Olfatto e speciazione

Può un solo gene mutato dare origine ad una nuova specie? Questa è la domanda a cui ha cercato di rispondere un gruppo di ricercatori della Tokyo Metropolitan University sulle pagine della rivista open access PLoS Biology. Il loro oggetto di studio è stato il piccolo moscerino Drosophila sechelia, vivente nelle isole polinesiane, che risulta essere irresistibilmente attratto dal frutto

Può un solo gene mutato dare origine ad una nuova specie? Questa è la domanda a cui ha cercato di rispondere un gruppo di ricercatori della Tokyo Metropolitan University sulle pagine della rivista open access PLoS Biology.

Il loro oggetto di studio è stato il piccolo moscerino Drosophila sechelia, vivente nelle isole polinesiane, che risulta essere irresistibilmente attratto dal frutto della pianta Morinda citrifolia, che per il suo pessimo odore si merita l’appellativo di “frutto del vomito”. Questo odore è prodotto dall’acido ottanico e dall’acido esanoico, che la rendono velenosa per altre specie di Drosophila e che costituiscono un segnale chimico di tossicità. E’ per questo motivo che tutte le specie affini si tengono debitamente alla larga da questa pianta. La resistenza che D. sechelia ha evoluto le conferisce, quindi, un grosso vantaggio in termini di luoghi di ovoposizione e di nutrimento per le larve.

Ma cosa c’è alla base di questa differenza comportamentale che spinge una specie ad essere attirata da segnali chimici che inducono le specie affini ad allontanarsi? I ricercatori hanno condotto un’analisi molecolare, con lo scopo di individuare differenze genetiche tra le diverse specie, individuando i geni responsabili. Tra questi vi è odorant-binding protein 57e (Obp57e), un gene legato alla percezione degli odori. Un’analisi più approfondita ha identificato le differenze, corrispondenti a sole 4 paia di basi, tra D. sechelia e le specie affini. Queste differenze non si situano nella regione codificante, bensì nel promotore del gene Obp57e.

Lo studio si è spinto oltre: infatti sono stati creati cloni di D. melanogaster contenenti il gene Obp57e di D. sechelia.  In seguito alla modificazione genomica, gli individui geneticamente modificati presentavano lo stesso comportamento della specie donatrice e non della propria, andando a posarsi nei luoghi dove erano presenti l’acido esanoico e l’acido ottanoico invece di allontanarsi.

Un’inserzione di sole 4 basi dunque avrebbe causato la perdita dell’istinto che portava ad evitare il frutto tossico e maleodorante, gettando le basi per lo sviluppo della resistenza alle tossine da questo prodotte. L’alterazione del promotore, concludono i ricercatori, avrebbe condotto ad una modificazione comportamentale alla base dello sfruttamento di una nuova ed estremamente vantaggiosa nicchia ecologica.

La foto di André Karwath Aka è tratta da Wikipedia.

Andrea Romano