I segreti del mimetismo delle farfalle

Quanti sono i geni che controllano i complessi pattern, i colori e le strutture delle ali delle farfalle Papilionidi? Sorprendentemente, solo uno, almeno secondo uno studio condotto dai ricercatori della University of Chicago e pubblicato su Nature: si tratta di un gene già noto per il suo ruolo critico nella differenziazione sessuale degli insetti.

“L’intuito ci dice che dovrebbero essere molteplici geni che collaborano insieme a controllare l’intero pattern delle ali di una farfalla,” ha commentato Marcus Kronforst, autore principale dello studio, “Ma in questo caso, è solo uno. Il singolo gene che controlla la differenziazione sessuale è stato designato per un lavoro completamente nuovo.” 

Studiate come un esempio di selezione naturale per centinaia di anni, le fantasie delle ali di queste farfalle permettono loro di imitare forme e colori di altre specie tossiche, con lo scopo di allontanare i predatori. Nelle farfalle Papilionidi, il fatto che una sola regione del genoma regoli questa complessa funzione, ha spinto gli scienziati ad ipotizzare che essa contenesse un supergene, un insieme di geni strettamente legati, ognuno incaricato di controllare una piccola zona delle ali.

Per investigare meglio i geni coinvolti, Kronforst e il suo team hanno studiato una specie asiatica delle farfalle Papilionidi, le Papilio polytes, in cui il mimetismo è legato al sesso: le femmine possono avere quattro diversi pattern per le ali, tre dei quali imitano specie tossiche, mentre i maschi non presentano il mimetismo.

Tramite un meccanismo di mappatura genetica, in cui gli scienziati hanno fatto accoppiare farfalle con diversi pattern alari e hanno confrontato i genomi di più di 500 nuovi esemplari, essi hanno ristretto il campo a cinque possibili geni coinvolti nel mimetismo. In seguito, i ricercatori hanno sequenziato i genomi di 30 farfalle, cercando una correlazione tra questi geni specifici e i pattern delle ali. Sorprendentemente, solo un gene presente in entrambi i sessi ha mostrato un’associazione, lo stesso che controlla la differenziazione sessuale degli insetti. 

“Abbiamo illustrato la base genetica del mimetismo femminile in queste farfalle,” ha commentato Wei Zhang, co-autrice dello studio. “Ma questo è solo il primo passo. Come questo gene è rimasto coinvolto nel processo è ancora poco chiaro, e sono necessari ulteriori studi.”

Riferimenti: Nature doi: 10.1038/nature13112

Credits immagine: Khew Sin Khoo