Creata in laboratorio una specie di lucertola tutta femminile

Ricercatori hanno allevato una nuova specie di lucertola tutta femminile, imitando un processo che è avvenuto naturalmente in passato ma non è mai stato osservato direttamente.

“Si tratta di ricreare gli eventi che portano a nuove specie”, ha detto il biologo cellulare Peter Baumann dello Stowers Institute for Medical Research, la cui nuova specie è descritta il 3 maggio nei Proceedings of the National Academy of Sciences. “

Le specie solo femminili che si riproducono clonando se stesse – un processo chiamato partenogenesi, in cui gli embrioni si sviluppano senza fecondazione – una volta erano considerate dei vicoli ciechi evolutivi. Ma nell’ultimo decennio, l’unisessualità è stata trovata in più di 80 gruppi di pesci, anfibi e rettili. Potrebbe non essere un vicolo cieco dopo tutto.

Il più noto tra tutte le specie unisessuali sono gli Aspidoscelis, le lucertole dalla coda a frusta del Nord America sud-occidentale, di cui 7 su 12 specie sono unisessuali. Gli studi genetici suggeriscono che la loro unisessualità è emersa da unioni storiche di due lucertole sessualmente riproduttive appartenenti a specie strettamente correlate, la cui prole ibrida possedeva mutazioni necessarie per la partenogenesi.

In due delle code a frusta unisessuali, questo sembra essere stato sufficiente; sono diventate immediatamente tutte femmine. Negli altri cinque, c’è voluto un altro giro di accoppiamento sessuale tradizionale. Queste specie sono cosiddette triploidi, con due serie di cromosomi dalla specie madre originale e uno dal padre.

Ma per tutte le prove di queste ibridazioni storiche, è stato notevolmente difficile da osservare nel presente. Quando sono stati trovati nuovi ibridi in natura, si sono dimostrati invariabilmente sterili. Lo stesso vale per gli sforzi di laboratorio, compreso uno che è durato per 29 anni e ha coinvolto 230 lucertole di nove specie. I ricercatori sono rimasti con un enigma: anche se aggiungere cromosomi è chiaramente possibile, è un disastro ogni volta che si vede.

“Ci sono specie riconosciute per le quali quell’evento di ibridazione è avvenuto 100.000 anni fa”, ha detto Baumann. “Ma ci sono anche ibridi che sono sorti negli ultimi cinque anni. Se vai in New Mexico e ti guardi intorno, puoi trovarli. Sono sorti anche in laboratorio, ma sono sterili.”

C’è stato, tuttavia, un accenno storico di successo ibrido. Nel 1967, una femmina di A. exsanguis in cattività, triploide e partenogetica, si accoppiò con successo con un maschio di A. inornata. Una prole femminile ha deposto le uova. Non sono stati curati, ma Baumann e colleghi sospettavano che avrebbero potuto svilupparsi.

Nel nuovo studio hanno rivisitato quell’esperimento, accoppiando nuovamente A. exsanguis con A. inornata. Questa volta, ha funzionato definitivamente. Sei uova sono state recuperate e incubate, producendo quattro femmine ibride. Tutte hanno continuato a clonarsi. Quella prole è ora alla quarta generazione, in piena salute e rappresenta “una prova di principio” per come nuove lucertole partenogenetiche potrebbero evolversi in natura.

Il team di Baumann non ha ancora deciso come chiamare la nuova specie, che a marzo contava 68 femmine con altre uova in arrivo. Più urgente di un nome è lo studio continuo. “Qual è la differenza fondamentale tra queste lucertole e ogni ibrido che è stato esaminato negli ultimi 40 anni? La competenza di Baumann è nella divisione cellulare; confrontare la divisione cellulare sessuale, nota come meosi, nella nuova specie con altre lucertole sterili potrebbe rivelare meccanismi non ancora apprezzati. “

Se questa ibridazione di laboratorio si dimostra analoga ai momenti di ibridazione che si verificano in natura, potrebbe sostenere la nozione che l’unisessualità non è un vicolo cieco evolutivo. Le lucertole di Baumann hanno effettivamente appena ricevuto un afflusso di mutazioni genetiche, fornendo varietà non disponibili per gli autocloni. Si chiede se alcuni lignaggi di lucertole potrebbero effettivamente alternare tra riproduzione sessuale e unisessuale, a seconda delle pressioni di ogni epoca.

“È davvero il caso che, una volta che una specie è unisessuale, è fissato nella pietra, e sarà così fino alla sua estinzione? “O c’è una possibilità che il materiale nei lignaggi unisessuali possa ritrovare la sua strada?”

Immagine: 1) Uno dei figli dell’ibrido. (William B. Neaves). 2) Nella metà sinistra dell’immagine, una figlia ibrida che si riproduce partenogeneticamente riposa tra le sue specie genitoriali; a destra ci sono i discendenti di seconda, terza e quarta generazione dell’ibrido. (PNAS).

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Citazione: “Sintesi in laboratorio di una specie di vertebrato che si riproduce indipendentemente”. Da Aracely A. Lutes, Diana P. Baumann, William B. Neaves, e Peter Baumann. Atti dell’Accademia Nazionale delle Scienze, Vol. 108. No. 18, 3 maggio 2011.