Un pesce capace di "mettere in pausa" il suo organismo...

Il killifish turchese africano è un animale importantissimo e interessantissimo perché è dotato di una caratteristica molto particolare: è capace di mettere in pausa il proprio organismo. Si tratta di un vero e proprio arresto spontaneo dello sviluppo di alcuni animali, come nel caso del killifish turchese africano, e questo accade proprio per superare i periodi di siccità, permettendo così agli embrioni di sopportare questo stress ambientale estremo. Insomma, si blocca il loro sviluppo fino a quando non migliorano le condizioni.

Questa capacità è conosciuta come diapausa, ed i ricercatori sostengono che, almeno nel killifish turchese, si sia evoluta meno di 18 milioni di anni fa. Questo è stato possibile grazie a geni cooptati, molto antichi, originatisi almeno 473 milioni di anni fa o più. La cooptazione genica è un meccanismo evolutivo che permette ad alcuni geni, simili o addirittura identici, di svolgere funzioni diverse che cambiano in base all’ordine in cui sono posti.

Il killifish turchese africano abita in ambienti che stagionalmente cambiano, come alcune pozze d’acqua o stagni, ed è caratterizzato da una maturazione velocissima, più di qualsiasi altro vertebrato. Ma se si entra in diapausa, gli embrioni smettono di “funzionare”: il cuore dell’embrione smette di battere, e tutto ciò che è legato allo sviluppo e alla divisione cellulare si interrompe per tempi relativamente lunghi. Questa capacità non è esclusiva dei killifish, ma in questi ultimi può durare almeno 8 mesi, e raggiungere anche i 2 anni in laboratorio.

Tutto questo avviene grazie ai geni paraloghi, cioè geni che nel corso del tempo si sono duplicati ma che svolgono funzioni diverse, nonostante derivino da una sorta di “gene-antenato” comune e che sono presenti nello stesso genoma. In sostanza, questi geni hanno comportato una specializzazione a condizioni ambientali estreme, come i cambiamenti di temperatura e la scarsità di cibo.

Fonte: Singh, P. P., Reeves, G. A., Contrepois, K., Hu, C.-K., Snyder, M. P., & Brunet, A. (2024). Evolution of diapause in the African turquoise killifish by remodeling the ancient gene regulatory landscape. Cell, 187(13), 3338–3356.e30.