in foto: Credit: Ltshears

La partenogenesi, la cosiddetta “riproduzione virginale”, è una strategia riproduttiva di tipo sessuale dove tuttavia l’uovo non viene fecondato. Non è dunque coinvolto alcun rapporto sessuale, e il maschio in alcune specie è letteralmente scomparso. Quelle che si riproducono esclusivamente per ‘partenogenesi obbligata’ sono composte da sole femmine che si clonano, in grado di limitare gli effetti negativi dei corredi genetici identici ‘mescolando’ i cromosomi attraverso un processo chiamato poliploidia. Esistono diverse forme di partenogenesi e riguardano principalmente invertebrati, come del resto le forme di riproduzione asessuata, ma possono riprodursi con questa strategia anche animali di classi superiori, alla stregua di uccelli e rettili. Nei mammiferi non sono noti casi di partenogenesi naturale.

Come funziona la partenogenesi

Per comprendere il principio alla base della partenogenesi è doveroso spendere due righe sulla normale riproduzione. Le cellule di un organismo sono normalmente tutte diploidi, con due copie di ciascun cromosoma, tranne quelle sessuali che sono definite aploidi, cioè con una sola copia. Dopo l’accoppiamento, lo spermatozoo e l’uovo si fondono per dar vita a un nuovo organismo, le cui cellule sono tutte diploidi (per la fusione dei cromosomi della madre e del padre) con l’eccezione di quelle sessuali, proprio per consentire nuovamente questo ciclo. Nella partenogenesi, in parole semplici, l’uovo non attende lo spermatozoo per iniziare il processo di divisione e formare l’embrione, ma si attiva spontaneamente, spinto ad esempio da condizioni ambientali o magari da mutazioni genetiche ‘favorevoli’, come quella che ha trasformato il gambero marmorizzato in una specie estremamente invasiva. Quando nascono solo femmine la partenogenesi prende il nome di telitoca; si chiama arrenotoca quando nascono solo maschi e prende il nome di deuterotoca quando nascono sia maschi che femmine.

La partenogenesi accidentale: il tacchino e i tumori nell’uomo

In molte specie che si riproducono sessualmente, talvolta possono nascere dei figli senza che vi sia alcun atto riproduttivo. È il caso della partenogenesi accidentale, un fenomeno occasionale ma non raro. Spesso il processo finisce con un aborto, ma nel caso in cui l’embrione dovesse riuscire a svilupparsi, difficilmente raggiunge la maturità sessuale e si riproduce. Uno dei casi più noti è quello del tacchino, che fa nascere solo maschi (partenogenesi arrenotoca). Gli studiosi ritengono che la partenogenesi sia originata da una sorta di ‘errore biologico’, che la selezione naturale in taluni casi ha favorito, esattamente come avviene con certe mutazioni. Nell’uomo non è così, e anche se la cellula uovo inizia a dividersi spontaneamente non produce praticamente mai un embrione, dando invece vita a potenziali malattie, come i tumori delle ovaie.

Credit: Alexas_Fotosin foto: Credit: Alexas_Fotos

La partenogenesi facoltativa: api, squali e insetti stecco

Quando una femmina finisce in un territorio nuovo e inesplorato, dove non ci sono maschi per avviare la riproduzione, il modo migliore per colonizzare il nuovo ambiente è proprio attraverso un esercito di ‘cloni’. Probabilmente è stata proprio una situazione di emergenza come questa a far diventare la partenogenesi una strategia vincente per alcune specie, da ‘applicare’ al momento opportuno e dunque facoltativa. Il caso più noto in Italia è quello degli insetti stecco della specie Bacillus rossius, che in alcune regioni si riproducono solo per partenogenesi mentre in altre avviano la normale riproduzione sessuale. Quando queste femmine vengono isolate dai maschi iniziano a riprodursi da sole. È ciò che è successo anche con una femmina di squalo zebra (Stegostoma fasciatum) che ha partorito tre piccoli in un acquario del Queensland, dopo essere stata separata dal maschio con il quale si riproduceva anni prima. Il fenomeno è stato osservato anche in altri squali e nei pesci sega. La partenogenesi facoltativa viene sfruttata in modo brillante anche dagli insetti imenotteri come formiche e api. Quando l’ape regina si accoppia (lo fa una sola volta nella vita) raccoglie lo sperma e lo conserva per tutta la vita. In base a un enigmatico processo, le uova depositate dalla regina possono essere fecondate dallo sperma dando vita solo a femmine diploidi, mentre quelle non fecondate generano i maschi aploidi, i cosiddetti fuchi. In questi insetti, in pratica, la partenogenesi viene sfruttata per determinare il sesso delle larve.

Credit: Andrea Centiniin foto: Credit: Andrea Centini

La partenogenesi obbligatoria: il caso della lucertola americana

In alcune specie la partenogenesi diventa obbligatoria poiché il processo è stato talmente favorito dalla selezione naturale da aver eliminato del tutto i maschi. Queste specie vengono scientificamente definite unisessuali. Le lucertole del deserto whiptail (Aspidoscelis uniparens) rappresentano uno degli esempi più affascinanti di partenogenesi obbligatoria; questi rettili sono tutte femmine e si riproducono per partenogenesi, ma per avviare il processo hanno bisogno di uno stimolo sessuale da parte di un’altra femmina, che simula l’accoppiamento con un maschio attraverso la monta.

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