Gli scienziati hanno scoperto che frammenti di DNA 'capovolti' possono accelerare significativamente l'adattamento e l'evoluzione dei pesci, offrendo spunti su come emergono e si diversificano nuove specie. Questa comprensione potrebbe rivoluzionare il nostro approccio alla conservazione e la nostra comprensione della diversità della vita.
La domanda centrale in biologia è come emergono nuove specie e come si è formata l'incredibile diversità della vita sulla Terra. La ricerca sui pesci ciclidi del lago Malawi, in Africa orientale, fornisce indizi preziosi. In questo unico lago, oltre 800 specie diverse si sono evolute da un antenato comune in un tempo relativamente breve rispetto all'evoluzione di umani e scimpanzé.
I ricercatori delle Università di Cambridge e Anversa hanno studiato la rapida evoluzione di questi ciclidi. I loro risultati, pubblicati sulla rivista Science, si sono concentrati sul DNA di oltre 1.300 ciclidi. Hanno scoperto che in alcune specie, ampie sezioni di DNA su cinque cromosomi sono capovolte, un tipo di mutazione chiamato inversione cromosomica. Questo processo agisce come un 'supercaricatore' evolutivo.
Durante la normale riproduzione, il DNA viene rimescolato attraverso la ricombinazione, mescolando il materiale genetico di entrambi i genitori. Tuttavia, le inversioni cromosomiche bloccano questa miscelazione all'interno della regione invertita. Ciò significa che le combinazioni geniche all'interno dell'inversione vengono tramandate intatte, generazione dopo generazione. Questo preserva adattamenti benefici e accelera l'evoluzione.
Questi set di geni conservati sono spesso chiamati 'supergeni'. Nei ciclidi del Malawi, i supergeni svolgono diversi ruoli importanti. Sebbene diverse specie di ciclidi possano ancora incrociarsi, le inversioni aiutano a mantenerle separate impedendo ai loro geni di mescolarsi troppo. I geni all'interno di questi supergeni spesso controllano tratti cruciali per la sopravvivenza e la riproduzione, come la vista, l'udito e il comportamento.
Le inversioni agiscono anche frequentemente come cromosomi sessuali, influenzando se un pesce diventa maschio o femmina. Questa scoperta apre nuove strade per comprendere come funziona l'evoluzione. Le inversioni cromosomiche non sono uniche dei ciclidi; si trovano anche in molti altri animali, compresi gli umani. Sono sempre più riconosciute come un fattore chiave nell'evoluzione e nella biodiversità.
Questa ricerca fornisce una comprensione più profonda di come la vita sulla Terra diventi così ricca e varia. Comprendendo come questi supergeni si evolvono e si diffondono, gli scienziati si stanno avvicinando alla risposta a una delle più grandi domande della scienza. Questa conoscenza può essere applicata agli sforzi di conservazione, aiutando a proteggere la biodiversità e a capire come le specie si adattano agli ambienti in cambiamento.