Serpenti e lucertole sono entrambi membri dell’ordine Squamata. Ma mentre le lucertole saltellano e sfrecciano su gambe completamente formate, i serpenti optano per uno slittamento senza gambe. Perché e come questi animali abbiano preso percorsi evolutivi così diversi è oggetto di dibattito scientifico. Tuttavia, una cosa è certa: alcuni serpenti portano ancora una codifica genetica che permette loro di sviluppare gambe e piedi.
Perché allora a questi serpenti non spuntano gli arti e iniziano a pavoneggiarsi tra i cespugli? Le macchinazioni genetiche dietro questo processo sono essenzialmente commutate in posizione “off”, grazie a molteplici mutazioni genetiche avvenute più di 100 milioni di anni fa.
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Queste mutazioni hanno colpito un gene particolare – il gene Sonic hedgehog (SHH) – che è responsabile dello sviluppo degli arti. E prima che lo chiediate, sì, è proprio il nome ufficiale del gene, così chiamato per il suo aspetto appuntito. Il gene Sonic hedgehog non è solo vitale per gli arti, ma fornisce anche guide per gli organi e il loro posizionamento negli animali in crescita. Nelle lucertole, l’SHH è attivo e dà luogo a gambe e piedi; è disattivato nei serpenti.
Uno studio pubblicato su Nature Communications nel 2016 ha mostrato come i cambiamenti nel genoma dei rettili alla fine hanno portato a trasformazioni evidenti nel fenotipo delle creature, o tratti fisici che derivano dall’espressione di alcuni geni. In breve, le mutazioni genetiche hanno fatto sì che alcune lucertole eliminassero le loro appendici, diventando serpenti, pur mantenendo gli echi di quei geni delle gambe nel loro DNA.
Per individuare i cambiamenti nelle sequenze genetiche, i ricercatori hanno confrontato i genomi dei serpenti con quelli di altri rettili e vertebrati che hanno arti completi. Si sono basati in particolare sul genoma della lucertola tegu, per la quale la scienza ha un genoma completamente sequenziato.
Le lucertole hanno sequenziatori di regolazione del DNA (chiamati enhancer) che possono “accendere e spegnere” certi geni durante lo sviluppo di una creatura. L’SHH ha bisogno di questi enhancer per sviluppare completamente gli arti, ed è così che le lucertole finiscono per avere quattro gambe. Ma nei serpenti, questo potenziatore è stato rimosso dalle sequenze di DNA durante l’evoluzione, e ora è praticamente – ma non completamente – eliminato anche dai serpenti primitivi.
In alcuni serpenti, tracce del potenziatore sono ancora lì, insieme a un altro gene, chiamato HOXD, che è responsabile di guidare lo sviluppo dei piedi. Alcuni embrioni di pitone sviluppano persino ossa parziali delle gambe e pedane, ma queste caratteristiche si disintegrano molto prima che la creatura in gestazione nasca.
Ancora, ci sono segni residui che non tutti i serpenti sono pronti a chiudere con l’idea di sprintare indossando piccole scarpe Nike. Osservate da vicino la parte inferiore di questi serpenti e vedrete dei piccoli nodi sulla pancia, resti vestigiali di gambe che avrebbero potuto essere.
Cosa significa tutto questo? Che con poche mutazioni genetiche, alcuni tipi di serpenti primitivi potrebbero essere in grado di sviluppare degli arti. In sostanza, attiverebbero caratteristiche che sono già nascoste nel loro DNA, in attesa delle giuste variabili per innescare il loro sviluppo.
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