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La casta nelle formiche originata da un gene.

Posted by on 31, Ott, 2018 in Altri insetti, news

La casta nelle formiche originata da un gene.

Sono i livelli cerebrali di un ormone simile all’insulina a determinare il comportamento delle formiche.

Un articolo molto interessante tratto da ” Le Scienze”.

La capacità di riprodursi delle formiche è legato al livello di espressione nel loro cervello di un unico gene (ILP2insulin-like peptide 2), che codifica per l’ormone proteico che negli insetti equivale all’insulina.

La scoperta, frutto del lavoro di ricercatori della Rockefeller University a New York e pubblicata su “Science”, permette di spiegare come si è evoluta la suddivisione in caste con compiti specializzati che caratterizza la società di questi insetti.

Un gene all'origine delle caste nella società delle formiche, Formica regina (grande al centro) accudita da formiche operaie che si prendono cura anche delle uova (in bianco).

Formica regina (grande al centro) accudita da formiche operaie che si prendono cura anche delle uova (in bianco).

Per comprendere i meccanismi molecolari che rendono fertili le regine e sterili le operaie, Daniel J. C. Kronauer e colleghi hanno misurato le differenze di espressione a livello cerebrale di regine e operaie appartenenti a sette diverse specie di formiche. Hanno così scoperto che solo un gene, ILP2, era costantemente espresso ad alti livelli nelle regine e sotto-espresso nelle operaie. La proteina ILP2, osservano i ricercatori, regola le capacità metaboliche delle formiche, proprio come avviene per l’insulina nell’essere umano: “Se lo stato nutrizionale è decisamente basso, non ci si può permettere di produrre prole”, dice Kronauer.

I ricercatori hanno quindi controllato il ruolo dell’ormone insulino-simile sul comportamento di una specie di formiche, Ooceraea biroi, nelle cui colonie non ci sono caste rigide e tutte le formiche alternano fasi di riproduzione e di cura delle larve, sincronizzate in tutta la colonia.

Hanno così scoperto che rimuovendo le larve durante la fase di cura della prole, la produzione di ILP2 cerebrale aumentava, riportando gli esemplari alla fase riproduttiva, mentre l’introduzione di larve nella colonia durante la fase riproduttiva diminuiva drasticamente i livelli dell’ormone, inducendole a un comportamento di cura.

In un altro esperimento, i ricercatori hanno iniettato nelle formiche insulina sintetica nella fase di cura, provocando l’inizio della fase riproduttiva anche se erano presenti le larve.

Un gene all'origine delle caste nella società delle formiche, In gran parte delle specie di formiche le operaie sono molto più piccole della regina. (Cortesia Daniel Kronauer)

In gran parte delle specie di formiche le operaie sono molto più piccole della regina. (Cortesia Daniel Kronauer)

Secondo Kronauer e colleghi, nel corso dell’evoluzione le naturali variazioni individuali nell’espressione di ILP2 negli individui di una colonia hanno fatto sì che i soggetti con livelli più elevati di espressione ignorassero lo stimolo “di cura” rappresentato dalle larve e continuassero a riprodursi, mentre i soggetti con una ridotta produzione di ILP2 diventassero via via più sensibili alla presenza di larve e quindi più propensi a concentrarsi sulla cura della prole. “Una volta che in una colonia si ha questo tipo di asimmetria, e la colonia funziona bene, la selezione porterà i livelli di insulina a distanziarsi sempre più”, dice Kronauer. “Il risultato finale sarà la formazione di due caste di formiche operaie e regine”.

Red Le Scienze

 


Al prossimo articolo.

 

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