Il gene che cambia il vestito delle farfalle

Non parlano, ma usano il linguaggio dei colori per segnalare la loro tossicità e difendersi dai predatori. Tra gli animali che sfruttano al meglio questo stratagemma, le farfalle tropicali del genere Heliconius: decine di specie diverse caratterizzate da un’enorme varietà di decorazioni sulle loro ali. Decorazioni che sono formate però sempre dagli stessi colori brillanti. Ora, alcuni entomologi dell’Università della California di Irvine e dello Smithsonian Tropical Research Institute (Panama) hanno scoperto che a produrre tanta diversità è un unico gene.

All’interno del genere Heliconius, individui di specie diverse che condividono la stessa area geografica hanno evoluto ali con disegni molto simili per forma e colore; allo stesso tempo, e grazie allo stesso meccanismo evolutivo, individui appartenenti alla stessa specie ma che vivono in aree geografiche diverse, presentano disegni diversi, ma che ricordano di volta in volta quelli delle altre specie presenti sul territorio. Si tratta di un tipo di mimetismo – detto mulleriano – nel quale animali velenosi, affini tra loro, si imitano a vicenda adottando tutti una livrea simile per amplificare il segnale di pericolo mandato ai predatori.

Sebbene questi insetti costituiscano un ottimo soggetto per lo studio dell’evoluzione, gli scienziati sanno ancora molto poco dei meccanismi genetici che determinano tale diversità. Con la ricerca pubblicata su Science, i ricercatori hanno provato a fare un po’ di chiarezza, concentrando in particolare la loro attenzione sull’identificazione delle sequenze di Dna che determinano le decorazioni rosse sulle ali delle farfalle Heliconius.

Come riportato nello studio, i biologi prima di tutto hanno individuato, mappato e verificato l’espressione di alcune sequenze genetiche condivise da alcuni individui appartenenti a specie e a popolazioni diverse. I risultati di queste analisi hanno indicato che un solo gene  – il gene optix – è responsabile per la produzione di macchie e disegni di colore rosso in tutte le specie. Di conseguenza, le differenze (e talvolta le somiglianze) nella forma di tali decorazioni non sono determinate dall’azione di geni diversi, ma piuttosto dal modo in cui un unico gene viene regolato nelle singole specie.

“È un bell’esempio che mostra come un gene possa controllare l’evoluzione di pattern complessi in natura”, ha spiegato Robert Reed, a capo dello studio. “Ora però bisogna capire perché: cos’ha di particolare questo gene che lo rende così efficiente nel catalizzare l’evoluzione delle farfalle Heliconius?”.

Fonte: Science DOI: 10.1126/science.1208227