Penseresti che l'ultimo balzo in avanti nella nostra comprensione della locomozione umana verrebbe dallo studio dei piedi. Eppure gli scienziati hanno scoperto un nuovo indizio sorprendente sulle origini del bipedismo umano in un pesce comune dalle dimensioni di un mignolo.
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Il tuo pesce interiore
AcquistareAnalizzando il DNA dello spinarello a tre spine, i ricercatori guidati da David Kingsley, un biologo dell'Università di Stanford, hanno identificato un cosiddetto potenziatore genetico, una sorta di manopola di controllo del volume che funziona durante lo sviluppo del corpo per aiutare a scolpire le placche ossee che nascondono lo stickleback in luogo di scale. Il potenziatore modula il rilascio di una proteina correlata all'osso nota come GDF6, ruotandola verso l'alto o verso il basso per alterare le piastre in base alle impostazioni del pesce. Per gli spinarelli marini che vivono in acque libere con una moltitudine di predatori a trentadue denti, il potenziatore emette abbastanza proteine GDF6 per aiutare a costruire pesanti piastre protettive. Ma gli spinarelli d'acqua dolce fanno meglio a dardeggiare e nascondersi, e così, attraverso il battito del rilascio di proteine guidato dal potenziatore, quei pesci finiscono con piatti più sottili e più flessibili.
La risposta di un toggler genetico varia da un'impostazione all'altra, mentre il suo obiettivo - le proteine del mattone e del mortaio - rimane lo stesso, offrendo all'evoluzione una notevole flessibilità. "È un meccanismo così buono per i tratti in evoluzione che lo vedi usato ripetutamente", dice Kingsley.
Quando i ricercatori hanno esplorato il ruolo della proteina GDF6 e dei suoi esaltatori nel modellare le ossa dei mammiferi, incluso lo scimpanzé, il nostro parente genetico più vicino, hanno trovato un potenziatore che ha influenzato lo sviluppo degli arti posteriori ma non gli arti anteriori. Il maggiore impatto del gene fu sulla lunghezza e sulla curvatura delle dita dei piedi. Nel DNA umano, tuttavia, il potenziatore è stato eliminato.
Quel singolo cambiamento genetico potrebbe aiutare a spiegare importanti differenze tra un piede di scimpanzé e il nostro - e come i nostri antenati hanno guadagnato il potere di alzarsi e camminare su due piedi. Le dita dei piedi di uno scimpanzé sono lunghe e distese e il suo equivalente dell'alluce si allontana dalle altre cifre come un pollice: un piede prensile progettato per una rapida arrampicata. Al contrario, nel piede umano, la suola è allargata mentre l'osso dell'alluce è ispessito e allineato con gli altri, ora scorciati: questa è una piattaforma robusta, in grado di sostenere un carico verticale in movimento.
Oltre a mostrare che il nostro alluce merita molto più rispetto di quanto molti di noi sanno, la nuova scoperta dimostra che lievi alterazioni nel DNA possono avere profondi effetti evolutivi e che la natura è un instancabile riciclatore e artista del collage, mescolando e abbinando alcune tecniche preferite generare una diversità di forme apparentemente senza fondo.
"La nostra storia condivisa con i pesci", afferma Neil Shubin, autore di Your Inner Fish e paleontologo, "li rende un'arena meravigliosa per esplorare i fondamenti dei nostri corpi".
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Questa storia è una selezione dal numero di aprile della rivista Smithsonian
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