Il sequenziamento del genoma del tuatara apre l’accesso a antichissimi segreti evolutivi

Un eccezionale studio realizzato dagli scienziati insieme alla tribù maori tiwi Ngātiwai

[7 Agosto 2020]

Lo studio  “The tuatara genome reveals ancient features of amniote evolution”, pubblicato su Nature da un team internazionale di ricercatori  guidati dagli neozelandesi dell’università di Otago e dalla tribù maori  Ngātiwai iwi, illustra per la prima volta al mondo il sequenziamento del genoma del tuatara (Sphenodon punctatus), un raro rettile con un “terzo occhio”, endemico della Nuova Zelanda, i cui antenati vagavano sulla Terra con i dinosauri.

Il principale autore dello studio il genetista Neil Gemmell, del Dipartimento di anatomia dell’università di Otago, aspiega che «Il sequenziamento del genoma tuatara, che è il 67% più grande del genoma umano, ha rivelato un’architettura genomica diversa da qualsiasi cosa precedentemente riportata, e ha aiutato confermare la posizione evolutiva e la life history unica di questo antico rettile. Se prendiamo in considerazione l’albero della vita, con le specie che divergono nel tempo e si dividono in gruppi come rettili, uccelli e mammiferi, possiamo finalmente vedere con una certa sicurezza dove si trova il tuatara».

Infatti, dallo studio emerge che i Tuatara sono rimasti sul loro ramo dell’albero evolutivo per un periodo di tempo sbalorditivo. Con stime di divergenza precedenti che erano comprese tra i 150 e i 250 milioni di anni e  senza parenti stretti, la posizione della tuatara sull’albero della vita è rimasta a lungo controversa. Alcuni sostenevano che il tuatara fosse imparentato più strettamente  a uccelli, coccodrilli e tartarughe, mentre altri affermavano che condividevano un antenato comune con lucertole e serpenti e sembra che abbiano ragione, visto che il nuovo studio pone saldamente il tuatara sul ramo condiviso con le lucertole e i serpenti, ma i ricercatori sottolineano che «Sembra che, separati lungo la loro traiettoria, si siano per circa 250 milioni di anni, un enorme lasso di tempo se consideriamo che i primati hanno avuto origine solo circa 65 milioni di anni fa, e gli ominidi, da cui discendono gli esseri umani, hanno avuto origine circa 6 milioni di anni fa».

Gemmell  evidenzia che «Provare la posizione filogenetica del tuatara in modo solido è eccitante, ma la più grande scoperta di questa ricerca è stata come scoprire il codice genetico e iniziare a esplorare gli aspetti della biologia che rende questa specie così unica, sviluppando anche nuove informazioni che ci aiuteranno  a conservare meglio questa taonga, questo tesoro speciale».

In particolare, gli scienziati sono interessati a capire come la tuatara, che può vivere per più di 100 anni, sia così longevo e dicono che «L’esame di alcuni dei geni implicati nella protezione del corpo dai danni dell’età ha evidenziato che i tuatara hanno più di questi geni di qualsiasi altra specie di vertebrati finora esaminata».

Gemmell aggiunge: «Questa potrebbe essere una delle chiavi della loro lunga vita? Inoltre, il tuatara non sembra contrarre molte malattie, quindi esaminare quali fattori genetici potrebbero proteggerli è un altro punto di interesse per il nostro studio, dato che abbiamo anche esplorato gli aspetti genetici che sono alla base della vista, dell’olfatto e della regolazione della temperatura del tuatara»

Un altro aspetto significativo dello studio  è stata la collaborazione con la tribù maori tiwi Ngātiwai  e secondo Gemmell che ritiene che il progetto sia «Un esempio attuale per i team di ricerca che cercano di lavorare in collaborazione con le comunità indigene. lavorare insieme ai Ngātiwai è stato incredibilmente gratificante in quanto ci ha fornito l’opportunità di spiegare cosa voleva fare il team di ricerca e perché e ha dato a Ngātiwai la possibilità di condividere il loro rapporto con tuatara. Molto presto è diventato chiaro che un obiettivo primario per tutti noi era quello di sviluppare nuove conoscenze che avrebbero migliorato la conservazione di questa specie. Abbiamo deciso di collaborare insieme per raggiungere tale obiettivo, cercando anche opportunità per condividere altri benefici che potrebbero derivare dalla ricerca. E’ stata una partnership informata che credo sia stata un importante elemento abilitante per il successo del progetto, che va ben oltre i risultati scientifici del sequenziamento del genoma».

Ne è convinto anche Alyx Pivac, responsabile della Ngātiwai Trust Board Resource Management Unit: «I Tuatara sono una taonga ed è un piacere vedere che i risultati di questo studio sono stati pubblicati. La nostra speranza è che questa sia un’altra informazione che ci aiuterà a capire il tuatara e ci aiuterà nella conservazione di questa specie speciale. Vogliamo estendere un grande mihi a tutti coloro che sono stati coinvolti in questo importante lavoro«.

Clive Stone, Te Uri O Hikihiki ki Mokau ha aggiunto: «Penso sia importante che riconosciamo alcune delle persone Ngatiwai essenziali che hanno reso possibile questo progetto, Nga Rangatira, Houpeke Piripi, Te Warihi Hetaraka e Hori Parata che ci hanno guidato, informato e ci ispirato a completare questo percosrso. Come kaitiaki (guardiani) del tuatara all’interno del Ngātiwai rohe (area), desideravamo esplorare questa nuova tecnologia (sequenziamento del genoma del DNA) e potenziare il Ngātiwai kaitiakitanga (amministrazione), avendo un ruolo attivo di partenariato nel processo decisionale, oltre a partecipare attivamente ai programmi di gestione e monitoraggio. Ci ha anche permesso di preparare meglio i nostri taitamariki (giovani) ad assumersi le loro responsabilità kaitiaki, che permetteranno loro di avere mana whenua (autorità) su queste isole. La nostra aspirazione era che questa ricerca aumentasse la consapevolezza nazionale e globale sulla conservazione del tuatara, così come di molte altre specie neozelandesi che affrontano minacce simili alla loro sopravvivenza a lungo termine. Questo progetto ha anche offerto una significativa opportunità per dimostrare l’importanza e il valore che si ottengono quando iwi, ambientalisti e scienziati lavorano insieme per fornire dati critici per la conservazione a lungo termine di una specie».”

Gemmell conclude: «Con il genoma sequenziato, ora la comunità scientifica internazionale ha un progetto attraverso il quale esaminare le molte caratteristiche uniche della biologia del tuatara, che aiuteranno la nostra comprensione dell’evoluzione degli amnioti, un gruppo che include uccelli, rettili e mammiferi. Non è inverosimile pensare, che attraverso la nostra nuova comprensione del genoma tuatara, potrebbero emergere nuove intuizioni che andranno a beneficio della comprensione della nostra biologia e della nostra salute».