stessa regione geografica presentano uno schema decorativo delle ali molto simile. Allo stesso tempo, però, queste stesse specie in aree geografiche diverse presentano colorazioni diverse. Il caso più eclatante è quello delle oltre 30 razze di Heliconius melpomene che imitano a meraviglia i colori e le forme della specie Heliconius erato. Queste due specie si somigliano infatti tra loro all’interno di Brasile, Ecuador e Perù; ma non se si confrontano farfalle dei diversi paesi. Perché questa sfida all’omologazione? Le farfalle del genere Heliconius hanno un sapore sgradevole per i predatori. Le farfalle si adattano così alla pressione selettiva dei predatori di una determinata regione cercando di imitare i colori della specie indigesta. Diverse zone geografiche, diversi predatori; ma stessa regione, stessi predatori. Ecco svelato l’arcano. In questo modo, per di più, le specie condividono il costo dell’educazione dei predatori, rendendo la spesa evolutivamente più sostenibile! Ma fin qui niente di nuovo: ci era arrivato già nel lontano 1878 lo zoologo Mϋller.

Cosa ci dice invece di nuovo il genoma? Anzitutto ci dà una riconferma di quanto avevamo già osservato pochi mesi fa (Pikaia ne ha parlato qui): la variazione nei colori e forme delle ali delle farfalle è dovuta a pochi geni. La sorpresa deriva però dal fatto che le diverse colorazioni non sono un caso di evoluzione convergente, come vorrebbe la tradizione. Al contrario, si tratta di un vero e proprio scambio di materiale genetico che avviene tra diverse specie! Un evento giudicato finora assai raro. In questi casi, invece, accade che due specie si incrocino e la progenie, seppur ibrida, risulti fertile e positivamente selezionata. Perché? Proprio grazie al vantaggio conferito dalla colorazione delle ali, che scoraggia i predatori. Un metodo, tra le altre cose, molto più rapido per evolvere piuttosto che attendere il risultato di un’evoluzione convergente!

I ricercatori hanno inoltre osservato che la struttura del genoma dei Lepidotteri è rimasta pressoché invariata da più di 100 milioni di anni, quando Heliconius diverse dalla falena del baco da seta, durante il Cretaceo. Molto romanticamente, l’origine delle farfalle è associata con il passaggio dall’ombra alla luce: da una vita notturna a una diurna. Ciò implica senza dubbio un miglioramento delle funzioni visive. Heliconius presenta infatti un aumento di opsine: proteine che costituiscono i fotorecettori, deputati a catturare la luce nella retina. Così, rispetto alla falena del baco da seta, rilevano meglio l’ultravioletto, oltre alle grandi lunghezze d’onda ed al blu. Ma Heliconius è un mago anche nell’olfatto: ha più geni nel suo genoma per questo senso di qualsiasi altro insetto!

Le infinite forme bellissime non finiscono mai di stupire, soprattutto quando si scopre cosa c’è sotto.

Ilaria Panzeri


Riferimenti
The Heliconius Genome Consortium. Butterfly genome reveals promiscuous Exchange of mimicry adaptations among species. Nature, doi:10.1038/nature11041

http://butterflygenome.org/

Immagine da Wikimedia Commons