Scoperto il segreto delle variopinte ali delle farfalle

Due nuovi studi hanno rivelato che i disegni sulle ali delle farfalle sono merito di un particolare “gene pittore”.

In natura poche cose riescono a suscitare meraviglia come le ali delle farfalle. Questi insetti sono infatti caratterizzati da incredibili disegni variopinti e, per usare le parole di Hermann Hesse, “bisogna essere ciechi o estremamente aridi se alla vista delle farfalle non si prova una gioia, un frammento di fanciullesco incanto”. Un gruppo internazionale di ricercatori, coordinato dal biologo Arnaud Martin della George Washington University, ha scoperto il segreto degli spettacolari disegni sulle ali dei lepidotteri. Sarebbe merito di un gene “pittore”, il gene WntA, che, insieme al gene optix,  avrebbe influenzato l’evoluzione delle farfalle nel corso di quasi 60 milioni di anni, definendone gli attuali colori e disegni.

La pigmentazione delle ali di una farfalla
I due studi appena pubblicati sulla rivista scientifica Pnas sono stati realizzati grazie all’utilizzo di una tecnica per la modificazione genetica chiamata Crispr/Cas9 © Jack Taylor/Getty Images

Un gene disegna e un altro colora

I disegni geometrici e le figure che ricordano sorprendentemente gli occhi dei predatori di alcune farfalle, sembrano essere dipinti da squadre di artisti. I due nuovi studi, pubblicati sulla rivista dell’Accademia americana delle scienze (Pnas), sostengono che a creare queste meraviglie siano due geni, il primo determina le linee (WntA) mentre l’altro le colora (optix).

Spegnere i geni artisti

I ricercatori, che hanno lavorato allo Smithsonian tropical research institute di Panama, hanno provato a disattivare questi geni tramite la tecnica Crispr, sistema utilizzato per correggere uno o più geni in qualsiasi cellula. I biologi hanno dunque rimosso il gene WntA da sette specie di farfalle, tra cui la farfalla monarca (Danaus plexippus), scoprendo che in sua assenza i disegni sulle ali degli insetti venivano alterati. Il gene WntA definisce i confini dei disegni che in seguito saranno riempiti dal colore, “traccia i contorni”, ha spiegato Arnaud Martin.

 

Non solo disegni e colore

Il gene optix influenza invece la colorazione in un modo che va oltre la semplice pigmentazione, determina un vero cambiamento strutturale. Gli esperimenti hanno mostrato che l’optix sembra modificare sia il colore che l’architettura delle ali della farfalla e avrebbe quindi probabilmente avuto un ruolo fondamentale nell’evoluzione delle ali.

Farfalla monarca
I colori delle ali delle farfalle dipendono dalla presenza, sulle superfici membranose delle ali, di un gran numero di squame o scaglie colorate © Carl Court/Getty Images

L’evoluzione delle farfalle e dell’uomo

“Sappiamo perché le farfalle hanno bellissimi disegni colorati e quale sia la loro funzione, solitamente servono per la selezione sessuale e per trovare un partner – ha dichiarato il coordinatore dello studio. – In altri casi invece tornano utili per proteggersi dai predatori. Ciò che è davvero misterioso è invece come sia possibile disegnare questi punti e queste strisce, come si generi questa complessità e in che modo sia stata regolata una determinata caratteristica nei lunghi tempi dell’evoluzione”. Il ricercatore ritiene che queste scoperte possano offrire nuovi spunti per comprendere l’evoluzione della nostra specie. “La ricerca getta nuova luce sui principi fondamentali dell’evoluzione, lo studio delle forme e dei colori delle ali delle farfalle può essere una chiave per la comprensione di strutture biologiche più complesse come il nostro cuore, le ossa e il cervello”.

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