Le farfalle monarca resistono al veleno (e i loro predatori anche)

Le farfalle monarca hanno una passione per le piante del genere Asclepias, delle quali si nutrono in abbondanza. Non ci sarebbe nulla di strano se non fosse che queste piante sono tossiche: contengono infatti delle tossine che agiscono sul ritmo del cuore e possono causare arresti cardiaci anche a noi umani. Le monarca, invece, le mangiano senza problemi, perché hanno evoluto un sistema per neutralizzare l'effetto del veleno.

Imitatori. Il problema – per loro – è che non sono le uniche: alcuni loro predatori hanno scoperto il trucco e l'hanno "copiato", risultando a loro volta immuni alle tossine di Asclepias. È un caso più unico che raro di evoluzione convergente, raccontato in uno studio pubblicato su Current Biology.

Le Asclepias sono piante erbacee perenni native per la maggior parte dell'America (con solo alcune specie che provengono dall'Africa). Hanno un meccanismo di difesa molto passivo: quando le loro cellule vengono danneggiate rilasciano una sostanza lattiginosa – da cui il nome inglese delle piante, "milkweed", erbaccia del latte – che contiene delle tossine chiamate cardenolidi. Queste sostanze agiscono su un enzima presente nelle cellule di tutti gli animali: la cosiddetta pompa sodio/potassio, che tra le altre cose serve a dettare il ritmo cardiaco e a regolare la trasmissione degli impulsi nervosi.

Nelle frecce. Interferire con la pompa causa malfunzionamenti a una delle funzioni fondamentali del nostro corpo, per cui consumare Asclepias senza un'adeguata protezione significa rischiare l'arresto cardiaco – tanto è vero che alcune tribù di cacciatori/raccoglitori in Africa usano il "latte" di queste piante come veleno per le loro frecce.

Per proteggersi dalle Asclepias e poterle mangiare senza problemi, le farfalle monarca hanno evoluto una mutazione che rende le loro pompe sodio/potassio immuni all'effetto delle tossine. L'anno scorso è stato pubblicato per la prima volta il genoma completo di un uccello, Pheucticus melanocephalus, che si nutre di farfalle monarca; analizzandolo, gli autori dello studio di cui stiamo parlando hanno notato che il volatile ha una mutazione esattamente nello stesso "posto" dove ce l'ha la farfalla monarca, e con la stessa funzione. Ulteriori analisi hanno dimostrato che anche altri tre predatori della monarca – il topo Peromyscus maniculatus, una vespa parassita delle uova e un verme parassita delle larve – hanno la stessa identica mutazione, e sono quindi in grado di papparsi le monarca senza subire gli effetti delle tossine di Asclepias, che si accumulano nel corpo della farfalla quando mangia.

Prima volta. Secondo Noah Whiteman, uno degli autori dello studio, è la prima volta che osserviamo una mutazione a livello molecolare che è identica a tutti i livelli della rete trofica: le piante producono la tossina, le farfalle le mangiano perché sono resistenti, e i predatori delle farfalle possono nutrirsi perché anche loro sono immuni al veleno.