I pesci elettrici (o più correttamente elettrofori) generano le loro temibili scosse grazie ad uno speciale organo elettrico che deriva dai muscoli. Queste strutture ricorrono quasi identiche in animali appartenenti a specie molto distanti da un punto di vista genetico, e rappresentano per questo un classico esempio di evoluzione convergente: sono cioè organi sviluppati indipendentemente da ogni specie in risposta a pressioni ambientali simili. Un studio pubblicato su Science da un team di ricercatori della Wisconsin-Madinson University dimostra però oggi che le diverse famiglie di pesci elettrici qualcosa in comune in realtà ce l’hanno: in tutte infatti lo sviluppo dell’organo elettrico sarebbe guidato dagli stessi meccanismi genetici.
In tutti gli animali, le cellule muscolari hanno un potenziale elettrico. Circa 100 milioni di anni fa però, alcune specie di pesci hanno iniziato ad amplificarlo sviluppando un nuovo tipo di cellule chiamate elettrociti, più larghe, e capaci di sviluppare un voltaggio molto superiore a quello che serve per il funzionamento dei muscoli. “Se rimuovi la capacità di contrazione dei muscoli, e cambi la posizione di alcune proteine sulla membrana delle loro cellule, queste iniziano a non fare altro che pompare ioni attraverso la loro membrana, creando un immensa carica elettrica positiva”, spiega Lindsay Traeger, ricercatrice della Wisconsin-Madinson University e coautrice dello studio.
Nel corpo dei pesci elettrici, gli elettrociti esistono diversi milioni di raggruppamenti di elettrociti organizzati in serie, a formare delle specie di batterie, in grado di produrre altissime quantità di elettricità. In questo modo, un’anguilla elettrica riesce a produrre anche 600 volt di corrente, più di quanta ne passi nei cavi delle nostre case.
Nel nuovo studio, i ricercatori hanno effettuato il primo sequenziamento completa del genoma di un’anguilla elettrica. Intenzionati a scoprire l’origine degli organi elettrici, hanno quindi messo a confronto il materiale genetico attivo negli elettrociti e nelle normali cellule muscolari, individuando circa un migliaio di geni che risultano soppressi nelle cellule elettriche. “Riteniamo che siano questi geni ad aver soppresso la capacità di contrazione delle cellule muscolari, dando il via allo sviluppo delle possibilità di generare correnti elettriche”, racconta Michael Sussman, genetista della Wisconsin-Madinson University e coautore dello studio.
In natura esistono sei famiglie di pesci che hanno sviluppato indipendentemente la capacità di produrre elettricità. Di queste, i ricercatori ne hanno potute analizzare tre, scoprendo che tutti gli esemplari esaminati presentavano le caratteristiche genetiche presenti nelle anguille elettriche.
“Il nostro studio dimostra l’enorme potere creativo e la parsimonia della natura, capace di utilizzare gli stessi strumenti per inventare lo stesso tratto adattativo più e più volte nel corso dell’evoluzione,e in ambienti estremamente lontani”, conclude Sussman.
Oltre al grande interesse scientifico della scoperta, Sussman ritiene che in futuro lo studio potrebbe avere anche qualche applicazione pratica. I risultati potrebbero infatti aiutare a sviluppare elettrociti a partire dalle cellule staminali umane, con cui, fantastica il ricercatore, si potrebbero alimentare dispositivi medici come pacemaker o pompe per l’insulina.
Via Wired.it
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