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GENomic evolution In Ecological Speciation

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Genetica e speciazione nelle chiocciole

Un team dell’UE ha studiato la genetica della speciazione nelle lumache di terra. L’attuale diversità di forme del guscio deriva da precedenti episodi di cambiamento ambientale, favorendo diverse morfologie che sono state conservate nel genoma.

Cambiamento climatico e Ambiente
Ricerca di base

Sebbene il famoso libro di Charles Darwin sia intitolato “L’origine della specie”, non ha mai discusso la vera origine delle specie. Le generazioni successive di ecologisti hanno raccolto i dettagli mancanti, rivelando che il processo coinvolge vari tipi di partizionamento genetico delle popolazioni. Il progetto GENIES (Genomic evolution in ecological speciation), finanziato dall’UE, ha analizzato i processi di speciazione in modo più approfondito. Il team di ricerca ha studiato la lumaca di terra Murella muralis. Le lumache sono generalmente ottimi soggetti per l’argomento, perché le loro popolazioni sono molto diffuse, ma gli individui raramente si spostano lontano, il che ne limita la migrazione. La M. muralis vanta una elevata diversità morfologica e una diversità genetica ancora maggiore. Utilizzando il massimo in termini di tecnologie di sequenziamento genetico, lo studio ha analizzato il modo in cui i geni delle specie cambiano durante la speciazione. I ricercatori hanno inoltre associato la variazione morfologica con i modelli di particolari geni. Essi hanno identificato i geni più importanti per la speciazione, e il modo in cui tali geni sono influenzati dai fattori ambientali. I risultati indicano che i cambiamenti ambientali agiscono su diversi livelli del genoma. Tali cambiamenti promuovono e limitano simultaneamente la differenziazione. I ricercatori hanno concluso che la diversità relativa alla forma del guscio delle lumache è il risultato di un adattamento ad ambienti contrastanti. I precedenti cambiamenti ambientali hanno contribuito a numerose forme del guscio e a lignaggi genetici separati. Varie prove hanno rivelato ripetute fusioni e separazioni tra popolazioni, promuovendo la divergenza attiva e il flusso genetico. Il team di ricerca ha inoltre concluso che le regioni genetiche indipendenti all’interno del genoma mostrano una selezione separata. Tale selezione divergente può mostrare effetti a livello di genoma, anche durante le prime fasi di speciazione. Fonti di variazione permanente possono facilitare l’emergere di un isolamento riproduttivo genome-wide, seguito da radiazione adattativa. Quindi, la speciazione con flusso genico è più probabile, data una transizione da effetti di selezione dei singoli geni a grandi porzioni del genoma. L’analisi ha rivelato che le differenze a livello di popolazione in relazione alla forma del guscio contribuiscono al grado di differenziazione genomico. Organismi geograficamente isolati a volte hanno mostrato modelli di isolamento per adattamento, ove una selezione divergente sui tratti ha ostacolato il flusso genico. Il progetto GENIES ha dimostrato il potenziale della diversità genetica di facilitare la sopravvivenza delle specie, in base a un cambiamento ambientale. Il lavoro ha importanti implicazioni per i progetti di soccorso evolutivo, i quali mirano a ridurre al minimo l’impatto dei cambiamenti ambientali.

Parole chiave

Genetica, speciazione, chiocciole di terra, GENIES, evoluzione genomica, Murella muralis

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