La Scoperta: Un Cambio di Comportamento con un Solo Gene
Per 35 milioni di anni, i moscerini della frutta *Drosophila melanogaster* hanno sedotto le femmine con il loro canto. Ma un recente esperimento, pubblicato sulla prestigiosa rivista *Science*, ha rivelato che è sufficiente intervenire su un unico gene per indurli ad adottare il comportamento di un’altra specie, offrendo doni nuziali. Questa scoperta rappresenta una pietra miliare nella comprensione di come i geni influenzino comportamenti complessi e come l’evoluzione possa operare attraverso modifiche genetiche minime.
I Dettagli dell’Esperimento Giapponese
L’esperimento è stato condotto dal National Institute for Information and Communications Technology (Nicr) in Giappone, in collaborazione con l’Università di Nagoya. I ricercatori hanno dimostrato che è possibile modificare un solo gene per indurre nuove connessioni tra i neuroni e trasferire, in questo modo, comportamenti tipici di una specie in una specie diversa. L’oggetto dello studio sono stati i moscerini della frutta, nello specifico le specie *Drosophila melanogaster* e *Drosophila subobscura*.
Il Ruolo del Gene ‘fruitless’ (‘fru’)
La chiave di questa trasformazione comportamentale risiede in un gene chiamato ‘fruitless’ o ‘fru’, comune alle due specie e noto per controllare il comportamento di corteggiamento nei maschi. In condizioni normali, i maschi di *Drosophila melanogaster* corteggiano le femmine vibrando rapidamente le ali per produrre un canto, mentre i maschi di *Drosophila subobscura* offrono in dono alle femmine del cibo rigurgitato. Il gene ‘fru’ è presente nei neuroni che controllano la produzione di insulina, un ormone che agisce come neurotrasmettitore nel cervello. Tuttavia, nei moscerini che corteggiano con i doni, i neuroni che producono insulina sono collegati al centro di controllo del corteggiamento nel cervello, a differenza di quelli che corteggiano con il canto.
L’Attivazione del Gene e la Trasformazione del Comportamento
Utilizzando embrioni modificati con proteine attivate dal calore, i ricercatori hanno identificato un gruppo di circa 18 neuroni produttori di insulina che controllano la proteina FruM, specifica del sesso maschile, e che sono raggruppati in una parte del cervello chiamata pars intercerebralis. Attivando il gene ‘fru’ in questi neuroni nei moscerini che corteggiano con il canto, le cellule hanno sviluppato lunghe proiezioni neurali e si sono connesse al centro del corteggiamento nel cervello, creando nuovi circuiti cerebrali che hanno indotto al corteggiamento con i doni. Questo ha portato alla riorganizzazione genetica in alcuni neuroni preesistenti, diversificando il comportamento e contribuendo alla differenziazione delle specie.
Implicazioni per la Comprensione dell’Evoluzione
Questa scoperta ha importanti implicazioni per la comprensione dell’evoluzione del comportamento. Suggerisce che l’evoluzione di nuovi comportamenti non richiede necessariamente l’emergere di nuovi neuroni, ma può avvenire attraverso una riorganizzazione genetica su piccola scala in neuroni preesistenti. Questo meccanismo potrebbe spiegare come le specie si diversificano e sviluppano nuove strategie di sopravvivenza e riproduzione.
Riflessioni sull’Impatto della Scoperta
La capacità di modificare un comportamento complesso come il corteggiamento attraverso la manipolazione di un singolo gene apre scenari affascinanti e solleva importanti questioni etiche. Sebbene questa ricerca sia focalizzata sui moscerini della frutta, le implicazioni per la comprensione del comportamento animale e umano sono significative. È fondamentale considerare attentamente le implicazioni di tali scoperte e promuovere una ricerca responsabile e consapevole.