Volano scintille quando una femmina di nematode incontra il suo compagno in una capsula di Petri. Seguendolo dall’olfatto, lei si dirige verso di lui ed è incinta in pochi istanti di contatto fisico. Ma per la versione ermafrodita di questi minuscoli nematodi la storia è molto diversa. Anatomicamente femminili ma capaci di autofecondarsi con la propria scorta di sperma, gli ermafroditi rimangono decisamente disinteressati all’accoppiamento, finché la loro scorta di sperma non si esaurisce. Solo allora cercheranno i maschi.
Secondo un nuovo studio pubblicato su Facebook, all’interno di dettagli precedentemente sconosciuti sui microscopici rituali di accoppiamento potrebbero nascondersi indizi per una più ampia comprensione dei meccanismi genetici dell’attrazione. Biologia attuale. I risultati non solo colmano lacune sostanziali nella conoscenza di un organismo modello chiave, ma gettano anche nuova luce sull’evoluzione delle strategie riproduttive.
“I biologi stanno appena iniziando a scoprire come si evolvono i comportamenti, e i comportamenti di corteggiamento sono tra i più sorprendenti che vediamo”, afferma il neuroscienziato di Rockefeller Cori Bargmann. “Abbiamo studiato i rituali di accoppiamento dei nematodi per comprendere meglio come cambiano i comportamenti tra le specie.”
Nematodi femminili
Comunemente chiamati nematodi, i nematodi sono un gruppo eterogeneo di organismi presenti in quasi tutti gli habitat della Terra. Tra una manciata di specie esistono ermafroditi capaci di autofecondazione. Il team di Bargmann ha scelto di confrontare le strategie dei membri ermafroditi e non ermafroditi del Caenorhabditis genere. “Questi animali sembrano tutti uguali”, afferma Margaret Ebert, autrice principale dello studio e collaboratrice di ricerca nel laboratorio Bargmann. “Ma usano il loro sistema nervoso in modo diverso, per produrre comportamenti di accoppiamento molto diversi.”
I ricercatori hanno iniziato osservando le interazioni tra maschio e femmina Caenorhabditis. “Non sapevamo quasi nulla del comportamento femminile”, afferma Bargmann. “Prima di studiare gli ermafroditi, la prima domanda era cosa fanno le femmine.”
Il team ha notato tre comportamenti di accoppiamento tra le femmine dei nematodi: seguono i maschi con l’olfatto, smettono di muoversi al contatto fisico con il maschio e aprono la vulva per facilitare l’accoppiamento. “La donna è un modello di efficienza”, afferma Ebert. “Mostra una forte spinta a trovare un compagno e, una volta in contatto, collabora. Entro un minuto dall’incontro con un maschio, è incinta.”
Una delle scoperte più sorprendenti è stata che la femmina segue il maschio attraverso l’olfatto. “Non lo sapevamo”, dice Bargmann. “Si presume generalmente che siano i maschi a scegliere.”
Nematodi ermafroditi
La squadra si è poi rivolta a persone strettamente imparentate, ermafrodite Caenorhabditis. Questi nematodi iniziano la loro vita con un complemento di sperma e ovuli e non seguono i maschi con l’olfatto. Al contrario, evitano attivamente l’accoppiamento e quando i maschi ci provano “è come il toro al rodeo”, dice Ebert. “Fanno movimenti a scatti per buttare via il maschio e scappare.”
Ma man mano che invecchiano, gli ermafroditi continuano a produrre ovuli e cessano di produrre sperma, lasciandoli con gameti che non possono autofecondarsi. All’improvviso, i nematodi maschi diventano attraenti. “Una volta che esauriscono lo sperma, cambiano”, dice Bargmann. “Non è che gli ermafroditi abbiano dimenticato a cosa servono i maschi. Semplicemente mascherano questi comportamenti per una parte della loro vita e poi li scatenano più tardi nella vita, rivelando un sorprendente livello di flessibilità comportamentale.”
Questa flessibilità di accoppiamento ha un senso evolutivo. Dal punto di vista della forma fisica biologica, ogni animale dovrebbe voler massimizzare il proprio input nel pool genetico. Finché gli ermafroditi possono produrre prole tutta propria, non hanno alcun incentivo a mescolarsi con i maschi. Ma una volta che non sono in grado di farlo, diventa strategico dal punto di vista evolutivo accoppiarsi e produrre prole con almeno la metà del loro materiale genetico. Il team sospetta che la presenza di sperma o di liquido seminale agisca come una sorta di regolatore, segnalando che i comportamenti di accoppiamento dovrebbero essere sospesi.
I risultati costituiscono un passo fondamentale verso la risposta alle domande più basilari su come gli animali si evolvono per ottimizzare il passaggio del loro DNA. “I nostri risultati aggiungono un altro pezzo a questo puzzle”, afferma Bargmann. “Queste specie cambiano il loro approccio per massimizzare il numero totale di geni che possono trasmettere alla generazione successiva. È quasi come se gli ermafroditi leggessero un libro di genetica e si chiedessero: ‘come posso massimizzare la mia forma fisica’.”
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
