La deposizione delle uova è stata la preferenza dei molluschi per milioni di anni, ma un gruppo di molluschi marini ha scelto di partorire invece. Questo cambiamento è avvenuto rapidamente in termini evolutivi e gli scienziati hanno scoperto che è stato guidato da circa 50 cambiamenti genetici. Lo studio dell’architettura genetica di questo cambiamento ha rivelato che l’accumulo di molti cambiamenti graduali è la chiave, anziché fare un grande salto.
La Littorina saxatilis è un mollusco che partorisce giovani vivi ed è difficile da distinguere dai suoi simili che depongono le uova, poiché ha una grande varietà di conchiglie e habitat. Questo spiega perché è spesso identificato erroneamente e ha ricevuto più di 100 nomi di specie e sottospecie secondo The Guardian.
Per comprendere le differenze genetiche tra questi molluschi marini, un team di ricercatori guidato da Sean Stankowski dell’Istituto di Scienza e Tecnologia dell’Austria (ISTA) ha analizzato l’albero genealogico della L. saxatilis e dei suoi parenti utilizzando sequenze genomiche complete. Hanno scoperto che la capacità di partorire giovani vivi era legata a 50 cambiamenti genetici sparsi nel genoma del mollusco. Questo è stato facilitato dall’incrocio tra i molluschi della L. saxatilis, che ha permesso lo scambio genico tra le specie.
“Questo incrocio ci ha permesso di identificare i geni coinvolti nell’evoluzione del parto, poiché si distinguono dallo sfondo genetico”, ha spiegato il professor Roger Butlin dell’Università di Sheffield.
Attraverso l’analisi delle informazioni genetiche, è emerso che la nascita di giovani vivi nei molluschi marini è avvenuta gradualmente negli ultimi 100.000 anni attraverso una serie di mutazioni accumulate. Tuttavia, non è ancora chiaro quali di questi cambiamenti siano stati cruciali per il cambiamento nella strategia riproduttiva.
“Al momento non possiamo dire quali cambiamenti siano stati necessari specificamente per il parto”, ha continuato Butlin. “Tutti i 50 cambiamenti si verificano insieme nei molluschi che partoriscono vivi, quindi molti di loro sono necessari per il parto. Ma alcuni di essi potrebbero essere responsabili di altre caratteristiche associate al parto, come il cambiamento nell’accoppiamento durante tutto l’anno invece di una sola stagione”.
Il passaggio dalla deposizione delle uova al parto potrebbe aver beneficiato i molluschi marini, rendendo i loro giovani meno vulnerabili all’essiccazione, alla schiacciatura o alla predazione prima della schiusa. Tuttavia, questo cambiamento ha comportato anche costi per i genitori.
“L’investimento extra nella prole avrebbe posto nuove esigenze all’anatomia, alla fisiologia e al sistema immunitario dei molluschi”, ha affermato Stankowski.
Studiare grandi cambiamenti evolutivi come questo è raro, ma ci aiuta a comprendere come avvengono lentamente e su diverse specie. Questo esempio di studio dell’architettura genetica del cambiamento evolutivo dimostra che le innovazioni avvengono attraverso passi incrementali, non è necessario un grande salto genetico per sviluppare nuove funzioni sorprendenti.
Questo ci insegna non solo i grandi cambiamenti evolutivi del passato, come l’evoluzione delle piume per il volo, ma ci dà anche un’idea di come potrebbero avvenire i cambiamenti futuri in risposta al cambiamento climatico e quali specie potrebbero non adattarsi alle nuove condizioni termiche necessarie per sopravvivere.
“Studiando il recente cambiamento evolutivo nel modo in cui i molluschi marini partoriscono, possiamo comprendere meglio questi importanti cambiamenti e applicare i nostri metodi ad altri cambiamenti evolutivi”, ha detto Butlin.
“I nostri risultati cambieranno il modo in cui i biologi vedono le grandi transizioni evolutive, concentrandosi sui benefici progressivi dei piccoli passi evolutivi. Saranno utili per comprendere la base genetica e storica di altri tratti adattivi, soprattutto quando molte specie devono adattarsi rapidamente a un mondo in cambiamento”, ha concluso Butlin.
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Science.
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