La speciazione negli animali coinvolge comunemente una barriera estrinseca allo scambio genico, seguita dall’accumulo di una variazione genica sufficiente per impedire un successivo reincrocio. Per questa ragione, l’ibridazione interspecifica è considerata come un limite al processo di speciazione. Questo fenomeno non è tuttavia così raro come si potrebbe pensare: è già stata riscontrata infatti nelle coloratissime farfalle del genere Heliconius (che non per niente amano il frutto della passione), in mosche della frutta (meno affascinanti e spesso dannose per l’agricoltura) e in altri taxa. Un caso particolarmente affascinante è quello delle lucertole unisessuali, generate grazie ad un mix di ibridazione e partenogenesi. Questi fenomeni possono portare ad un evento inatteso: la speciazione istantanea, comune soprattutto in alcune lucertole dell’Est Europa e del Nord America, ma presente anche nei tenerissimi gechi. Così, contrariamente a quanto supposto in teoria, sembra persino che questo tipo di speciazione sia il più comune se non l’unico modo con cui si possano generare vertebrati unisessuali.

Esistono in particolare delle specie di lucertole del genere Cnemidophorus che hanno la particolarità di comprendere unicamente esemplari di sesso femminile, che si riproducono per partenogenesi. Se queste si originano per ibridazione interspecifica, il genotipo che le contraddistingue sarà un mix degli alleli distintivi delle due specie parentali. Inoltre il particolare tipo di riproduzione che le contraddistingue potrebbe costituire una effettiva barriera allo scambio genico. Ecco come questi esemplari vanno a costituire a tutti gli effetti una nuova specie. Peccato che questi eventi di “speciazione istantanea” non siano mai stati osservati in natura né in laboratorio. Finora…

Quattro ricercatori del Kansas sono stati infatti in grado di generare una specie tetraploide (con quattro corredi cromosomici). Come? Hanno fertilizzato gli oociti triploidi (con triplice corredo) di una specie partenogenica con sperma aploide (con un solo corredo) di un’altra specie. Non è così semplice, visto che più di un ricercatore ci ha provato e gli studi si sono protratti per trent’anni. Il problema principale era che l’aumento della ploidia (numero dei corredi cromosomici) ha sempre portato con sé una perdita della capacità di riproduzione partenogenica della progenie. Ma i nostri impavidi ricercatori alla fine ce l’hanno fatta, creando una nuova specie in laboratorio: la Tetralucertola, dotata di ben quattro corredi genici! E la nostra amica è anche in grado di riprodursi a sua volta, partenogeneticamente: ormai si è arrivati alla terza generazione!

Perché questo giochino erotico?

I ricercatori hanno così confermato l’ipotesi secondo cui gli eventi di ibridazione secondaria possono portare a linee asessuali con aumentata ploidia quando si realizzino combinazioni favorevoli di genomi parentali. Le linee così create consentiranno di gettare maggior luce sulle origini e sull’evoluzione degli amnioti asessuati.

Inoltre l’esperimento porta ad ipotizzare che eventi di questo tipo potrebbero verificarsi anche in natura. Sembra infatti che le linee così generate siano in grado di competere con le specie da cui derivano, almeno per quanto riguarda la cattura di grilli e vermi della farina…

Questa ricerca ha inoltre contribuito ad un dibattito tassonomico. Infatti, l’assenza di flusso genico tra questi taxa unisessuali rende complessa l’applicazione del concetto biologico di specie intesa come gruppo di organismi in grado di generare prole fertile. Ciononostante le nostre Tetralucertole esistono come entità fenotipicamente e geneticamente discrete ed in grado di riprodursi, definite dalla combinazione unica di due o più genomi aploidi derivanti dalle specie ancestrali. Al loro interno, però, le linee ottenute non possono essere distinguibili morfologicamente o in base alla sola ploidia e non possono quindi essere considerate specie separate. Vanno quindi considerate come un’unica unità tassonomica.

La nostra Tetralucertola è una nuova specie a tutti gli effetti. Benvenuta!

Ilaria Panzeri

Riferimenti

Lutes A. A., Baumann D. P., Neaves W. B. e Baumann P. Laboratory synthesis of an independently reproducing vertebrate species. www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1102811108. Link

Foto di Luca Perri