Siamo in troppi, migriamo!

La plasticità fenotipica, ovvero la possibilità di presentare fenotipi diversi a parità di genotipo, è oggi più che mai un argomento di interesse in biologia evoluzionistica. Questo significa da un lato che organismi con uno stesso genotipo possono avere forme diverse, ma anche che una stessa specie può presentare forme diverse nel corso della vita. Questa possibilità non è nuova,

La plasticità fenotipica, ovvero la possibilità di presentare fenotipi diversi a parità di genotipo, è oggi più che mai un argomento di interesse in biologia evoluzionistica. Questo significa da un lato che organismi con uno stesso genotipo possono avere forme diverse, ma anche che una stessa specie può presentare forme diverse nel corso della vita.

Questa possibilità non è nuova, basti pensare ai cambiamenti di livrea che molti animali realizzano in inverno rispetto alle altre stagioni, mentre nuove sono le osservazioni sulle basi molecolari di questi cambiamenti. A tale proposito l’ultimo numero della rivista Science presenta un interessante articolo del gruppo di ricerca di Sthephen J Simpson in cui viene identificata nella serotonina la molecola chiave nel cambiamento non solo del comportamento ma anche dell’aspetto (in particolare del colore) della locusta Schistocerca gregaria.

La locusta è un insetto tristemente noto perché l’avvistamento di suoi sciami rappresenta una triste anticipazione di enormi danni che le voraci locuste faranno ai raccolti di agricoltori che poco possono fare per contrastarne la voracità. Da un punto di vista comportamentale, questa locusta può mostrare sia un comportamento solitario che un comportamento aggregativi e la densità di popolazione sembra essere l’elemento chiave che regola il passaggio da un comportamento all’altro. Lo studio condotto dal gruppo di ricerca di Simpson, i cui risultati sono pubblicati nell’articolo intitolato “Serotonin mediates behavioral gregarization underlying swarm formation in desert locusts” , mostrano che dopo sole due ore di incremento artificiale delle dimensioni della popolazione, si ha la presenza di un picco di serotonina a livello del sistema nervoso centrale della locusta (in particolare a livello di un ganglio toracico) e che questo aumento transiente dei livelli di serotonina determina il passaggio alla fase gregaria in cui le locuste si organizzano in sciami. L’aspetto interessante è quindi che una singola modificazione nei livelli di un neurotrasmettitore a livello individuale, può portare ad una riorganizzazione della popolazione ed alla migrazione.

Non è la prima volta che la serotonina è implicata in alterazioni comportamentali, in quanto già riportato in altre specie (tra cui anche vertebrati), ma in questo caso colpisce la netta modificazione che da individuo isolato porta la locusta a divenire gregaria, anche se il fatto che i picchi di serotonina siano transienti lascia supporre che altri meccanismi molecolari siano poi implicati nel mantenimento dello stato gregario.

Oltre che da un punto di vista evolutivo, i dati riportati aprono anche una interessante prospettiva pratica: antagonisti della serotonina possono bloccare questo cambiamento comportamentale? Se così fosse si potrebbe bloccare il formarsi degli sciami ed eliminare quindi la fase in cui la locusta causa più danni.

Mauro Mandrioli

 

Michael L. Anstey, Stephen M. Rogers, Swidbert R. Ott, Malcolm Burrows, and Stephen J. Simpson (2009) Serotonin mediates behavioral gregarization underlying swarm formation in desert locusts .Science 323: 627-630.

 

Fonte immagine: copertina dell’ultimo fascicolo di Science