L’asteroide che segnò la fine dei dinosauri potrebbe aver creato le condizioni perché le formiche diventassero uno dei gruppi di insetti più diversi del pianeta. Un nuovo studio collega questa espansione a picchi di attività di elementi trasponibili, tratti di DNA capaci di spostarsi e moltiplicarsi nel genoma.
I ricercatori non sostengono che quei “geni saltatori” abbiano da soli prodotto migliaia di specie. I dati indicano però che le loro ondate di attività, iniziate nel Paleogene circa 66 milioni di anni fa, precedettero la grande diversificazione di alcune importanti linee evolutive di formiche.
Da parassiti genetici a possibili motori dell’evoluzione
Gli elementi trasponibili sono sequenze di DNA mobili: possono cambiare posizione nel genoma e generare copie di sé. Per molto tempo sono stati considerati soprattutto parassiti genetici, perché la loro proliferazione non offre necessariamente un vantaggio all’organismo e, in alcuni casi, può perfino contribuire a malattie.
Questa descrizione non esaurisce però il loro ruolo. Muovendosi e duplicandosi, gli elementi trasponibili possono introdurre variazioni nel materiale genetico su cui agisce l’evoluzione. Il lavoro guidato da Lukas Schrader dell’Institute for Evolution and Biodiversity dell’Università di Münster propone che questo meccanismo abbia avuto un peso nella storia evolutiva delle formiche.
Il punto importante è il rapporto tra tempi ed eventi: dopo l’impatto dell’asteroide e la successiva estinzione di massa, l’ambiente offrì nuove opportunità a molti gruppi animali. Le formiche erano già presenti, ma alcune loro linee avrebbero poi conosciuto un’espansione straordinaria. Lo studio individua impennate indipendenti dell’attività dei geni saltatori poco prima della diversificazione di quei gruppi.
Il confronto tra 163 specie
Per ricostruire questa storia, il gruppo internazionale ha confrontato i genomi di 163 specie di formiche. Il campione comprende dodici delle sedici sottofamiglie ancora esistenti e consente di osservare una parte ampia della diversità genetica delle formiche moderne.
Attraverso questi confronti, gli autori hanno ricostruito come gli elementi trasponibili siano cambiati negli ultimi 100 milioni di anni. Le linee con il maggior numero di questi elementi tendevano anche a essere quelle con più specie viventi. È una correlazione che non basta, da sola, a dimostrare una causa diretta, ma che acquista rilievo insieme alla successione temporale osservata: prima i picchi di attività, poi l’espansione delle linee.
Il risultato non trasforma quindi l’asteroide in una spiegazione genetica completa del successo delle formiche. Mostra piuttosto un possibile collegamento fra uno sconvolgimento ecologico globale e un meccanismo interno ai genomi, capace di aumentare le occasioni di cambiamento evolutivo.
Perché l’olfatto è al centro della scoperta
La ricerca rileva anche un legame fra elementi trasponibili e ampliamento delle famiglie di geni coinvolte nella comunicazione chimica. Tra questi ci sono i geni dei recettori odoranti, che permettono alle formiche di percepire e interpretare gli odori.
Per una formica gli odori non sono un dettaglio sensoriale: servono a orientarsi, riconoscere gli individui della propria colonia e coordinare attività collettive. L’ipotesi degli autori è che i geni saltatori abbiano contribuito ad ampliare questi sistemi sensoriali, rendendo più ricca la capacità di rilevare segnali chimici.
È un passaggio decisivo per capire perché il fenomeno sia interessante anche fuori dalla genetica. La complessità sociale delle formiche dipende in larga parte dalla comunicazione attraverso sostanze chimiche; un’espansione degli strumenti genetici dedicati a questo linguaggio potrebbe aver accompagnato la loro capacità di adattarsi e diversificarsi.
Non un caso isolato nel regno animale
Le formiche non sono l’unico gruppo per il quale sono state osservate associazioni tra maggiore attività degli elementi trasponibili e comparsa di nuove specie. Il resoconto cita studi precedenti su primati e pipistrelli. Il nuovo lavoro aggiunge un caso particolarmente esteso, perché riguarda uno dei gruppi di insetti sociali con più specie al mondo.
Oggi sono note oltre 15.000 specie di formiche. Lo studio pubblicato su Science Advances non attribuisce questo risultato a un unico fattore, ma suggerisce che sequenze di DNA un tempo liquidate come ingombranti possano essere state catalizzatori dell’evoluzione in fasi cruciali della loro storia.
Domande frequenti
Che cosa sono i geni saltatori?
Sono elementi trasponibili, cioè sequenze di DNA che possono spostarsi in altre posizioni del genoma e produrre copie di sé. La loro attività può generare variazioni genetiche.
Lo studio dimostra che l’asteroide ha creato le formiche moderne?
No. Gli autori collegano i cambiamenti ambientali seguiti all’impatto, l’attività degli elementi trasponibili e la successiva diversificazione di alcune linee di formiche. Non presentano l’asteroide come causa unica del fenomeno.
Perché i recettori odoranti contano così tanto?
Consentono alle formiche di rilevare segnali chimici usati per orientarsi, riconoscere i membri della colonia e coordinare le attività sociali. Lo studio suggerisce che gli elementi trasponibili possano aver contribuito all’espansione dei geni coinvolti in questo sistema.
Considerazioni finali
La parte più convincente della ricerca è che non cerca una spiegazione semplice per il successo delle formiche. Mette invece in relazione un cambiamento planetario, la dinamica del DNA e una funzione concreta — la comunicazione chimica — senza confondere questa catena di indizi con una prova di causalità assoluta.
Guardare agli elementi trasponibili come possibili fonti di innovazione, anziché soltanto come parassiti genetici, cambia la prospettiva su una lunga fase dell’evoluzione. Il dato che pesa di più resta la coincidenza tra i picchi della loro attività e la successiva espansione di grandi linee di formiche.