I geni perduti spiegano la dieta del sangue dei pipistrelli vampiri

I pipistrelli vampiri, e il loro leggendario gusto per il sangue, sono roba da incubi. “Essenzialmente vivono Dracula”, afferma Michael Hiller, un genomico presso il LOEWE Center for Translational Biodiversity Genomics a Francoforte, in Germania. Questi minuscoli pipistrelli, che risiedono nelle foreste e nelle grotte dell’America centrale e meridionale e spesso predano il bestiame, sono gli unici mammiferi che si nutrono esclusivamente di sangue. Una nuova ricerca sul genoma dei pipistrelli di Hiller e dei suoi colleghi aiuta a spiegare come sono in grado di vivere con una dieta così povera di nutrienti.

Sebbene i film sui vampiri trattino il sangue come un elisir, il fluido acquoso è quasi privo di carboidrati e grassi e ha poche calorie. A causa di queste carenze, i pipistrelli vampiri hanno livelli di insulina più bassi rispetto ad altri mammiferi e devono bere fino a 1,4 volte il loro peso corporeo nel sangue ad ogni pasto per ottenere abbastanza nutrienti. Bere così tanto sangue è pericoloso, però, perché è ricco di alte concentrazioni di ferro, che possono devastare il tratto digestivo e il fegato. Nonostante pesino poco più di una singola batteria AA, i pipistrelli vampiri consumano circa 800 volte più ferro nella loro dieta rispetto all’essere umano medio.

Gli scienziati sono stati a lungo perplessi su come i pipistrelli vampiri sopravvivano con una dieta così irrisoria. Nel tentativo di rispondere a questa domanda, Hiller e i suoi colleghi si sono recentemente immersi nella genetica di questi leggendari succhiasangue utilizzando tecniche di sequenziamento all’avanguardia. Hanno messo insieme e analizzato il genoma del pipistrello vampiro comune (Desmodus rotondo) e lo ha confrontato con i genomi di altre 26 specie di pipistrelli, sperando di individuare i geni specifici che aiutano i pipistrelli vampiri a digerire il sangue.

Le loro scoperte, pubblicate venerdì sulla rivista progressi scientifici, illustrare che quando si tratta della genetica del bere sangue, meno è di più. Invece di sviluppare geni extra per aiutare a processare il sangue, i ricercatori hanno scoperto, i pipistrelli vampiri hanno effettivamente perso 13 geni chiave, 10 dei quali perdite precedentemente sconosciute, nel corso della loro evoluzione, rispetto ad altre specie. “In genere, quando sentiamo parlare di mutazioni che distruggono i geni, pensiamo che sia una cattiva idea”, dice Hiller. “Ma in questo studio, abbiamo scoperto che la perdita di determinati geni può essere utile per adattarsi a questa dieta molto speciale”.

Le ramificazioni di questi geni eliminati sono evidenti ovunque, dal cervello dei pipistrelli al loro intestino. Alcune delezioni erano responsabili della riduzione della secrezione di insulina, che è meno importante, grazie alla dieta povera di zuccheri degli animali. Altri hanno ridotto la quantità di recettori del gusto dolce e amaro, rendendo i pipistrelli meno sensibili al gusto nocivo del sangue che legano.

Una delle cancellazioni era correlata alla scultura di lo strano stomaco dei pipistrelli vampiri. Ha la forma di una calza a vento floscia ed è specializzato per un singolo compito, afferma Melissa Ingala, biologa di pipistrelli della Fairleigh Dickinson University, che non è stata coinvolta nello studio. “Quella forma si è evoluta per riempirsi come un palloncino d’acqua e ottenere quanta più acqua possibile dal sangue in modo che tutto ciò che resta da digerire sia l’effettiva componente cellulare solida del sangue”, afferma. Ciò significa che i pipistrelli vampiri devono iniziare a urinare subito dopo aver mangiato per espellere tutta l’acqua in eccesso che si riversa all’interno del loro stomaco e li appesantisce.

Un altro gene perduto, chiamato REP15, un tempo era responsabile della conservazione del ferro nel flusso sanguigno dei pipistrelli e fuori dal loro intestino. Senza questo ripiego, il ferro è in grado di penetrare nelle cellule lungo la parete intestinale. Ma i ricercatori ipotizzano che questa infiltrazione sia effettivamente un bene per i pipistrelli. Le cellule intestinali sono di breve durata e facilmente sostituibili, il che significa che i pipistrelli possono liberarsene attraverso il loro sistema digestivo ed espellerle in escrementi ricchi di ferro invece di avere il ferro in eccesso che continua a scorrere nel flusso sanguigno.

Il cervello del pipistrello vampiro potrebbe anche aver beneficiato di una perdita genetica fortuita. CYP39A1 è un gene principalmente responsabile della degradazione di un sottoprodotto del colesterolo. Senza di essa, i livelli di quel cosiddetto metabolita nel cervello dei pipistrelli salgono alle stelle. Ricerche precedenti hanno stabilito che livelli più elevati del metabolita erano responsabili dell’aumento della memoria, dell’apprendimento e della socialità nei roditori. Questo potrebbe aiutare a spiegare perché i pipistrelli vampiri sembrano essere più intelligenti e socievoli dei loro fratelli pipistrelli.

Questa potenziale spinta cognitiva e una maggiore socialità aiutano i pipistrelli a sopravvivere al loro stile di vita da bevitori di sangue. A causa della loro dieta povera di nutrienti, i pipistrelli vampiri hanno scarse riserve di energia, il che li rende particolarmente vulnerabili alla fame. Passare più notti senza inghiottire sangue è spesso fatale. Quindi i pipistrelli vampiri aiuteranno prontamente un compagno di posatoio affamato rigurgitando il sangue nella bocca del loro compagno. Sorprendentemente, i pipistrelli spesso restituiscono il favore, fornendo sangue ad altri che li hanno aiutati in passato. Questo rende fondamentale avere una memoria forte. “I pipistrelli vampiri sviluppano amicizie a lungo termine tra loro basate su questa condivisione reciproca del cibo”, afferma Ingala. Nel mondo compassionevole dei pipistrelli vampiri, il sangue è un piatto che meglio condividere con le persone a cui tieni.

Leave a Comment