Uno studio pubblicato su Science ha analizzato l’origine di alcune molecole presenti nei veleni di vespe e nelle secrezioni cutanee di diverse rane. Queste molecole, piccoli peptidi biologicamente attivi, hanno una particolarità: sono identiche o molto simili alla bradichinina, una molecola presente nei vertebrati.

La bradichinina viene rilasciata nei tessuti quando si verifica un danno. Nei vertebrati provoca vasodilatazione, aumento della permeabilità dei vasi sanguigni e attivazione delle terminazioni nervose del dolore, contribuendo alla risposta infiammatoria e alla riparazione dei tessuti. Il dolore ha una funzione biologica: segnala il danno e induce a proteggere la parte ferita mentre il tessuto guarisce.

Nel lavoro sono stati studiati in particolare alcuni imenotteri — vespe delle famiglie Vespidae, Scoliidae e Pompilidae e una formica della famiglia Formicidae — e alcune rane europee, tra cui la rana temporaria (Rana temporaria) e il rospo dal ventre di fuoco europeo (Bombina bombina). Anche loro possiedono molecole molto simili alla bradichinina dei vertebrati. Ma qual è la relazione tra queste sostanze?

Molecole identiche ma origini diverse

Analizzando i geni che codificano questi peptidi, i ricercatori hanno scoperto che non derivano dal gene vertebrato che produce la bradichinina. Nei vertebrati, la bradichinina deriva dal precursore kininogeno, codificato dal gene KNG1, mentre nei veleni di vespe e nelle secrezioni delle rane molecole simili alla bradichinina provengono da famiglie di geni che producono tossine. Questo significa che molecole praticamente identiche si sono evolute indipendentemente più volte nel corso dell’evoluzione.

Come scrive il biologo molecolare Sam Robinson (University of Queensland), autore dello studio, in un articolo divulgativo pubblicato su The Conversation:

“Quando gli scienziati vedono molecole identiche, spesso questo riflette un’origine comune. Ma nel caso della bradichinina non è così.”

Nel caso delle vespe, lo studio indica che peptidi simili alla bradichinina si sono evoluti almeno quattro volte indipendentemente all’interno degli imenotteri.

Un’arma chimica contro i predatori

Perché vespe e rane dovrebbero evolvere una molecola che nei vertebrati provoca dolore? Gli esperimenti indicano che questi peptidi attivano i recettori della bradichinina nei vertebrati e possono indurre dolore e ipersensibilità nei modelli sperimentali. Questo suggerisce che la funzione principale sia difensiva. Come spiega Robinson nello stesso articolo su The Conversation:

“La bradichinina nel veleno inganna il corpo del predatore facendogli credere di aver subito una ferita, attivando i nervi sensoriali e causando dolore.”

In pratica, il veleno o le secrezioni cutanee sfruttano lo stesso sistema fisiologico che nei vertebrati segnala un danno ai tessuti.

Quando l’evoluzione trova la stessa soluzione

Il fenomeno per cui organismi diversi sviluppano tratti simili in modo indipendente è noto come evoluzione convergente. In questo caso la convergenza riguarda una singola molecola biologica. Peptidi identici o molto simili alla bradichinina si sono evoluti più volte in linee evolutive molto distanti tra loro, sia negli insetti sia negli anfibi.

Negli anfibi, per esempio, questi peptidi sono stati identificati soprattutto in alcune linee di rane come Bombinatoridae e Ranidae, mentre negli insetti compaiono in diversi gruppi di imenotteri dotati di veleno.

Secondo gli autori dello studio, questo esempio mostra come pressioni selettive simili — in questo caso la necessità di scoraggiare predatori vertebrati — possano portare l’evoluzione alla stessa soluzione biochimica più volte.

Come osserva Robinson:

“La convergenza mostra che i geni sono più flessibili e che l’ambiente gioca un ruolo più forte nel plasmarli di quanto si pensasse.”

Riferimenti

Shi N., Touchard A., Schendel V., Koch T. L., Starobova H., Niu P. et al. Repeated convergent evolution of bradykinin mimics as defensive toxins. Science (2026). https://www.science.org/doi/10.1126/science.adx0452

Robinson S. Wasps and frogs keep evolving a crucial pain molecule in their venom. Now we know why. The Conversation (2026). https://theconversation.com/wasps-and-frogs-keep-evolving-a-crucial-pain-molecule-in-their-venom-now-we-know-why-277485

In apertura: immagine generata con l’intelligenza artificiale