Sapere Scienza

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Le basi genetiche del comportamento: novità dallo studio della volpe

20 Novembre 2018

La socievolezza o l'aggressività sono qualcosa di scritto nei nostri geni? La ricerca svolta dall'Università dell'Illinois ha trovato, sequenziando il genoma di particolari volpi, alcuni indizi del legame tra domesticazione e geni che, con ulteriori studi, potrebbero far luce anche sul comportamento di noi esseri umani.

 

Il processo di domesticazione e la svolta nel sequenziamento del genoma

 

Per studiare il comportamento delle volpi rosse (Vulpes vulpes) gli scienziati hanno dovuto progettare un esperimento a lungo termine: presso il Russian Institute of Cytology and Genetics, un gruppo di volpi è stato selezionato per docilità o aggressività, ricreando - in un intervallo di tempo di circa 60 anni - il processo di domesticazione da lupi a cani in tempo reale. Perché scegliere proprio questa specie? La volpe rossa e il cane (Canis familiaris) sono specie strettamente imparentate che si sono separate circa 10 milioni di anni fa all'interno della famiglia Canidae. Proprio esaminando questo speciale gruppo di volpi, grazie alla pubblicazione del genoma completo di questo animale, i ricercatori hanno iniziato a capire le basi genetiche del comportamento. Una scoperta, questa, che potrà vedere applicazioni anche in ambito umano. Anna Kukekova, professoressa presso il Department of Animal Sciences della University of Illinois e autrice dell'articolo pubblicato su Nature Ecology & Evolution, ha spiegato: "Abbiamo aspettato questo strumento per tantissimo tempo. Nei nostri precedenti lavori abbiamo cercato di identificare le regioni del genoma della volpe responsabili per la docilità e l'aggressività ma questi studi richiedevano un genoma di riferimento e tutto quello che potevamo utilizzare era quello del cane. Per noi, il genoma della volpe fornisce una risorsa di gran lunga migliore per l'analisi genetica del comportamento".

 

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La ricerca pubblicata su Nature Ecology & Evolution

 

Dopo aver sequenziato e assemblato il genoma della volpe, gli scienziati hanno esaminato i famosi esemplari russi, in particolare le regioni genetiche che si differenziavano tra le tre popolazioni a disposizione: aggressiva, mansueta e una popolazione convenzionale (volpi cresciute in fattoria, imparentate con le prime due popolazioni ma non selezionate per un determinato tratto comportamentale). Sono stati quindi sequenziati i genomi di 10 individui di ciascuna popolazione, sono stati confrontati tra loro e con il genoma completo della volpe. Le tre popolazioni differivano in 103 regioni genomiche, alcune responsabili dei due differenti comportamenti presi in considerazione. Kukekova ha commentato: "Trovare regioni genomiche a una tale risoluzione era andare oltre qualsiasi aspettativa con i nostri vecchi strumenti. Ora, per la prima volta, non potremo solo localizzare la parte di un cromosoma che rende le volpi più mansuete o aggressive ma potremo identificare geni specifici responsabili per questo".

 

Il caso della sindrome di Williams-Beuren e il gene SorCS1

 

Le 103 regioni genomiche sono state confrontate con quelle di altri mammiferi con le quali sono state trovate alcune somiglianze. Ad esempio, sono state identificate delle corrispondenze tra le regioni del comportamento delle volpi con quelle importanti per la domesticazione dei cani e con regioni associate alla sindrome di Williams-Beuren negli umani, una rara malattia genetica che, tra gli altri sintomi, è caratterizzata da comportamenti particolarmente estroversi e amichevoli. È risultato strano che la regione di Williams-Beuren non sia stata trovata nelle volpi socievoli ma questo non fa altro che sottolineare che questo tipo di ricerca è ancora agli albori.
Gli studiosi si sono anche concentrati su un singolo gene, chiamato SorCS1, coinvolto nella formazione, funzionalità e plasticità delle sinapsi. Nonostante non fosse stato mai associato al comportamento sociale, il gene SorCS1 ha dimostrato di esserlo chiaramente nelle volpi. Cerchiamo di capire in che modo. Gli addestratori del Russian Institute of Cytology and Genetics interagiscono con le volpi in un modo molto controllato come parte delle loro valutazioni videoregistrate. Cosa succede? Gli addestratori rimangono vicino al recinto in cui sono le volpi per un minuto, tengono la porta aperta per un altro minuto, raggiungono gli animali nel terzo minuto, quindi richiudono la porta e rimangono vicino al recinto per gli ultimi 60 secondi. Gli esemplari più mansueti continueranno a reclamare l'attenzione umana durante l'ultimo minuto della valutazione. È proprio questo gruppo di volpi ad avere una versione del gene SorCS1 che non è stata trovata in quelle aggressive.
È tutto già scritto nel DNA? Anna Kukekova ha affermato: "Pensiamo che questo gene renda le volpi più buone ma non vogliamo enfatizzare questo aspetto – la docilità non è associata a un singolo gene. Il quadro è senz'altro più complesso". Non dobbiamo dimenticarci che nella costruzione del comportamento l'ambiente gioca un ruolo di grande rilievo.

 

Potete continuare ad approfondire questo argomento acquistando e leggendo l'articolo di Bianca De Filippis e Enrico Alleva, "Le malattie neuropsichiatriche e il ruolo dell'etologia", pubblicato nel numero di agosto 2014 di Sapere.

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