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partenogenesi

SESSO? NO GRAZIE! IL MIRACOLO DELLA PARTENOGENESI

RIPRODURSI SENZA FECONDAZIONE

Sapevate che in molte specie animali le femmine non hanno affatto bisogno del maschio per generare figli?

Il fenomeno è noto ai biologi con il nome di partenogenesi e permette di riprodursi a partire da uova non fecondate. Una vera e propria Immacolata Concezione! È diffusa soprattutto tra gli invertebrati (la troviamo ad esempio in molti insetti) ma ne sono capaci anche vertebrati come rettili e uccelli. Ma come funziona esattamente questo miracolo dell’evoluzione?

CHI FA DA SÉ…

Per comprendere meglio questo fenomeno dobbiamo munirci di microscopio e dare uno sguardo a ciò che avviene a livello cellulare durante la riproduzione. Ciascuna delle cellule presenti nel corpo di un animale è diploide, ovvero ha due copie di ciascun cromosoma, tranne i cosiddetti gameti (spermatozoi e uovo). Questi ultimi contengono una sola copia di ciascun cromosoma e sono dunque aploidi.

L’atto sessuale permette a spermatozoo e uovo di incontrarsi e creare un nuovo organismo diploide le cui cellule conterranno metà dei cromosomi della madre e metà di quelli del padre. In questo modo i geni si rimescolano e la prole, non essendo uguale ai genitori, si potrà adattare con maggiore facilità ai cambiamenti ambientali. Inoltre, poiché le malattie genetiche ereditarie si manifestano solo se tutte le copie di geni sono malati, la presenza di cromosomi provenienti da entrambi i genitori aumenta le chances di averne almeno uno sano (eterozigosi) diminuendo le probabilità che i figli sviluppino tali malattie.

Questo è ciò che avviene in condizioni normali. La partenogenesi si verifica quando la cellula uovo, invece di restarsene inerte ad aspettare che arrivi un’orda di spermatozoi, inizia a dividersi e a formare un embrione per conto proprio. A volte non avviene neppure la meiosi e la cellula uovo, ancora diploide, dà origine a un embrione che è in tutto e per tutto un clone della madre. Altre volte invece la meiosi avviene completamente o solo in parte, e la cellula uovo aploide può tornare poi diploide riacquistando in vari modi una nuova copia di ciascun cromosoma. In quest’ultimo caso, grazie a processi di rimescolamento genetico interni alla cellula, la prole che nascerà non sarà completamente identica alla madre [Per approfondire: Mittwoch U. “Parthenogenesis” – 1978]

A seconda di come, a livello dei cromosomi, viene determinato il sesso in ciascuna specie animale possiamo trovare una partenogenesi di tipo telitoco (vengono prodotte solo femmine), arrenotoco (solo maschi) o deuterotoco (maschi e femmine). Quella telitoca, come vedremo, è l’unica che permette la nascita di nuove specie composte esclusivamente da esemplari femmina.

PERCHÉ RINUNCIARE AL SESSO?

La domanda che probabilmente chi legge si starà ponendo è: perchè mai rinunciare a qualcosa di così utile (e piacevole) come il sesso?

La verità è che le regole dell’evoluzione sono davvero spietate, per cui qualunque caratteristica di una specie risulti troppo “costosa” in termini di sopravvivenza viene selezionata ed eliminata senza troppi complimenti. E che ci piaccia o no l’esistenza stessa dei maschi, individui incapaci di riprodursi direttamente, è un costo enorme.

Ci sono situazioni in cui poter fare a meno dei maschi risulta estremamente vantaggioso. Immaginate di essere naufragati su un’isola deserta e di essere l’unico esemplare della vostra specie nel raggio di centinaia di chilometri. Se siete un maschio c’è poco da fare, dovete rassegnarvi a vivere il resto della vostra esistenza in solitaria, stile Robinson Crusoe. Ma se siete una femmina e potete ricorrere alla partenogenesi è tutta un’altra storia. Generando tanti cloni femmina di voi stesse, che a loro volta genereranno altre femmine, potrete popolare l’isola in breve tempo. Il sesso vi mancherà moltissimo ma perlomeno i vostri geni si salveranno dall’estinzione. E chissà, un giorno potrebbe naufragare sull’isola un maschio della vostra stessa specie e allora potrete ricominciare a riprodurvi normalmente.

LA PARTENOGENESI È SPESSO UN ERRORE BIOLOGICO

Si pensa che il meccanismo della partenogenesi nasca da un errore nel meccanismo di divisione della cellula uovo, che per l’appunto “fa di testa sua” senza aspettare la fecondazione. La maggior parte delle volte l’embrione così formato non sopravvive, ma col tempo e con le giuste condizioni (ambiente stabile, scarsa densità di popolazione, ecc.) poter procreare senza bisogno di spermatozoi diventa conveniente, e l’errore si trasforma in una tattica vincente. La partenogenesi viene così selezionata, perfezionata dai meccanismi dell’evoluzione affinché produca sempre una prole forte e sana, e da evento occasionale diventa la norma.

Le femmine di moltissime specie animali che normalmente si riproducono per via sessuale (anche molti vertebrati come ad esempio i polli) spesso partoriscono accidentalmente figli senza padre. La prole generata con questa rudimentale forma di partenogenesi (detta appunto accidentale) non raggiunge quasi mai l’età adulta, ma è una prova a supporto della teoria che vede la partenogenesi come un errore che viene poi eventualmente “approvato” dalla selezione naturale.

 

PER SCELTA O PER NECESSITÀ

Molti animali si riproducono principalmente per via sessuale e mantengono la partenogenesi come strategia di emergenza da usare solo in certe situazioni, ad esempio quando, come nell’esempio dell’isola, una femmina si stabilisce in un nuovo territorio e non trova maschi disponibili. Questo tipo di partenogenesi è detta facoltativa. Gli insetti stecco sono dei veri maestri in questa strategia: le femmine di una specie di insetto stecco nostrana, il Bacillus rossius , se isolate dai maschi iniziano a riprodursi per partenogenesi. In Toscana e altre regioni si possono trovare intere popolazioni composte da sole femmine, mentre in altre zone della penisola la specie si riproduce normalmente tramite accoppiamento.

Un caso molto interessante di partenogenesi facoltativa è quello di api e formiche: in questi insetti se l’uovo viene fecondato genera una femmina, altrimenti viene prodotto un maschio per partenogenesi arrenotoca. La regina produce per la maggior parte del tempo operaie femmine da uova fecondate, ma quando è necessario produrre nuovi maschi passa alla partenogenesi. In questo modo può controllare in maniera molto precisa il numero di maschi e femmine nella colonia.

PARTENOGENESI OBBLIGATA

A volte la capacità di riprodursi sessualmente viene persa del tutto, e la partenogenesi diventa obbligata: in questo caso abbiamo intere specie, dette unisessuali, formate da femmine che si riproducono tramite partenogenesi telitoca e nelle quali i poveri maschi sono scomparsi per sempre. È interessante notare che in molte di queste specie rimane una memoria genetica dei bei tempi in cui ci si riproduceva sessualmente, al punto che senza uno stimolo sessuale non sono in grado di generare prole. Un esempio è quello della lucertola americana Aspidoscelis uniparens, nella quale le femmine si alternano in una pseudocopula nella quale una delle due fa la parte del maschio e monta l’altra, stimolandola così a innescare la partenogenesi e deporre le uova.

E NELL’UOMO?

Attualmente non si conoscono casi di mammiferi nati senza padre in maniera naturale. Non che a livello cellulare la partenogenesi non sia tecnicamente possibile in questo gruppo animale: accade spesso anche nell’uomo che la cellula uovo si attivi da sola e inizi a dividersi, ma non arriva quasi mai a formare un embrione e nel caso ci riesca quest’ultimo non sopravvive. A volte la divisione incontrollata della cellula uovo può addirittura sfociare in un tumore alle ovaie. Nei mammiferi infatti, a causa di un fenomeno chiamato imprinting genomico, è necessario il contributo dei cromosomi paterni affinché i geni dell’embrione vengano attivati nella maniera corretta.

I maschi di Homo sapiens possono dunque stare tranquilli, almeno per il momento.

BIBLIOGRAFIA

 

A cura di Giulio Nigro. Revisionato da Davide Maspero.

 

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1 Comment
  1. Marco 17/11/2017 at 09:37 - Reply

    Ottimo lavoro Giulio! L’esempio dell’isola deserta era preciso e divertente al tempo stesso. Lettura piacevole ed istruttiva.

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