Tra le varie ipotesi proposte per l’evoluzione della riproduzione sessuale vengono chiamate in causa le infezioni da parte dei parassiti: la riproduzione sessuata, con il conseguente rimescolamento dei patrimoni genetici parentali, favorirebbe la comparsa di genotipi resistenti ai parassiti e verrebbe dunque favorita dalla selezione naturale in contesti di alta presenza parassitaria. Questa modalità di riproduzione, sfavorevole rispetto a quella asessuata, potrebbe essere stata la risposta degli organsmi pluricellulari (anche se sono noti scambi di materiale genetico anche tra gli unicellulari) alle interazioni con i patogeni.

Ma questa ipotesi teorica è supportata da evidenze in natura? La rivista Current Biology riporta un caso documentato in cui la presenza/assenza di un parassita, un verme trematode del genere Microphallus, sembra influenzare direttamente le modalità di riproduzione dell’ospite, la chiocciola acquatica Potamopyrgus antipodarum. Questo mollusco, che vive in alcuni laghi della Nuova Zelanda, è in grado di riprodursi sia in maniera asessuata, producendo uova fecondate che daranno origine a prole geneticamente identica alla madre, sia mediante riproduzione sessuale, mediante cui le generazioni successive saranno un miscuglio dei tratti di entrambi i genitori. In particolare, sembra che le lumache residenti nelle zone costiere siano solite praticare il sesso, mentre quelle che si trovano sui fondali profondi dei medesimi laghi prediligano la modalità asessuata.

Ma come si spiega questa differenza? Secondo un gruppo di ricercatori della Indiana University Bloomington e del Swiss Federal Institute of Technology, questa diversa scelta riproduttiva sarebbe la conseguenza della presenza del parassita, che risulta variabile in relazione alla profondità del fondale. Infatti, i trematodi si ritrovano solo nelle chiocciole che vivono in acque basse e non in quelle residenti sui fondali profondi. Solamente i molluschi dei fondali costieri, dunque, pagherebbero l’alto costo dell’infezione e solamente su queste popolazioni la presenza del trematode costituisce una forte pressione selettiva.

Per capire questa differenza bisogna ragionare sul ciclo vitale del parassita, le cui uova vengono consumate dai molluschi, all’interno dei quali si sviluppano le larve, che causano infertilità negli individui infetti. Le fasi adulte del ciclo vitale Microphallus (crescita, accoppiamento e deposizione delle uova) avvengono tuttavia nel tratto digerente di un altro ospite, alcuni uccelli acquatici che si nutrono delle chiocciole e che le cacciano solamente nei bassi fondali vicino alle coste lacustri. Le uova fecondate del trematode vengono infine liberate nelle acque insieme alle deiezioni degli uccelli e vengono nuovamente consumate dai molluschi. E il ciclo ricomincia.

La riproduzione sessuale nelle acque costiere, concludono i ricercatori, sarebbe una strategia messa in atto dai molluschi per limitare le infezioni parassitarie (e la conseguente infertilità) grazie alla formazione, mediante la ricombinazione dei genomi parentali, di genotipi resistenti e, quindi, potenzialmente immuni agli attacchi. Nei fondali profondi, al contrario, dove il parassita non può arrivare, le chiocciole continuano a praticare la più redditizia riproduzione asessuata.

Ancora una volta si configura una situazione di corsa alle armi secondo l’Ipotesi della Regina Rossa, in cui il sesso è associato alla presenza massiccia di un parassita virulento.


Riferimenti:
Kayla C. King, Lynda F. Delph,Jukka Jokela, Curtis M. Lively, The Geographic Mosaic of Sex and the Red Queen, Current Biology, 23 July 2009; doi:10.1016/j.cub.2009.06.062

Andrea Romano

Ecologo e docente di Etologia e Comportamento Animale presso il Dipartimento di Scienze e Politiche Ambientali dell’Università di Milano. Ha scritto di animali ed evoluzione su Le Scienze, Mente e Cervello, Oggiscienza e Focus D&R . Collabora con Pikaia, di cui è stato caporedattore dal lontano 2007 al 2020.