Vantaggi e svantaggi della partenogenesi, una strategia riproduttiva che molte specie hanno messo in atto per sopravvivere.
La natura, si sa, è molto più complessa e originale di quanto ci si possa aspettare. La partenogenesi (dal greco antico parthénos, "vergine" e génesis, "nascita", “nascita verginale”) è tra gli esempi più chiari. Un fenomeno per cui le femmine non hanno bisogno di un partner per riprodursi: le loro cellule uovo si sviluppano senza fecondazione.
È diffusa sia tra gli invertebrati, specialmente insetti, sia tra i vertebrati, in particolare tra i pesci e i rettili. Nel corso dell’evoluzione la partenogenesi si è notevolmente diversificata, partendo da una riproduzione molto semplice: la riproduzione clonale, in cui la progenie è geneticamente identica alla madre e di conseguenza la popolazione è costituita da sole femmine.
Ma perché la natura ha preso questa strada?
Se la partenogenesi si è diffusa come strategia riproduttiva ha evidentemente dei vantaggi. In primis, un risparmio di tempo ed energie: cercare un partner, corteggiarlo e accoppiarsi è molto faticoso. Questa strategia permette inoltre di aumentare velocemente la dimensione della popolazione. E se le popolazioni diventano indipendenti dalla presenza di maschi, allora sono sempre in grado di riprodursi e di conseguenza di sopravvivere e diffondersi.
Ma ci sono anche degli svantaggi. La partenogenesi comporta l’assenza di variabilità genetica, garantita invece dalla fecondazione. E così tutti gli individui sono uguali tra loro, e quindi esposti allo stesso modo alle variazioni dell’ambiente esterno. Ed è anche più probabile che compaiano mutazioni svantaggiose del DNA. Una risposta adattativa a questo problema in molte specie, come alcuni squali, è stata la comparsa di una sorta di rimescolamento del genoma materno durante la formazione delle cellule uovo, così da evitare che gli individui siano tutti identici.
A ognuno la sua
In natura si distinguono partenogenesi obbligata, facoltativa e accidentale a seconda della frequenza con cui le specie sfruttano questa modalità.
Esistono circa un migliaio di specie in grado di riprodursi solo per partenogenesi (partenogenesi obbligata). In questi casi, i maschi semplicemente non esistono. Nel genere Aspidoscelis, per esempio, ci sono una trentina di specie di lucertola unisessuali. Lo stesso vale per Lepidodactylus lugubris, un piccolo geco tropicale che grazie a questa strategia riproduttiva è riuscito in poco tempo a colonizzare nuovi territori.
Nel Golfo del Messico, invece, vive un pesce che si riproduce in un modo molto particolare, la Poecilia formosa o Molly amazzone. In questa specie, lo sviluppo dell’embrione inizia solo dopo il contatto con lo sperma di altre specie, anche di generi diversi. In questi casi si parla di ginogenesi.
Ci sono poi specie che alternano la partenogenesi, quindi facoltativa, alla riproduzione sessuale, come nel caso delle api. In ogni sciame c’è una sola ape regina che è l’unica in grado di deporre le uova e di conseguenza è lei a “decidere” se fecondarle o meno. Durante il suo primo e unico volo, la regina raccoglie il seme maschile con cui feconderà le uova negli anni successivi: se le uova vengono fecondate nascono delle femmine, se non vengono fecondate nascono dei maschi.
Ma l’incredibile complessità della natura ha fatto ancora di meglio: alcune specie, che si riproducono sessualmente, in alcune condizioni si possono invece riprodurre per partenogenesi. È un tipo di partenogenesi “accidentale”, riscontrabile in circa 15.000 specie, ed è presente in tutti i gruppi di vertebrati tranne i mammiferi. È l’esempio dei draghi di Komodo (Varanus komodoensis): le femmine sono in grado di riprodursi per partenogenesi in caso di scarsità o totale assenza di maschi. E così anche per numerose specie di squalo in cattività: in vasche di sole femmine di squalo martello (Sphyrna tiburo), palombo (Mustelus mustelus) e squalo zebra (Stegostoma tigrinum) sono comparsi dei piccoli.
Nel 2015 è stato scoperto il primo caso di partenogenesi accidentale nei vertebrati. Durante il monitoraggio di una piccola popolazione di pesci sega (Pristis pectinata) in Florida, specie gravemente minacciata di estinzione, sono stati individuati sette esemplari femmina con un’identica firma genetica, indizio del loro sviluppo per partenogenesi. Questo primo caso documentato in natura suggerisce che la partenogenesi nei vertebrati potrebbe essere meno rara di quanto si pensasse.
Strategia di sopravvivenza e segnale di allarme
Da un punto di vista evolutivo, essere in grado di fare partenogenesi in caso di necessità è un grande vantaggio ed è probabile che questa capacità sia stata mantenuta dalle specie come strategia di emergenza: se ci sono pochi maschi si riesce comunque a garantire la sopravvivenza della specie, in attesa che le condizioni tornino favorevoli per la riproduzione sessuata. Ad oggi, non è certo cosa spinga le femmine a riprodursi per partenogenesi, ma sicuramente la scarsità o assenza di maschi e il calo della popolazione sono due fattori fondamentali.
Al di là dell’interesse scientifico, la partenogenesi in una popolazione naturale a rischio di estinzione, come il caso dei pesci sega della Florida, è un campanello d’allarme per la sua conservazione. Si corre infatti il rischio di un circolo vizioso: una popolazione minacciata di estinzione comincia a riprodursi per partenogenesi per sopravvivere, riduce così la sua variabilità genetica e si espone ancora di più al rischio di estinzione. Non solo: se le condizioni della popolazione non dovessero migliorare nel tempo, si potrebbero verificare più cicli di partenogenesi, il che potrebbe aggravarne rapidamente lo stato di conservazione.
Alla luce di questo quadro, proteggere queste specie e i loro habitat non è solo una scelta di conservazione: è l’unico modo per evitare che una strategia evolutiva che oggi le salva diventi domani la causa della loro scomparsa.
Riferimenti
Cerepaka C. et Sclupp I. 2023. Sperm specificity and potential paternal effects in gynogenesis in the Amazon Molly (Poecilia formosa). PeerJ, 11
Esposito G. et al. 2024. First report of recurrent parthenogenesis as an adaptive reproductive strategy in the endangered common smooth-hound shark Mustelus mustelus. Scientific reports, 14
Tsui-Wen Li, Jhan-Wei Lin, Si-Min Lin. 2023. Intensive and efficient egg-laying tempo of the parthenogenesis mourning gecko Lepidodactylus lugubris. Herpetological Journal, 33
https://www.nationalgeographic.it/come-funziona-la-partenogenesi-ossia-la-riproduzione-virginale-di-alcuni-animali
https://education.nationalgeographic.org/resource/how-asexual-lizard-procreates-alone/
https://blog.3bee.com/le-riproduzioni-piu-incredibili/#next-3
https://www.lescienze.it/news/2015/06/03/news/partenogenesi_vertebrati_pesce_sega_in_natura-2634656/
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