Alcuni animali sono portati ad assumere comportamenti particolari che sembrano innati e dunque prevalentemente determinati a livello genetico. Tra questi vi sono i maschi appartenenti a circa 200 specie di ciclidi (Ciclidae) di substrato sabbioso nel Lago Malawi che durante il periodo dell’accoppiamento costruiscono strutture di sabbia di varia fattura per attrarre le femmine. Le costruzioni sono specie-specifiche e possono avere due forme prevalenti: di buche somiglianti a nidi nella sabbia oppure di piccole torri che ricordano dei vulcani, con varianti che caratterizzano ciascuna specie. Il comportamento che assumono i pesci nel creare le strutture è lo stesso in entrambi i casi: nuotano ruotando più volte lungo la stessa traiettoria circolare, usando la bocca per spostare la sabbia da un lato e accumularla dall’altro e creando così strutture estremamente differenziate che attraggono le femmine della stessa specie. La fase di costruzione è inframmezzata dal corteggiamento delle femmine e dagli attacchi ai maschi competitori della stessa specie. Si tratta di un comportamento innato che, secondo le ipotesi dei ricercatori, sarebbe direttamente connesso all’attività di alcuni geni.

Un gruppo di scienziati del Georgia Institute of Technology e della Stanford University ha voluto approfondire questa ipotesi attraverso lo studio del genoma di 20 maschi di ciclidi appartenenti a 20 specie diverse provenienti dal Lago Malawi ed ha pubblicato il risultato dello studio su Proceedings of the National Academy of Sciences.

Dei 20 individui analizzati, 11 appartengono a specie che costruiscono “nidi” e 9 a specie che costruiscono “vulcani”. Per osservare l’azione dei geni legati alle differenti modalità di creazione delle strutture, i ricercatori hanno incrociato specie costruttrici di nidi con specie costruttrici di vulcani, ottenendo ibridi che possiedono un’intera copia di entrambi i set di geni. Il risultato è stato sorprendente: gli ibridi manifestano entrambi i comportamenti in sequenza: prima creano delle buche simili a nidi, in un secondo momento costruiscono piccole torri, sempre in questa sequenza. Invece di mostrare un comportamento disordinato, confuso o di una forma intermedia tra i due, gli ibridi manifestano prima il comportamento specie-specifico caratteristico di una specie e successivamente quello dell’altra.

La netta separazione tra i due comportamenti permette di associare ciascuno di essi all’aumentata o diminuita attivazione di ognuno dei due set di geni nel cervello dei pesci. Ciò ha consentito ai ricercatori di abbinare in modo chiaro l’attivazione del gene “del nido” e del gene “del vulcano” con le rispettive modalità di costruzione delle strutture di sabbia. In questo modo hanno potuto osservare come il passaggio da un comportamento all’altro non sia guidato da un meccanismo “acceso – spento”, ma da un processo più simile ad una graduale transizione da uno all’altro, in cui il primo diminuisce a poco a poco di intensità in favore del secondo.

Questo studio sembra indicare una diretta relazione tra i geni e il comportamento, che sarebbe estremamente – se non del tutto –  influenzato da essi. Si tratta però di una relazione non del tutto dimostrata e che dovrà essere oggetto di studi futuri.


Riferimenti:
Ryan A. York, Chinar Patil, Kawther Abdilleh et al. Behavior-dependent cis regulation reveals genes and pathways associated with bower building in cichlid fishes. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2018. DOI: 10.1073/pnas.1810140115

Immagine credit: Ed Schipul [CC BY-SA 2.0], via Wikimedia Commons from Wikimedia Commons