Come i rettili cambiano sesso

La temperatura attorno all'uovo durante l'incubazione condiziona il sesso: i meccanismi genetici azionati dal calore creano solo femmine.

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Drago barbuto (Pogona vitticeps).|William Kreijkes / WikiMedia

Fra le problematiche del cambiamento climatico non c'è la crisi dell'identità di genere... Almeno per noi. Ma, a differenza degli esseri umani, per alcuni rettili (come coccodrilli e tartarughe marine) la questione è seria: il sesso dei nascituri è determinato dalla temperatura durante il processo di incubazione. Temperature più alte producono più femmine: sono 50 anni che gli scienziati cercano di capire come ciò accada, e adesso un team di ricercatori australiani pensano di avere la risposta.

 

Si credeva che la determinazione del sesso fosse di causa o ambientale o genotipica. Tuttavia, alcuni anni fa, i ricercatori australiani hanno messo in discussione la teoria mostrando come entrambi questi fattori siano coinvolti nella determinazione del sesso del drago barbuto (Pogona), rettile della famiglia Agamidae, che ereditano i cromosomi sessuali da entrambi i genitori, come gli esseri umani. Nel loro caso ricevono una combinazione di cromosomi Z e W, invece di X e Y: i maschi hanno la combinazione ZZ, le femmine ZW. Alzando la temperatura sopra i 33 °C durante l'incubazione, da tutte le uopva escono esemplari femmina. In effetti restano geneticamente maschili (ZZ), ma con parti funzionali femminili in grado di farli accoppiare e deporre uova.

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Scinco delle nevi (Niveoscincus ocellatus), un altro rettile australiano che cambia sesso in funzione del clima (vedi). | Msayers / WikiMedia

Le uova di queste femmine geneticamente maschili avranno sicuramente il cromosoma ZZ e questo processo porta alla progressiva eliminazione del cromosoma W, il che significa che la prole potrebbe diventare tutta geneticamente maschile ma determinata sessualmente dalla temperatura. Un risultato potenzialmente disastroso per questi rettili: l'aumento di temperatura causato dal cambiamento climatico porterebbe a una popolazione di sole femmine, e quindi all'estinzione.

 

Scoperto il meccanismo dello switch del sesso, Clare Holleley e i suoi colleghi hanno ipotizzato che la chiave del mistero genetico potesse trovarsi in un interruttore biologico implicato nel processo di produzione di proteine. Hanno perciò focalizzato la ricerca sull'acido ribonucleico messaggero (mRNA) che trasporta il DNA con le istruzioni su come costruire nel ribosoma le proteine che contribuiscono ai tratti genetici, incluso il sesso. I ricercatori hanno così deciso di confrontare le molecole di RNA messaggero prodotte dalle femmine "obbligate" con quelle prodotte da normali maschi e femmine.

«Abbiamo scoperto che i nati femmina per il caldo producono un messaggio unico: il loro RNA trattiene un pezzo di sequenza genica normalmente unita al messaggio», spiega Ira Deveson, co-autore dello studio. «Questo significa che il gene non darà origine a una proteina normale». Un meccanismo analogo (ossia una porzione di messaggio trattenuto dall'RNA) è stato riscontrato anche in coccodrilli e tartarughe, e ciò suggerisce che potrebbe essere responsabile della determinazione del sesso attraverso la temperatura per tutti i sauri.

 

 

«Pensiamo che la scoperta possa aprire la strada a un approccio completamente nuovo per capire come si differenziano maschi e femmine in tutti gli animali», afferma la genetista Jenny Graves, dell'Università di La Trobe (Australia): «in natura ci sono molti modi in cui maschi e femmine si differenziano, questa svolta ci spinge tutti un passo più vicini alla comprensione dell'intero quadro della differenziazione sessuale.»

 

25 Giugno 2017 | Davide Lizzani