Svelati i segreti dei toporagni subacquei: sono nel Dna e nella mioglobina

La capacità di immergersi si è evoluta in 5 separati episodi: 3 nei toporagni e 2 nelle talpe

[16 Giugno 2021]

La capacità di alcuni toporagni, minuscoli mammiferi insettivori a sangue caldo, di tuffarsi e cacciare in acque gelide sembra sfidare la logica evolutiva. Utilizzando campioni di DNA per costruire un albero evolutivo, lo studio “Myoglobin primary structure reveals multiple convergent transitions to semi-aquatic life in the world’s smallest mammalian divers”, pubblicato su eLife da un team di ricercatori canadesi, cinesi, giapponesi, britannici e statunitensi, ha rivelato rivelato che il comportamento subacqueo dei toporagni si è evoluto in 5 volte distinte.

Per tracciare questo sorprendente viaggio evolutivo, gli scienziati hanno raccolto campioni di DNA da 71 specie diverse, tutte appartenenti a un grande gruppo di mammiferi insettivori imparentati tra loro: gli eulipotifli (Eulipotyphla) che, comprende  . ricci, talpe, selenodonti, desmans e toporagni. Il ricercatore capo, Michael Berenbrink, dell’università di Liverpool, ha spiegato a BBC News che «Abbiamo campionato campioni provenienti da tutto il mondo».

Dopo che il team guidato da Kay He dell’università del Manitoba e dell’Accademia cinese delle scienze ha  creato l’albero genealogico gli eulipotifli, realizzando un quadro dettagliato della relazione tra ciascuna specie. gli scienziati sono stati in grado di utilizzare queste informazioni per tracciare l’evoluzione del comportamento subacqueo dei toporagni.

Berenbrink  evidenzia che «Abbiamo mappato l’evoluzione di una singola proteina, chiamata mioglobina, che immagazzina ossigeno nei muscoli. Si può vedere una firma genetica [nel DNA] che ci mostra quando questa proteina chiave sia aumentata in abbondanza nei muscoli degli animali. Questo, per un animale, è il cambiamento necessario per immagazzinare più ossigeno nei suoi muscoli, in modo che possa trattenere il respiro sott’acqua e cacciare».

La cosa sorprendente è che l’evoluzione dell’abilità subacquea dei toporagni non è stata né uniforme né esclusiva: negli eulipotifli la “firma subacquea” è comparsa in 5 distinti episodi evolutivi. Berenbrink  evidenzia che «Si è evoluta 3 volte nei toporagni e 2 volte nelle talpe. La sequenza genetica di una sola proteina ci dice così tanto sullo stile di vita di questi animali che non siamo riusciti a capire dai fossili».

Lo scienziato britannico conclude: «Lo studio genetico ci ha fornito una visione affascinante dell’evoluzione dei mammiferi che sembrano essere i meno attrezzati per le immersioni. Sono così piccoli, perdono calore così velocemente e bruciano energia a un ritmo così alto, quindi hanno dei costi molto alti, ma possono permetterselo perché ci sono enormi vantaggi nell’avere accesso a tutte le larve di insetti che vivono nei fiumi e nei torrenti. Questo ci mostra solo ciò che la natura può davvero fare».