Identificate le basi genetiche del colore rosso negli uccelli

Un bel piumaggio scarlatto segnala in modo onesto le condizioni di salute. Grazie a un enzima molti uccelli ottengono i pigmenti rossi a partire da quelli gialli

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La colorazione rossa di alcuni uccelli è resa possibile dalla presenza di un particolare gene che permette di convertire i carotenoidi in pigmenti rossi. Crediti immagine: Fernando Flores, Flickr

SCOPERTE – Cardinale rosso, ibis scarlatto, ara gigante, tessitore fiammante: non sono poche le specie di uccelli che sfoggiano un’abbagliante colorazione rossa. In molte di loro questo colore gioca un ruolo preciso nell’intimorire i rivali – magari con display minacciosi di dominanza – e attirare le femmine, concentrato non solo nel piumaggio ma anche nel becco, come per le gallinelle d’acqua. Ora due diversi studi scientifici, lavorando in modo indipendente, sono riusciti a identificare il gene che codifica per l’enzima “responsabile” della colorazione rossa: permette a varie specie di uccelli di convertire i carotenoidi, pigmenti gialli che vengono assunti attraverso il cibo, in pigmenti rossi che sono poi depositati a livello del piumaggio. I risultati sono stati pubblicati su Current Biology.

“Gli uccelli accumulano gli stessi pigmenti rossi anche in alcuni dei fotorecettori sulla retina, i coni, dove concorrono a migliorare la visione dei colori”, spiega Miguel Carneiro della Universidade do Porto, in Portogallo. Che ci fosse un gene o un enzima responsabile era già noto, ma finora non sapevamo quale fosse né dove si trovasse. Per identificarlo, i ricercatori hanno confrontato i canarini gialli e rossi con il cardinalino del Venezuela (Carduelis cucullata). Questa specie, incrociata da circa un secolo con il canarino giallo, ha permesso di ottenere gli esemplari rossi: oggi è minacciata di estinzione a causa della caccia, subita nel corso degli anni per soddisfare questo interesse negli allevatori.

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Crediti foto: Rebecca J. Koch (A and B), Jim McCormac (C), and Geoffrey E. Hill (D–H).

Confrontando il cardinalino con le due colorazioni di canarino, Carneiro e i colleghi hanno identificato l’enzima (che fa parte della famiglia del citocromo P450), per poi scoprire che viene espresso a livelli particolarmente alti nella pelle e nel fegato dei canarini rossi: un segnale piuttosto indicativo del fatto che è lui il responsabile del colore. Il gruppo di ricerca di Nick Mundy, alla University of Cambridge, è arrivato allo stesso risultato ma confrontando i diamanti mandarini normali con becco rosso (anche noti come diamantini) con quelli mutati dal becco giallo. In questa specie sono tre i geni legati alla famiglia di enzimi P450, e i ricercatori hanno trovato mutazioni multiple nella regione corrispondente solo negli uccelli dal becco giallo.

Se da un lato abbiamo nuove risposte, sono comparse anche nuove domande: il gene, spiegano gli scienziati, appartiene a una famiglia di geni noti per il ruolo nella detossificazione. Sappiamo che lo stato di salute del piumaggio, dunque non solo le condizioni di salute ma anche l’intensità e brillantezza del colore, contribuiscono a segnalare alle femmine la qualità genetica del maschio, dunque il suo valore come partner e potenziale padre. Il tipo (e la quantità) di pigmentazione potrebbero essere anche collegati proprio ai processi di detossificazione, confermano i ricercatori. “I nostri risultati, che collegano il gene al metabolismo dei carotenoidi, potrebbero fare luce sui segnali basati sui carotenoidi, un argomento molto dibattuto”, dice Staffan Andersson della University of Gothenburg, collega di Mundy e co-autore del secondo studio.

Questi segnali, infatti, si sarebbero evoluti proprio per mandare un messaggio onesto: essendo legati all’alimentazione, non è possibile “mentire” sulla propria qualità. Eppure il bilanciamento di costi e benefici tra il loro ruolo nei processi fisiologici e quello di “ornamento” – grazie al colore delle piume e delle altre parti del corpo – è stato studiato a lungo facendo capire che non ne sappiamo ancora abbastanza, e che andrebbe indagato ulteriormente spaziando al di fuori della classe degli uccelli e dell’ambito della selezione sessuale.

I ricercatori sono stati particolarmente sorpresi nello scoprire che il “gene del rosso” è presente nel genoma di molte specie, ipotizzano addirittura nella maggior parte. Anche in quelle di colori diversi. “Gli uccelli diurni sembrano sfruttare il gene per produrre pigmenti rossi nella retina che promuovono la visione dei colori”, spiega Joseph Corbo della Washington University School of Medicine, co-autore di Carneiro. “Eppure solo gli uccelli dal piumaggio rosso hanno la capacità latente di produrre piume rosse, ma per farlo devono evolvere un modo per esprimerlo nella pelle oltre che nella retina”.

@Eleonoraseeing

Leggi anche: Epigenetica e uccelli, un’evoluzione verso l’intelligenza

Pubblicato con licenza Creative Commons Attribuzione-Non opere derivate 2.5 Italia.   

Informazioni su Eleonora Degano (703 Articles)
Giornalista pubblicista, traduttrice e science writer. Collaboro con varie realtà come National Geographic Italia, OggiScienza, pagina99, dove mi occupo principalmente di zoologia, etologia e cognizione animale; nel 2016 ho vinto il Premio Giornalistico Tomassetti - Premio Speciale in Virologia

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