Nonostante la generale condivisione della teoria darwiniana sulla selezione naturale, la comunità scientifica non ha mai completamente abbandonato le ipotesi di apparente eredità di caratteri acquisiti per effetto di stress e fattori ambientali. Il gruppo di ricerca del Dipartimento di Biologia e biotecnologie “Charles Darwin” dell’Università Sapienza di Roma ha osservato il fenomeno mediante esperimenti condotti su moscerini della frutta Drosophila melanogaster. I risultati dello studio, selezionato per il F1000Prime, sono pubblicati sulla rivista Genetics.
Negli anni ’40 Conrad Waddington aveva sottoposto durante la metamorfosi i moscerini a uno shock termico: essi nella fase adulta mostravano caratteri morfologici anomali, dopo cicli ripetuti di stress a ogni generazione. Aveva osservato che tali caratteri divenivano ereditabili, ossia venivano trasmessi alle generazioni successive anche in assenza di stress. Ai tempi Waddington aveva ipotizzato che i caratteri anomali non fossero acquisiti a seguito dello stress ambientale, ma che fossero dovuti a una variabilita’ genetica pre-esistente. Adesso il team della Sapienza e’ giunto a una nuova spiegazione.
Utilizzando le nuove tecnologie molecolari che fanno uso del sequenziamento del Dna, i ricercatori hanno dimostrato che queste anomalie sono dovute a cambiamenti ex-novo del genoma, a seguito dello stress. Infatti, lo stress da calore puo’ causare sia rotture nel Dna, e quindi la perdita di geni, sia il movimento di elementi trasponibili (o trasposoni), ovvero di particolari sequenze che hanno la capacita’ di “saltare” da una parte all’altra del genoma, provocando mutazioni. Pertanto, l’eredita’ dei caratteri anomali a seguito dello shock non e’ dovuta a una variazione criptica presente nel genoma, ma a meccanismi di mutagenesi.
“Questo modello – spiega Laura Fanti, una delle ricercatrici dello studio – ha importanti implicazioni evolutive. I cambiamenti ambientali possono indurre negli organismi modificazioni adattative non ereditarie – attraverso i cosiddetti meccanismi epigenetici – ma anche mutazioni nelle loro cellule germinali con il conseguente aumento della variabilita’ genetica”. Le variazioni fenotipiche, comparse in conseguenza di uno stress ambientale (sottoposto durante una fase critica dello sviluppo), possono infatti essere “incorporate” nel patrimonio genetico dell’organismo biologico mediante induzione e selezione di varianti geniche corrispondenti, cosicche’ queste varianti continueranno a essere prodotte anche in assenza di qualsiasi stimolo esterno.
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