Differenze tra maschi e femmine di una specie, il ruolo del cromosoma Y

Nonostante l’unica differenza a livello genetico tra i maschi e le femmine di molte specie animali risieda nel cromosoma Y maschile, queste differenze si manifestano in maniera molto marcata in moltissime specie. Secondo uno studio condotto da ricercatori dell’Università di Uppsala, nonostante questo cromosoma possa contare su pochissimi geni, esso cambia in maniera drastica diverse caratteristiche tra i maschi e le femmine.

Tra queste caratteristiche ci sono, per esempio, le dimensioni del corpo ed altre che possono guidare la stessa evoluzione di una specie.
I ricercatori hanno voluto approfondire il cosiddetto “dimorfismo sessuale”, ossia le differenze tra i maschi e le femmine di una specie, analizzando gli scarabei della specie Callosobruchus maculatus.

“I nostri esperimenti mostrano che gli autosomi così come entrambi i cromosomi sessuali, X e Y, possono ospitare variazioni genetiche importanti per il dimorfismo sessuale, ma il cromosoma Y da solo può alterare la differenza di dimensione del sesso fino al 30%. Ciò è notevole perché in questi coleotteri il cromosoma Y contiene solo una manciata di geni e rappresenta una frazione molto piccola del genoma, proprio come negli umani. Molti hanno pensato che Y influenzi solo i processi riproduttivi più importanti nei maschi, ovvero la produzione di sperma. I nostri risultati suggeriscono che il cromosoma Y potrebbe avere un ruolo più ampio di quanto precedentemente stimato”, spiega Philipp Kaufmann, un ricercatore del Dipartimento di ecologia e genetica ad Uppsala e autore principale dello studio.

I ricercatori hanno scoperto che l’evoluzione dei cambiamenti tra maschio e femmina non dipende solo dalla localizzazione della variazione a livello genetico all’interno del genoma. Le differenze dipendono anche dalle influenze della selezione naturale e di quella sessuale. I ricercatori ne hanno avuto la conferma in laboratorio dimostrando che le differenze delle dimensioni dei corpi tra maschi e femmine si evolve quando la selezione agisce sulle dimensioni del maschio. Quando agisce solo sulle femmine, non avviene dimorfismo in quanto la parte condivisa del genoma sembra causare una risposta evolutiva correlata negli stessi maschi.

Secondo Elina Immonen, ricercatrice dello stesso dipartimento ed altra autrice dello studio, spiega che hanno osservato un cambiamento del 50% delle dimensioni tra maschi e femmine in sole 10 generazioni e ciò si verificava quando si applicava la selezione in maniera sessualmente antagonistica. In pratica quando si favoriva la differenza tra le dimensioni corporee nei due sessi. Questo dimostra che con la giusta influenza selettiva le differenze corporee tra maschio e femmina si evolvono molto più rapidamente, probabilmente anche più facilmente di quanto mai calcolato in precedenza.

Note e approfondimenti

  1. Male Y chromosome causes sex differences in body size – Uppsala University, Sweden (IA)
  2. Rapid evolution of sexual size dimorphism facilitated by Y-linked genetic variance | Nature Ecology & Evolution (IA) (DOI: 10.1038/s41559-021-01530-z)

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