Non sorprende affatto che le prime persone a vedere i platipus abbiano pensato che fossero falsi; sembrano come se qualcuno si fosse svegliato un giorno e avesse deciso di unire insieme in modo bizzarro un’anatra, un castoro e una lontra.
Guardando all’interno di un platipus, però, emergono ulteriori stranezze: non possiedono uno stomaco. Gli stomaci, una caratteristica antica nella storia dei vertebrati, sono apparsi per la prima volta circa 450 milioni di anni fa sotto forma di ghiandole gastriche. Tuttavia, molti vertebrati, tra cui il platipus, hanno abbandonato questo organo. Anche i suoi simili monotremi come gli echidne e una percentuale significativa dei teleostei, un gruppo che comprende la maggior parte delle specie di pesci, hanno seguito questa strada.
Il platipus, in particolare, rappresenta un caso interessante di come la perdita di una caratteristica come lo stomaco sia spesso accompagnata dalla perdita dei geni ad essa associati, rendendo difficile il recupero di tale caratteristica. Uno studio del 2008 ha rivelato che molti geni chiave legati alla funzione gastrica erano diventati inattivi o addirittura scomparsi dal genoma del platipus, aggiungendo nuove informazioni sull’evoluzione dei vertebrati.
Questo fatto ha portato gli scienziati a riflettere sul modello unico di evoluzione nel genoma del platipus, non osservato in altri mammiferi. Gli autori dello studio hanno sottolineato che la conservazione dei geni nei vertebrati riflette un’evoluzione peculiare nel platipus.
Ma i platipus sono soli in questa perdita di caratteristiche? Non è detto che la perdita di una caratteristica porti necessariamente alla perdita dei geni ad essa correlati. Ad esempio, il tetra messicano che vive nelle grotte non ha occhi, ma conserva i geni per svilupparli, sebbene siano stati silenziati.
Tuttavia, per molti animali che hanno perso lo stomaco, un team di scienziati ha scoperto che i geni associati sono stati effettivamente eliminati. Filipe Castro e colleghi hanno confrontato i genomi di 14 specie di vertebrati, tra cui esseri umani, topi e zebrafish, per verificare se la perdita dello stomaco fosse correlata alla mancanza dei geni gastrici chiave.
Il confronto ha rivelato che gli animali privi di stomaco mancavano tutti dei geni che codificano la pompa protonica gastrica, l’enzima responsabile dell’acidificazione dello stomaco. Anche i geni che codificano gli enzimi rilasciati dalle cellule gastriche per la digestione delle proteine, noti come pepsinogeni, erano assenti, ad eccezione dei pufferfish e dei platipus.
Questi ultimi avevano conservato solo uno dei geni, ma senza una funzione legata allo stomaco. La domanda sorge spontanea: perché hanno perso questi geni? I ricercatori ipotizzano che cambiamenti dietetici o ambientali abbiano reso superflui tali geni nel corso dell’evoluzione, portando alla loro graduale scomparsa.
Indipendentemente dal motivo per cui un animale senza stomaco ha perso l’organo inizialmente, una volta che i geni correlati sono stati persi, è improbabile che vengano mai recuperati. La legge di Dollo, una regola fondamentale della biologia evolutiva, considera l’evoluzione come un percorso irreversibile: una volta persa una caratteristica complessa, è difficile, se non impossibile, recuperarla.
Le eccezioni a questa regola sono rare, ma dimostrano che la natura può sempre sorprenderci con soluzioni inaspettate. Le rane, ad esempio, hanno dimostrato di avere idee diverse riguardo alla perdita e al recupero di tratti evolutivi.
Links:
