Mutualismo nel genoma

Le formiche tagliafoglie sono universalmente note per la loro insolita peculiarità di praticare un’attività molto simile all’agricoltura. All’interno dei loro nidi scavati nel terreno, infatti, questi insetti eusociali sono soliti coltivare svariati gruppi di funghi, che costituiscono la loro principale fonte di sostentamento. Dal canto loro, i funghi, beneficiano di questo comportamento delle formiche in quanto riescono a proliferare e


Le formiche tagliafoglie sono universalmente note per la loro insolita peculiarità di praticare un’attività molto simile all’agricoltura. All’interno dei loro nidi scavati nel terreno, infatti, questi insetti eusociali sono soliti coltivare svariati gruppi di funghi, che costituiscono la loro principale fonte di sostentamento. Dal canto loro, i funghi, beneficiano di questo comportamento delle formiche in quanto riescono a proliferare e diffondere le proprie spore. L’interazione, dunque, si configura come un perfetto esempio di mutualismo.

Ma il mutualismo potrebbe essere molto più profondo di quanto ritenuto finora e avere le proprie radici nel genoma delle specie, o almeno in quello delle formiche tagliafoglie. Un recente studio pubblicato sulla rivista PLoS Gentics ha infatti mostrato come il genoma della formica Atta cephalotes contenga importanti testimonianze di questo stretto rapporto coevolutivo con i funghi.

In particolare, le formiche tagliafoglie non posseggono nel proprio DNA i geni per che codificano per enzimi di sintesi dell’aminoacido arginina, in quanto ottengono questo fondamentale costituente di tutte le proteine direttamente dai funghi di cui si nutrono. Inoltre, si osserva una diffusa riduzione dei geni delle serina-proteasi, enzimi fondamentali nei progessi digestivi che riducono le proteine in singoli aminoacidi. In questi organismi, infatti, non sarebbero così fondamentali dal momento che la proteolisi non è un processo primario per il processamento dei nutrienti derivati dai funghi. Inoltre, nel corso dell’evoluzione di questi imenotteri sarebbe avvenuta una consistente riduzione dei geni per la biosintesi dell’arginina, ad indicare che questo aminoacido potrebbe essere anch’esso ricavato dai funghi, anche se non è ancora stato dimostrato.

La selezione naturale, insomma, ha promosso la perdita di numerosi geni che nel corso del tempo sono diventati sempre più inutili in seguito al consolidamento dell’interazione coevolutiva mutualistica con i funghi, che ha contrassegnato profondamente la storia evolutiva di questi organismi.

Andrea Romano


Riferimenti:
Suen G, Teiling C, Li L, Holt C, Abouheif E, et al. The Genome Sequence of the Leaf-Cutter Ant Atta cephalotes Reveals Insights into Its Obligate Symbiotic Lifestyle. PLoS Genetics, 2011; 7 (2): e1002007 DOI: 10.1371/journal.pgen.1002007

Foto di Andrea Romano