L'antica funzione sessuale dell'ano

Per molti la parola ano è un tabù, come tante altre parti del corpo. Ma quando ci si addentra nella biologia e nell’evoluzione bisogna mettere da parte questo alone di imbarazzo, così da poter capire per bene di cosa si parla.

L’ano, come ben sapete, è l’apertura terminale del tubo digerente, attraverso la quale vengono espulsi i materiali di scarto non digeriti. Dal punto di vista biologico, rappresenta un’innovazione evolutiva fondamentale perché permette un flusso unidirezionale del cibo (bocca → intestino → ano), migliora l’efficienza digestiva e consente lo sviluppo di corpi più grandi e complessi.

Ma, in un modo o nell’altro, svolge anche un ruolo a livello sessuale. O meglio: lo svolgeva. Infatti, negli animali bilateri (la maggior parte degli animali moderni), l’ano è parte integrante del sistema digerente e spesso è collegato anche ad altre funzioni fisiologiche, come quelle urinarie e riproduttive (ad esempio, la cloaca in rettili e uccelli).

La comparsa dell’ano rappresenta una delle innovazioni evolutive più importanti nella storia animale. Infatti, nuove evidenze genetiche e filogenetiche suggeriscono che l’apertura anale dei bilateri possa derivare da un antico gonoporo maschile (un gonoporo è un’apertura del corpo attraverso la quale avviene l’emissione dei gameti), che in seguito si sarebbe fuso con l’intestino. Questa sorta di “passaggio” ha permesso l’emergere di un tubo digerente completo e più efficiente, favorendo l’aumento della complessità corporea.

Negli animali primitivi (Cnidari, come le meduse) esisteva solo una bocca che svolgeva un ruolo sia per l’ingresso sia per l’espulsione del cibo: un “blind gut” (intestino cieco). La comparsa di un “through gut” (tubo digerente con bocca e ano) è considerata una delle innovazioni chiave nei Bilateria perché:

• permette un flusso unidirezionale del cibo,

• migliora l’efficienza digestiva,

• supporta l’aumento della taglia corporea e la complessità morfofunzionale.

Esistono due ipotesi “classiche” sull’origine dell’ano. Secondo quella tradizionale, l’ano si sarebbe sviluppato da una bipartizione della bocca. Tuttavia, i geni che controllano la formazione della bocca e quelli che controllano la formazione dell’ano sono diversi, e questo indebolisce l’ipotesi della bipartizione orale.

Poi c’è l’ipotesi alternativa (Hejnol, ancora in pre-print), secondo cui l’ano potrebbe derivare da un gonoporo maschile, cioè da un’apertura utilizzata per l’emissione degli spermatozoi. Tale gonoporo si sarebbe poi fuso con l’estremità del tubo digerente, trasformandosi in un’apertura anale funzionale.

Un organismo “modello” è sicuramente Xenoturbella bocki e, più in generale, gli Xenacoelomorpha. Xenoturbella bocki è un organismo marino simile a un verme che possiede bocca e intestino, ma non ano, e presenta un gonoporo maschile (identificato tramite immunofluorescenza). Le femmine depongono uova attraverso la bocca, mentre i maschi eiettano spermatozoi tramite il gonoporo.

I geni associati allo sviluppo dell’ano negli animali bilateri (protostomi e deuterostomi) comprendono brachyury, caudal, even-skipped (evx), nk2.1 e componenti della via di segnalazione Wnt. Questi stessi “hindgut markers” risultano espressi attorno al gonoporo maschile negli Xenacoelomorpha. I geni del foregut/midgut (es. goosecoid, foxa, gata456, ptfa1, hnf4) non mostrano questo pattern.

A livello sperimentale abbiamo altre evidenze. Infatti, Xenoturbella bocki possiede un gonoporo maschile situato posteriormente, con geni hindgut (brachyury, caudal) e Wnt espressi attorno al gonoporo. Anche i nemertodermatidi (es. Meara stichopi) possiedono un gonoporo maschile posteriore, con co-espressione di brachyury, caudal e Wnt attorno al gonoporo, e un’espressione distinta rispetto ai geni del foregut.

A livello filogenetico, gli Xenacoelomorpha sono considerati sister group dei Nephrozoa (Protostomi + Deuterostomi) e sono cruciali per capire la transizione evolutiva dal blind gut al through gut. La presenza di gonoporo maschile e la mappatura genica conservata suggeriscono un legame ancestrale tra gonoporo maschile e apertura anale bilateriana. Nei non bilateri (Cnidaria, Porifera, Placozoa) brachyury e altri geni sono espressi in maniera diffusa e non correlata a un’apertura posteriore analoga; caudal manca in molti di questi gruppi.

Le implicazioni evolutive sono molte. Ad esempio, la prima apertura posteriore negli antenati bilateri potrebbe essere stata riproduttiva, non digestiva. Successivamente, questa apertura si sarebbe fusa con l’intestino posteriore, acquisendo la funzione di ano. In molti lignaggi animali moderni (anfibi, rettili, uccelli, monotremi), la cloaca conserva un’unica apertura per apparato digerente, urinario e riproduttivo: un possibile retaggio di questa antica condizione.

Ma ci sono anche alcune considerazioni alternative. Come suggerito dagli autori dell’articolo, alcuni ricercatori ipotizzano che gli antenati di Xenoturbella avessero un ano e lo abbiano perso nel corso del tempo. In questo caso, l’attuale situazione rappresenterebbe una perdita secondaria, non uno stadio primitivo. Il dibattito rimane aperto, ma le evidenze genetiche e filogenetiche rafforzano l’ipotesi gonoporo → ano.

Articolo in pre-print: Andrikou, C., Pang, K., Børve, A., Lu, T.-M., & Hejnol, A. (2025). The xenacoelomorph gonopore is homologous to the bilaterian anus. bioRxiv.