Genetica ed evoluzione Perché le formiche sono sopravvissute ai dinosauri

Circa 66 milioni di anni fa, l’impatto di un asteroide segnò la fine dell’era dei dinosauri. Contemporaneamente, sorsero innumerevoli nuove specie animali che si diffusero. Anche le formiche iniziarono allora la loro ascesa evolutiva. Un gruppo di ricerca internazionale ipotizza ora che i «geni saltanti» abbiano reso possibile l’accelerazione del processo di speciazione.

Circa 66 milioni di anni fa, l’impatto di un asteroide segnò la fine dell’era dei dinosauri. Allo stesso tempo, questa catastrofe ha spianato la strada alla comparsa e alla diffusione di innumerevoli nuove specie animali. Tra queste anche le formiche. Oggi costituiscono la più grande famiglia di insetti sociali e, con oltre 15.000 specie, sono diffuse in tutto il mondo. Uno studio appena pubblicato sulla rivista specializzata «Science Advances» suggerisce che, nella loro diffusione, le formiche abbiano tratto vantaggio dai cosiddetti elementi mobili presenti nel loro DNA, spesso definiti anche «geni saltanti». Lo studio è stato condotto da un team di ricerca internazionale guidato dal dott. Lukas Schrader dell’Istituto per l’Evoluzione e la Biodiversità dell’Università di Münster.

I geni saltanti come motori dell’innovazione evolutiva

I geni saltanti sono sequenze di DNA in grado di spostarsi all’interno di un genoma e di replicarsi. Per molto tempo sono stati considerati una sorta di «parassiti genomici», che si moltiplicano nel patrimonio genetico in modo simile ai virus e dai quali l’organismo non trae alcun beneficio, ma che nel peggiore dei casi possono addirittura causare malattie. Ormai, tuttavia, vengono sempre più riconosciuti come motori delle innovazioni evolutive.

Il nuovo studio dimostra che i lignaggi di formiche che presentano un numero particolarmente elevato di questi geni saltanti sono oggi quelli con la maggiore diversità di specie. Ancora più sorprendente è il fatto che i ricercatori abbiano identificato, negli antenati dei principali gruppi di formiche del Paleogene inferiore (circa 66 milioni di anni fa), picchi di attività indipendenti dei geni saltanti, poco prima che questi lignaggi si diversificassero nelle migliaia di specie oggi esistenti. 

L'impatto dell'asteroide ha avuto conseguenze drammatiche sull'ambiente. Abbiamo ora individuato nelle formiche il meccanismo genomico che collega questi sconvolgimenti degli ecosistemi ai successivi processi di speciazione: i geni saltanti.

Dr. Lukas Schrader, Institut für Evolution und Biodiversität, Universität Münster

Ciò è in linea con studi condotti su altri gruppi di animali, come i primati e i pipistrelli, in cui sono stati rilevati picchi di attività dei geni saltanti nelle fasi iniziali di un processo intensificato di formazione delle specie.

Qual è il presupposto per una piena capacità di comunicazione in ambito chimico?

Il team responsabile del nuovo studio ha inoltre collegato gli elementi genetici mobili all’espansione di importanti famiglie di geni coinvolti nella comunicazione chimica. In questo contesto hanno svolto un ruolo particolare i recettori olfattivi, indispensabili per la vita sociale delle formiche: queste ultime si orientano, riconoscono i compagni di nido e coordinano le colonie quasi esclusivamente attraverso l’olfatto. La loro capacità di riconoscere e interpretare i segnali chimici potrebbe essere stata potenziata dall’attività incessante dei loro stessi genomi.

Ai fini dello studio attuale, il team ha analizzato e confrontato i genomi di 163 specie di formiche appartenenti a dodici delle 16 sottofamiglie di formiche oggi esistenti. Ha ricostruito l’evoluzione e ha monitorato l’attività dei geni saltanti negli ultimi 100 milioni di anni.

Warum Faultiere so langsam sind

Durch „faule Gene“ seit 30 Millionen Jahren laaaangsam?

Originalveröffentlichung: Lukas Schrader, Janina Rinke, Mohammed Errbii, Scott J. Teresi, Esther van den Bos, Zijun Xiong, Joel Vizueta, Jacobus J. Boomsma, Jürgen Gadau, Guojie Zhang (2026): Transposable Elements as Evolutionary Catalysts of Ant Macrodiversity. Science Advances, Vol 12, Issue 39; DOI: 10.1126/sciadv.aee0306