In un mondo pieno di animali bizzarri, i vermi capillari sono tra i più strani: vermi parassiti che manipolano il comportamento dei loro ospiti in quello che a volte viene chiamato “controllo mentale”. Un nuovo studio sulla rivista Biologia attuale rivela un altro strano tratto condiviso da diverse specie di hairworm: mancano circa il 30% dei geni che i ricercatori si aspettavano che avessero. Inoltre, i geni mancanti sono responsabili dello sviluppo delle ciglia, le strutture simili a peli presenti in almeno alcune delle cellule di ogni altro animale conosciuto.
I vermi capillari si trovano in tutto il mondo e sembrano sottili fili di spaghetti, lunghi un paio di centimetri. I loro corpi semplici suggeriscono il loro stile di vita parassitario: non hanno sistemi escretori, respiratori o circolatori e trascorrono quasi tutta la loro vita all’interno dei corpi di altri animali. “Una delle cose più interessanti, forse la cosa per cui sono più conosciuti, è che possono influenzare il comportamento dei loro ospiti e fargli fare cose che altrimenti non farebbero”, afferma Tauana Cunha, ricercatrice post-dottorato presso l’Università di Chicago. Field Museum e autore principale dello studio svolto in collaborazione con l’Università di Harvard e l’Università di Copenaghen.
Ci sono alcune centinaia di specie di hairworms d’acqua dolce. Le loro uova si schiudono nell’acqua e le larve del verme peloso vengono mangiate da piccoli predatori acquatici come le larve di effimera, che a loro volta vengono mangiate da predatori più grandi e terrestri come i grilli. Dopo essere cresciuti fino all’età adulta all’interno dei corpi dei loro nuovi ospiti, i vermi manipolano il comportamento degli ospiti, facendoli saltare in acqua. Lì, i vermi nuotano fuori dai mozziconi dei loro ospiti e cercano compagni, annodandosi insieme, per ricominciare il ciclo. (Ci sono anche cinque specie di vermi capilliferi che vivono in ambienti marini e parassitano creature acquatiche come le aragoste, ma non è chiaro se anche quelle abbiano capacità di manipolazione dell’ospite — non c’è alcuna pressione affinché i vermi tornino in acqua, dal momento che i padroni di casa ci abitano già.)
Per quanto strano sia il comportamento dei vermi capillari, l’interesse di ricerca di Cunha per gli animali ha più a che fare con il loro DNA. “Abbiamo deciso di sequenziare i loro genomi, perché niente di simile era mai stato sequenziato prima a quel livello”, dice dello studio condotto con i suoi coautori Bruno de Medeiros, Arianna Lord, Martin Sørensen e Gonzalo Giribet. “L’obiettivo era quello di produrre quei genomi e alla fine usarli per comprendere le relazioni evolutive tra hairworms e altri tipi di animali”.
Lei ei suoi colleghi hanno prelevato campioni di DNA da due specie di vermi capillari, uno di acqua dolce e uno di acqua salata, e li hanno sequenziati. Ma quando hanno confrontato i codici genetici dei vermi capelli con quelli di altri animali, hanno trovato qualcosa di sorprendente.
“Ciò che abbiamo scoperto, il che è stato molto sorprendente, è che in entrambi i genomi dei vermi mancava circa il 30% di un insieme di geni che dovrebbero essere presenti praticamente in tutti i gruppi di animali”, afferma Cunha.
Risultati del genere spesso fanno sì che gli scienziati si chiedano se hanno commesso un errore. Ma c’era una connessione tra i geni mancanti nelle due specie di vermi. “La grande maggioranza dei geni mancanti era esattamente la stessa tra le due specie. Questo era semplicemente poco plausibile per caso”, dice Cunha.
Osservando quali funzioni sono responsabili di questi geni mancanti in altri gruppi di animali, Cunha e colleghi hanno dimostrato che danno le istruzioni per produrre le ciglia. “Le ciglia sono organelli, piccole strutture a livello cellulare, che sono sostanzialmente presenti in tutti gli animali e, ancor più in generale, nei protisti e in alcune piante e funghi. Quindi sono presenti in una grande varietà di forme di vita sulla Terra”, afferma Cunha. Sono presenti in molte cellule del corpo umano: ad esempio, le code degli spermatozoi sono ciglia e anche le cellule della retina dei nostri occhi hanno ciglia.
In precedenza, gli scienziati avevano scoperto che i vermi capillari sembravano mancare di ciglia dove normalmente si trovavano. Lo sperma di Hairworm, per esempio, non ha code. Ma mentre nessuno aveva mai visto una cellula ciliata di un verme, questa non era considerata una prova definitiva che non le avessero. È difficile dimostrare qualcosa con prove negative. “Senza i genomi, ciò richiederebbe di esaminare tutte le cellule in tutte le fasi della vita in tutte le specie”, afferma Bruno de Medeiros, curatore di insetti impollinatori presso il Field Museum e coautore dell’articolo.
“Sulla base di precedenti osservazioni, non sembrava che i vermi capillari avessero ciglia, ma non lo sapevamo con certezza”, afferma Cunha. “Ora con i genomi, abbiamo visto che in realtà mancano dei geni che producono le ciglia in altri animali – non hanno i macchinari per fare le ciglia in primo luogo”.
Inoltre, il fatto che sia le specie di vermi capilliferi d’acqua dolce che quelle marine abbiano perso i geni per le ciglia indica che questo cambiamento evolutivo è avvenuto nel profondo passato all’antenato comune delle due specie. “È probabile che la perdita sia avvenuta all’inizio dell’evoluzione del gruppo, e hanno semplicemente continuato così”, afferma Cunha.
La scoperta apre la porta a diverse nuove domande. Non è chiaro in che modo la mancanza di ciglia abbia influenzato i vermi capillari o se il comportamento parassitario dei vermi possa essere correlato alle ciglia mancanti. “Ci sono molti altri organismi parassiti a cui non mancano questi geni specifici, quindi non possiamo dire che i geni manchino a causa del loro stile di vita parassitario”, afferma Cunha. “Ma gli organismi parassiti in generale spesso mancano di molti geni. Si ipotizza che poiché i parassiti non utilizzano determinate strutture e si affidano invece ai loro ospiti, finiscono per perdere quelle strutture”.
I vermi capillari non sono gli unici parassiti in grado di “controllare la mente”: è un comportamento che si manifesta nei protozoi come l’organismo responsabile della toxoplasmosi, che riduce la paura dei gatti nei roditori, e nel fungo Ophiocordycepsreso famoso dal videogioco e dallo show televisivo L’ultimo di noi, che manipola le formiche per diffondere le spore del fungo. Sebbene questi organismi siano solo lontanamente imparentati con i vermi capillari, Cunha afferma che il nuovo studio potrebbe aiutare gli scienziati a trovare fili comuni su come funziona questo comportamento. “Effettuando questa analisi comparativa tra gli organismi in futuro, potremmo essere in grado di cercare somiglianze. O forse questi organismi hanno sviluppato comportamenti simili in modi completamente diversi l’uno dall’altro”, afferma Cunha.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
