IL MISTERO DEL GAMBERO MARMORIZZATO E LA PARTENOGENESI

I segreti del gambero che si clona da sé

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa (ENEA)

                          Un esemplare di Procambarus virginalis (Wikimedia Commons)

LA PARTENOGENESI:

La partenogenesi (dal greco παρθένος, «vergine» e γένεσις, «nascita», ovvero riproduzione verginale) è un modo di riproduzione di alcune piante e animali in cui lo sviluppo dell'uovo avviene senza che questo sia stato fecondato. È la modalità di riproduzione sessuata più frequente in natura e può essere considerata come una riproduzione sessuale “asessuata” perché, pur implicando la formazione di gameti, non richiede fecondazione. Tale discendenza può essere telitoca (discendenza composta di sole femmine), arrenotoca (discendenza composta di soli maschi) o deuterotoca (discendenza composta da entrambi i sessi); un organismo non può però riprodursi in più di un tipo di partenogenesi. La partenogenesi si è evoluta in numerosi gruppi animali, indipendentemente da rigide compartimentazioni sistematiche, a più livelli di evoluzione e affinamento.

L'analisi del DNA ha rivelato che il gambero marmorizzato, una specie fortemente invasiva che si riproduce per partenogenesi, ha avuto origine in un acquario negli anni novanta. I ricercatori stanno cercando di ridurne la diffusione soprattutto in Madagascar, dove rischia di soppiantare le specie di gamberi autoctone ma è molto apprezzato come fonte di proteine economica e diffusa. I biologi molecolari hanno sequenziato il genoma di una specie invasiva di gamberi che può riprodursi senza accoppiamento e si sta diffondendo rapidamente attraverso il Madagascar. Il gambero marmorizzato (Procambarus virginalis) fu individuato per la prima volta in alcuni acquari in Germania negli anni novanta. Ora, il sequenziamento del DNA indica che la specie probabilmente è il prodotto di due membri tra loro lontanamente imparentati di una diversa specie di gambero, come riportato il 5 febbraio su "Nature Ecology ed Evolution". Il gambero marmorizzato è già stato bandito nell'Unione Europea e in alcune parti degli Stati Uniti per la minaccia che rappresenta per gli ecosistemi di acqua dolce. La specie si è ora diffusa all'interno del Madagascar e rischia di scalzare sette specie di gamberi autoctoni. "E' una popolazione molto aggressiva", afferma Frank Lyko,  biologo molecolare del German Cancer Research Center di Heidelberg, in Germania, che ha codiretto lo studio. "Se il gambero marmorizzato continua a diffondersi al suo ritmo attuale, probabilmente soppianterà le specie endemiche". I gamberi marmorizzati hanno tre copie di ciascun cromosoma invece delle solite due. Lyko e il suo team hanno sequenziato il genoma di un singolo individuo da un ceppo di laboratorio noto come Petshop. Il suo DNA ha rivelato una sorpresa: aveva due diversi genotipi in molti punti del genoma. La  spiegazione migliore, dice Lyko, è che due dei cromosomi sono quasi identici nella loro sequenza, mentre il terzo differisce sostanzialmente. I due genomi distinti sono strettamente correlati a quelli di un altro gambero d'acqua dolce, il Procambarus fallax, originario della Florida e popolare tra gli acquariofili. Lyko ipotizza che il gambero marmorizzato sia emerso quando il genoma di uno spermatozoo di un P. fallax è stato duplicato, cosa che può succedere in risposta a improvvisi sbalzi di temperatura. Se queste cellule fossero poi state fecondate da un altro individuo che vive nello stesso acquario, si sarebbe ottenuto un embrione con tre copie del suo genoma, dice Lyko, che rappresenterebbe una nuova specie. Lyko dice che il primo gambero marmorizzato probabilmente è nato in un acquario in Germania o negli Stati Uniti, e che i suoi discendenti sono stati scambiati un po' ovunque tra i collezionisti di pesci.

Origini di una specie

La prima descrizione scientifica del gambero marmorizzato apparve nel 2003 in un articolo su "Nature" che mostrava che tutti i membri osservati delle specie erano femmine e si riproducevano per partenogenesi, un processo mediante il quale una cellula uovo non fecondata si sviluppa in un adulto con un genoma identico a quello della cellula madre. Come il primo gambero marmorizzato abbia acquisito la capacità di riprodursi per partenogenesi è un mistero, dice Lyko. Alla base della transizione potrebbero esserci la perdita o la mutazione dei geni della riproduzione sessuale. La teoria di Lyko è ragionevole, afferma Gerhard Scholtz, zoologo della Humboldt University di Berlino che ha condotto il primo studio sui gamberi marmorizzati. Egli si chiede perché ci fossero due diverse popolazioni di P. Fallax nella stessa vasca. La specie potrebbe anche essere emersa in natura. "Il fatto che popolazioni naturali di gamberi marmorizzati non siano state trovate in natura non significa che non esistano.

Per comprenderne meglio la diffusione, il gruppo di Lyko  ha selezionato i genomi di altri quattro gamberi marmorizzati, tra cui alcuni provenienti da popolazioni che sono fuggite o sono state volontariamente liberate da acquari e hanno poi colonizzato i laghi tedeschi, e un individuo proveniente da un mercato in Madagascar. Il team ha anche effettuato un sequenziamento del DNA più limitato di 49 individui catturati in tutta l'isola. Questi studi hanno mostrato una sorprendente mancanza di diversità genetica, dovuta probabilmente alla recente origine della specie e alla capacità di riprodursi attraverso partenogenesi. Julia Jones, conservazionista della Bangor University, nel Regno Unito, ha guidato il gruppo che per primo ha esaminato la diffusione di gamberi marmorizzati in Madagascar dopo la loro scoperta nel 2007. Dice che la diffusione della specie è dovuta in gran parte alla sua popolarità come fonte di cibo. Nel 2009, incontrò un uomo su un autobus che trasportava un sacchetto di plastica pieno di questi gamberi che aveva progettato di liberarli nelle sue risaie nella speranza di creare una popolazione sostenibile, dice. Fermare la loro diffusione in Madagascar sarà "praticamente impossibile", dice Lyko. I suoi collaboratori hanno iniziato campagne per spingere la gente a non trasportarli o liberarli nelle risaie. Il messaggio è difficile da trasmettere in un paese con un alto tasso di povertà e in cui i gamberi marmorizzati sono una fonte di proteine economica e diffusa.

Da:

http://www.lescienze.it/news/2018/02/08/news/genetisti_rivelano_segreti_gambero_superinvasivo-3854638/?ref=nl-Le-Scienze_09-02-2018

PER APPROFONDIMENTI:

http://www.amazon.it/dp/1530593212

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