Ora sappiamo perché i serpenti non hanno le zampe

C'è una storia nella Bibbia sul fatto che il serpente avrebbe perso le sue gambe per aver portato Adamo ed Eva nel giardino dell'Eden. Ma ora gli scienziati hanno uno sguardo scientifico sul motivo.

Il Professore di genetica molecolare e microbiologia dell'Università della Florida Martin Cohn e il dottorando Francisca Leal, hanno trovato una serie di mutazioni genetiche che influiscono sul gene Sonic The Hedgehog (come il videogioco) che avrebbe fatto perdere le zampe ai serpenti circa 100 milioni di anni fa durante il Cretaceo Superiore. Le loro scoperte sono state pubblicate nel journal Current Biology.

Stando ad alcuni ritrovamenti fossili, circa 150 milioni di anni fa i serpenti avevano zampe anteriori e posteriori. Come mostrato nel video, se guardi attentamente il pitone puoi vedere le tracce di una delle sue gambe, un piccolo artiglio che esce fuori dal ventre. Ma dove sono finite?

"Queste zampe embrionali ci forniscono una finestra nella storia evolutiva dei serpenti mostrando di aver conservato un considerevole ammontare di meccanismi necessari per farle," ha detto Cohn. "Questi risultati suggeriscono che le zampe non sono andate completamente perdute, perché persino l'embrione inizia a formare gli elementi dello scheletro dell'intera zampa, mentre le parti più sporgenti degenerano."

Il gene Sonic è un gene-chiave che segna lo sviluppo delle zampe, e secondo il nuovo studio un trio di mutazioni apparse circa 100 milioni di anni fa avrebbe reso l'espressione del gene ancora più improbabile. Insieme, le mutazioni hanno eliminato la regione genetica conosciuta come i siti di unione del fattore di trascrizione, dove le proteine e e il DNA si uniscono. Nel corso della normale formazione delle zampe c'è una parte del DNA responsabile dell'espressione del gene che funziona come uno "switch" genetico, ma la mutazione lo ha sradicato.

Comparando il DNA di serpenti e lucertole, Cohn e Leal hanno scoperto che mentre certi serpenti, come i cobra e le vipere, sono completamente privi di tracce di zampe, i pitoni e i boa ne hanno invece piccole rimanenze.

"Il risultato ci dice che lo sviluppo delle zampe di pitone va molto più avanti di quanto sapessimo," ha detto Cohn in una conferenza stampa. "Hanno delle zampe embrionali ma il processo di sviluppo dello scheletro non viene completato."

Mentre i pitoni hanno tre enhancer (sequenze di DNA che svolgono il loro ruolo pro-trascrizione associandosi con le proteine) del gene-riccio conosciuto come ZRS, una degradazione quasi identica si presenta anche nel boa costrittore, ha detto Cohn a Motherboard. "Nei serpent avanzati, che sono completamente senza gambe (senza alcun rudimento), abbiamo trovato mutazioni/degradazioni estensive del ZRS di quante trovate nei pitoni o nei boa", ha detto.

Oltre a studiare il gene di Sonic, i ricercatori hanno studiato anche gli enhancer dei geni Hoxd, che dettano la formazione di dita delle mani e dei piedi. Sorprendentemente, gli enhancer Hoxd non hanno mostrato degradazione, ha detto Cohn. Infatti, hanno mostrato anche uno stato tardivo di espressione, tipicamente associato con lo sviluppo delle dita.

"Abbiamo scoperto che gli embrioni di Pitone iniziano a sviluppare non solo un femore ma anche una tibia, un perone e la pianta del piede," mi ha detto Cohn. Comunque, queste strutture degenerano prima di distinguersi dal resto, perché sono transitorie e presenti solo allo stadio embrionale. "Questi risultati ci dicono che i pitoni hanno conservato molto di più della zampa che siamo riusciti a vedere," ha detto, "solo che le strutture sono transitorie."

Questo articolo è apparso originariamente su Motherboard US.