Nel sud degli Stati Uniti i lupi diventano neri
La mutazione alla base del colore nero di alcuni lupi conferisce anche una migliore resistenza alle malattie infettive dei polmoni
Immaginate di fare un viaggio che attraversa gli Stati Uniti da nord a sud.
Siete partiti dall’Alaska e state scendendo lungo le montagne rocciose fino ad arrivare in Wyoming nei parchi di Yellowstone e Grand Teton.
Non siete in un viaggio di piacere ma siete degli scienziati e state studiando i branchi di lupi, Canis lupus, che vivono in queste regioni.
Lungo il percorso vi accorgete di una cosa: alcuni dei lupi che incontrate hanno il pelo nero e la loro distribuzione non è casuale. Più vi dirigete a sud infatti e più lupi neri incontrate.
A questo punto siete incuriositi e decidete di approfondire la questione e scoprite che i lupi neri non sono comuni al di fuori dell’America.
A questo potreste chiedervi: come mai il lupo nero segue questa particolare localizzazione?
Secondo una recente pubblicazione su Science potrebbero essere i focolai di una malattia infettiva causata da un virus, il cimurro o Morva Canina, ad aver guidato la diffusione della colorazione nera del pelo del lupo.
Il colore del pelo del lupo dipende dalle informazioni contenute in una mutazione di un gene chiamato CBD103. I ricercatori hanno ipotizzato che questo gene abbia anche la funzione di proteggere i lupi dalle malattie respiratorie. Infatti, questa regione del DNA codifica per una proteina che ha un ruolo nella lotta alle infezioni polmonari dei mammiferi.
In parole povere avere il pelo nero aiuterebbe il lupo a sopravvivere a infezioni virali come il cimurro.
Per confermare questa ipotesi, nello studio hanno analizzato i dati provenienti da 12 popolazioni di lupi del Nord America assieme a quelli ottenuti in vent’anni di osservazioni della popolazione di lupi presenti nel parco di Yellowstone.
Il lupo nero è più resistente alle infezioni del lupo grigio
Il primo passo è stato quello di cercare gli anticorpi contro il cimurro. Se un lupo ha contratto la malattia ed è sopravvissuto allora avrà sviluppato gli anticorpi. Ma se il pelo nero aiuta i lupi a sopravvivere alle infezioni respiratorie allora sarà più probabile che al cimurro siano sopravvissuti i lupi neri. I dati confermano: se un lupo ha gli anticorpi contro il cimurro è più probabile che abbia la pelliccia nera.
Inoltre nelle zone in cui il virus è presente è più probabile trovare lupi neri rispetto alle zone in cui il virus non c’è.
A questo punto l’attenzione è stata rivolta ai lupi di Yellowstone dove tra il 1998 e il 2020 ci sono stati cinque focolai di cimurro.
Anche in questo caso i dati, analizzati con un modello matematico sviluppato dai ricercatori, parlano chiaro: i lupi neri hanno più possibilità di sopravvivere ai focolai rispetto ai lupi grigi.
Le soprese però non finiscono qui. Infatti in quest’area dove i focolai sono comuni è più probabile trovare coppie miste formate da un lupo nero e uno grigio.
In presenza di focolai i lupi neri hanno un vantaggio competitivo che li rende dei partner preferibili. Questo vantaggio scompare nelle zone e nei periodi in cui il cimurro non è presente.
Tutto è cominciato con i cani
Fin dalla loro domesticazione, l’uomo ha sempre vissuto a stretto contatto con i cani.
Non sorprende quindi che in America i cani sono arrivati assieme agli essere umani che hanno colonizzato il continente americano.
Una volta introdotti in America i cani si sono diffusi in tutto il continente vivendo e muovendosi assieme alle popolazioni di Indigeni Americani.
Oltre a rendersi utili come animali da compagnia, da caccia e da lavoro i cani hanno giocato un ruolo determinante nella colorazione dei lupi.
Sono infatti i cani che accoppiandosi con le popolazioni di lupi americani tra millecinquecento e settemila anni fa hanno trasmesso la mutazione nel gene CBD103.
Questi incroci ovviamente non hanno solo permesso la comparsa del colore nero nella pelliccia dei lupi ma hanno anche conferito agli animali la resistenza nei confronti delle malattie respiratorie.
Ma non è finita qui: infatti è probabile che il virus del cimurro si sia evoluto e stabilizzato nei cani americani a partire dal virus del morbillo umano portato dagli europei che ha sterminato le popolazioni indigene.
I cani avrebbero quindi trasmesso ai lupi americani prima la mutazione responsabile della resistenza a diversi virus e batteri e successivamente anche una malattia infettiva insidiosa come il cimurro.
I risultati dello studio non dimostrano direttamente che i focolai di cimurro abbiano determinato la peculiare distribuzione del lupo nero in America ma supportano fortemente questa teoria.
Queste evidenze sono importanti perché suggeriscono come i microrganismi patogeni possono aver influenzato la selezione di una funzione immunitaria e il comportamento riproduttivo di una popolazione animale.
Secondo gli scienziati il collegamento tra la resistenza a una malattia e il colore dell’animale potrebbe non essere esclusivo dei lupi ma presente anche in insetti, anfibi, uccelli e altri mammiferi.
Riferimenti
Sarah Cubaynes1, Ellen E. Brandell, Daniel R. Stahler, Douglas W. Smith, Emily S. Almberg, Susanne Schindler, Robert K. Wayne, Andrew P. Dobson, Bridgett M. vonHoldt, Daniel R. MacNulty, Paul C. Cross, Peter J. Hudson, Tim Coulson. (2022). Disease outbreaks select for mate choice and coat color in wolves. Science, 378(6617), 300-303, DOI: 10.1126/science.abi8745
Immagine: di redmupfe da Pixabay
Siete partiti dall’Alaska e state scendendo lungo le montagne rocciose fino ad arrivare in Wyoming nei parchi di Yellowstone e Grand Teton.
Non siete in un viaggio di piacere ma siete degli scienziati e state studiando i branchi di lupi, Canis lupus, che vivono in queste regioni.
Lungo il percorso vi accorgete di una cosa: alcuni dei lupi che incontrate hanno il pelo nero e la loro distribuzione non è casuale. Più vi dirigete a sud infatti e più lupi neri incontrate.
A questo punto siete incuriositi e decidete di approfondire la questione e scoprite che i lupi neri non sono comuni al di fuori dell’America.
A questo potreste chiedervi: come mai il lupo nero segue questa particolare localizzazione?
Secondo una recente pubblicazione su Science potrebbero essere i focolai di una malattia infettiva causata da un virus, il cimurro o Morva Canina, ad aver guidato la diffusione della colorazione nera del pelo del lupo.
Il colore del pelo del lupo dipende dalle informazioni contenute in una mutazione di un gene chiamato CBD103. I ricercatori hanno ipotizzato che questo gene abbia anche la funzione di proteggere i lupi dalle malattie respiratorie. Infatti, questa regione del DNA codifica per una proteina che ha un ruolo nella lotta alle infezioni polmonari dei mammiferi.
In parole povere avere il pelo nero aiuterebbe il lupo a sopravvivere a infezioni virali come il cimurro.
Per confermare questa ipotesi, nello studio hanno analizzato i dati provenienti da 12 popolazioni di lupi del Nord America assieme a quelli ottenuti in vent’anni di osservazioni della popolazione di lupi presenti nel parco di Yellowstone.
Il lupo nero è più resistente alle infezioni del lupo grigio
Il primo passo è stato quello di cercare gli anticorpi contro il cimurro. Se un lupo ha contratto la malattia ed è sopravvissuto allora avrà sviluppato gli anticorpi. Ma se il pelo nero aiuta i lupi a sopravvivere alle infezioni respiratorie allora sarà più probabile che al cimurro siano sopravvissuti i lupi neri. I dati confermano: se un lupo ha gli anticorpi contro il cimurro è più probabile che abbia la pelliccia nera.
Inoltre nelle zone in cui il virus è presente è più probabile trovare lupi neri rispetto alle zone in cui il virus non c’è.
A questo punto l’attenzione è stata rivolta ai lupi di Yellowstone dove tra il 1998 e il 2020 ci sono stati cinque focolai di cimurro.
Anche in questo caso i dati, analizzati con un modello matematico sviluppato dai ricercatori, parlano chiaro: i lupi neri hanno più possibilità di sopravvivere ai focolai rispetto ai lupi grigi.
Le soprese però non finiscono qui. Infatti in quest’area dove i focolai sono comuni è più probabile trovare coppie miste formate da un lupo nero e uno grigio.
In presenza di focolai i lupi neri hanno un vantaggio competitivo che li rende dei partner preferibili. Questo vantaggio scompare nelle zone e nei periodi in cui il cimurro non è presente.
Tutto è cominciato con i cani
Fin dalla loro domesticazione, l’uomo ha sempre vissuto a stretto contatto con i cani.
Non sorprende quindi che in America i cani sono arrivati assieme agli essere umani che hanno colonizzato il continente americano.
Una volta introdotti in America i cani si sono diffusi in tutto il continente vivendo e muovendosi assieme alle popolazioni di Indigeni Americani.
Oltre a rendersi utili come animali da compagnia, da caccia e da lavoro i cani hanno giocato un ruolo determinante nella colorazione dei lupi.
Sono infatti i cani che accoppiandosi con le popolazioni di lupi americani tra millecinquecento e settemila anni fa hanno trasmesso la mutazione nel gene CBD103.
Questi incroci ovviamente non hanno solo permesso la comparsa del colore nero nella pelliccia dei lupi ma hanno anche conferito agli animali la resistenza nei confronti delle malattie respiratorie.
Ma non è finita qui: infatti è probabile che il virus del cimurro si sia evoluto e stabilizzato nei cani americani a partire dal virus del morbillo umano portato dagli europei che ha sterminato le popolazioni indigene.
I cani avrebbero quindi trasmesso ai lupi americani prima la mutazione responsabile della resistenza a diversi virus e batteri e successivamente anche una malattia infettiva insidiosa come il cimurro.
I risultati dello studio non dimostrano direttamente che i focolai di cimurro abbiano determinato la peculiare distribuzione del lupo nero in America ma supportano fortemente questa teoria.
Queste evidenze sono importanti perché suggeriscono come i microrganismi patogeni possono aver influenzato la selezione di una funzione immunitaria e il comportamento riproduttivo di una popolazione animale.
Secondo gli scienziati il collegamento tra la resistenza a una malattia e il colore dell’animale potrebbe non essere esclusivo dei lupi ma presente anche in insetti, anfibi, uccelli e altri mammiferi.
Riferimenti
Sarah Cubaynes1, Ellen E. Brandell, Daniel R. Stahler, Douglas W. Smith, Emily S. Almberg, Susanne Schindler, Robert K. Wayne, Andrew P. Dobson, Bridgett M. vonHoldt, Daniel R. MacNulty, Paul C. Cross, Peter J. Hudson, Tim Coulson. (2022). Disease outbreaks select for mate choice and coat color in wolves. Science, 378(6617), 300-303, DOI: 10.1126/science.abi8745
Immagine: di redmupfe da Pixabay
Mi sono laureato in Biotecnologie Industriali, e lavoro per una multinazionale che sviluppa test diagnostici per l’industria agroalimentare. Interessato alla comunicazione scientifica per passione, dopo qualche esperienza con un’associazione di divulgazione mi sono iscritto al Master in Giornalismo e comunicazione istituzionale della Scienza dell’Università di Ferrara.
