La vita più lunga del sesso omogametico

Quando i cromosomi sessuali sono uguali, il rischio che le mutazioni deleterie si manifestino diminuisce e la longevità aumenta


La morfologia, la colorazione e il comportamento non sono gli unici fattori che, se differenti tra maschio e femmina, possono definire la presenza del dimorfismo sessuale all’interno di una specie: infatti anche la durata della vita, in inglese lifespan, può essere un elemento distintivo dei due sessi. Tre ricercatori australiani hanno voluto indagare la possibilità che la diversa lunghezza della vita tra maschi e femmine sia correlata al diverso assortimento dei cromosomi sessuali, cioè quei cromosomi che in moltissimi organismi controllano la determinazione del sesso. Gli individui che possiedono due cromosomi sessuali identici, come ad esempio le femmine umane (XX) e gli uccelli maschi (ZZ), rappresentano il sesso omogametico, al contrario due cromosomi sessuali differenti definiscono il sesso eterogametico, che nell’uomo è quello maschile (XY) mentre negli uccelli è quello femminile (ZW).

Nello studio, pubblicato su Biology Letters, gli autori hanno confrontato i dati di longevità riferiti a 229 specie animali (99 famiglie, 38 ordini e otto classi), escludendo le specie che non possiedono un sesso eterogametico, quelle che presentano ermafroditismo istantaneo o sequenziale e quelle dove la determinazione del sesso non dipende dai cromosomi sessuali ma dalle condizioni ambientali (Pikaia ne ha parlato qui, qui, e qui). Per ognuna delle specie considerate, sono state registrate la media, la massima e la mediana del valore “lifespan” dei maschi e delle femmine, considerando sia individui selvatici che in cattività. Sulla base di questi elementi è stata condotta una meta-analisi, la quale ha evidenziato che il sesso omogametico sopravvive in media il 17,6% più a lungo di quello eterogametico: più nel dettaglio, nelle specie in cui la femmina è il sesso eterogametico, quello omogametico vive il 7,1% più a lungo, mentre nelle specie, come la nostra, in cui è il maschio il sesso eterogametico, il sesso omogametico vive il 20,9% in più. Inoltre il dimorfismo sessuale relativo alla lifespan è più accentuato in insetti, pesci actinopterigi, rettili e mammiferi rispetto a quanto avviene in aracnidi, pesci cartilaginei, anfibi e uccelli.

Questi risultati confermerebbero la cosiddetta “ipotesi della X non custodita” (unguarded X hypotesis), proposta per la prima volta da Robert Trivers nella sua opera Social Evolution (1985) e poi ripresa dallo stesso autore in Natural Selection and Social Theory (2002): secondo questa teoria, il cromosoma ridotto o mancante (Y nei mammiferi e W negli uccelli) nel sesso eterogametico non protegge l’altro cromosoma da eventuali mutazioni recessive deleterie, come avviene invece nel sesso omogametico, in cui tali alterazioni sono generalmente mascherate dalla presenza di una seconda copia dello stesso cromosoma. In questo modo, se il cromosoma X di un mammifero femmina contiene un errore nella sua sequenza che gli impedisce di esprimere una determinata proteina, l’altro cromosoma X farà le sue veci, garantendo la corretta trascrizione e la successiva traduzione del materiale genetico. Nel sesso eterogametico questo meccanismo di protezione non è presente e la X mutata rimane “unguarded”, non custodita, rischiando di produrre caratteristiche morfologiche e/o fisiologiche indesiderate e pericolose. La correlazione che lo studio ha riscontrato tra eterogameticità e ridotta longevità potrebbe quindi essere dovuta proprio alla maggiore espressione di mutazioni deleterie tipica del sesso in cui uno dei due cromosomi non è protetto dall’altro.


Riferimenti:
Xirocostas, Z. A., Everingham, S. E., & Moles, A. T. (2020). The sex with the reduced sex chromosome dies earlier: a comparison across the tree of life. Biology Letters16(3), 20190867.

Immagine: vox.com