Con i loro lunghi tronchi, le orecchie a ventaglio e le prominenti zanne d'avorio , gli elefanti sono uno degli animali più iconici del pianeta. Ma per alcune popolazioni di elefanti, quelle zanne distintive sono diventate sempre più scarse.
In un nuovo studio pubblicato il 21 ottobre 2021 , sulla rivista Science, i ricercatori sono stati in grado di analizzare un esempio senza precedenti di evoluzione degli elefanti in azione. Nell'arco di soli 15 anni, il numero di elefanti nati senza zanne nel Parco Nazionale di Gorongosa in Mozambico è più che raddoppiato. Questo era insolito, dal momento che le zanne sono in genere vantaggiose per gli elefanti: gli animali massicci usano le zanne per qualsiasi cosa, dalla difesa alla rimozione della corteccia dagli alberi . Ancora più strano, quasi tutti gli elefanti senza zanne nati erano femmine.
"Questo è uno dei misteri dell'assenza di zanne", afferma Brian Arnold , uno scienziato di dati biomedici presso la Princeton University e co-autore dello studio, "Perché è ampiamente presente nelle donne?"
La risposta, secondo la ricerca , potrebbe risiedere in un raro modello di eredità genetica combinato con una forma di selezione naturale decisamente innaturale .
Pressioni selettive e guerra civile
Quando il biologo inglese Herbert Spencer ha coniato il termine "sopravvivenza del più adatto", non stava parlando di quali animali avrebbero vinto in una gara di flessioni (anche se chiaramente, è la lucertola del recinto occidentale ). Nell'evoluzione darwiniana, " fitness " si riferisce a quanto un particolare insieme di tratti di un organismo sia adatto a sopravvivere e prosperare in un dato ambiente. Ciò significa che la forma fisica è soggetta a modifiche, a seconda di una vasta gamma di fattori ambientali.
Tutto, dalla siccità alla qualità dell'aria, al colore del fogliame, può influenzare la forma fisica di un organismo: questa si chiama pressione selettiva ed è uno dei principali motori dell'evoluzione . Nel caso degli elefanti Gorongosa, la pressione selettiva è arrivata sotto forma di guerra.
Tra il 1977 e il 1992, il Mozambico è stato coinvolto in una brutale guerra civile . Il conflitto ha causato la morte di tra 600.000 e 1 milione di civili in soli 15 anni. E gli umani non furono le uniche vittime; anche il bilancio ambientale è stato devastantemente alto.
Uno studio del 2018 pubblicato su Nature ha stabilito che fino al 90 percento dei grandi mammiferi nel Gorongosa National Park - una riserva di 1.500 miglia quadrate (3.885 chilometri quadrati) nella parte del Mozambico della Great African Rift Valley - sono stati uccisi anche durante questo periodo. Gli elefanti in particolare divennero il bersaglio preferito dei bracconieri , che potevano vendere le zanne d'avorio per una grossa somma e utilizzare i profitti per acquistare più munizioni.
Durante questo periodo, secondo Arnold, gli elefanti con le zanne avevano quasi cinque volte più probabilità di essere uccisi rispetto agli elefanti senza zanne. Sebbene avere le zanne sia un enorme vantaggio in circostanze normali, "in determinate condizioni, le zanne sono una responsabilità", afferma Arnold. "Durante la guerra civile in Mozambico, erano soprattutto una responsabilità".
Fortunatamente, dal 1994, la popolazione di elefanti di Gorongosa ha registrato una forte ripresa e i casi di mancanza di zanne sono in declino.
Il bracconaggio intenso spiega perché la mancanza di zanne è diventata improvvisamente un vantaggio. Ma questo lasciava ancora un altro mistero: dove erano tutti gli elefanti maschi senza zanne?
Geni Killer X-linked
Ripensa alla biologia del primo anno. Potresti ricordare di aver creato quadrati di Punnett per risolvere problemi pratici quotidiani, come le probabilità che una pianta di pisello abbia baccelli verdi o gialli. È un classico esempio di eredità dominante rispetto a quella recessiva, nota anche come eredità mendeliana . Se presente, la versione "dominante" del tratto è sempre espressa sulla versione "recessiva" - questo è il motivo per cui i piselli verdi superano di tre a uno i piselli gialli.
Potresti anche ricordare dalla biologia delle matricole che, almeno nei mammiferi, due cromosomi ( spesso ) determinano il sesso: i cromosomi X e Y. Una coppia di X significa femmina, mentre una X e una Y sono uguali a maschio. Quando un carattere si trova su un cromosoma X, si dice che sia un gene legato all'X .
Nel caso degli elefanti di Gorongosa, i ricercatori hanno notato un peculiare modello di ereditarietà. Il tratto senza zanne si manifestava nelle elefanti femmine in quello che sembrava un semplice schema dominante legato all'X. Ma i maschi senza zanne erano praticamente inesistenti.
"Suggerisce che questo tratto è in gran parte controllato da un semplice modello di ereditarietà che coinvolge una mutazione letale maschile dominante legata all'X", afferma Arnold. In altre parole, ereditare il tratto senza zanne uccide gli elefanti maschi nell'utero. Le mutazioni letali maschili dominanti legate all'X sono rare in natura, soprattutto perché possono portare a un declino della popolazione se si diffondono. Tuttavia, alcuni esempi includono una mutazione dalla faccia corta nei topi e la sindrome di Rett nell'uomo.
Arnold ei suoi co-ricercatori avevano risposto al come e al perché dell'assenza di zanne, ma non avevano ancora finito. Per rispondere alla domanda su dove , avevano bisogno di approfondire il codice genetico degli elefanti.
Individuazione del gene senza zanne
È difficile ottenere un campione di sangue da un elefante selvaggio. Fortunatamente per i ricercatori, non erano gli unici scienziati a studiare la popolazione di elefanti di Gorongosa. Un altro team di ecologisti di Princeton stava conducendo studi di localizzazione, dotando gli elefanti di collari GPS dopo averli tranquillizzati da un elicottero. "Abbiamo gentilmente chiesto loro: 'Quando tranquillizzi gli elefanti, potresti prendere di mira le femmine?'", dice Arnold, "E loro hanno detto, 'certo'".
Equipaggiato con campioni di sangue di un certo numero di elefanti femmine con e senza zanne, il team ha iniziato a sequenziare i genomi. Hanno trovato diversi geni che indicavano una forte pressione selettiva nella popolazione. Ma quando si sono diretti verso il cromosoma X, ne hanno trovati solo due. "E uno di questi è un gene noto per essere coinvolto nello sviluppo dei denti nei mammiferi", afferma Arnold.
Sebbene ciò di per sé non sia una prova definitiva che sia responsabile dell'assenza di zanne, è un candidato "allettante", dice Arnold. In definitiva, sono necessarie ulteriori indagini per svelare completamente questo enigma del pachiderma. E i ricercatori pensano che un simile lavoro potrebbe essere all'orizzonte.
"Speriamo che questo studio avvii una conversazione su questo mistero dell'assenza di zanne", afferma Arnold.
Ora è interessante
Un gruppo di pachidermi estinti noti come elefanti dalle zanne dritte potrebbe essere stato il più grande mammifero terrestre mai esistito. I paleontologi stimano che fossero alti quasi 15 piedi (4,5 metri) e pesassero più di 15 tonnellate (45 tonnellate).
