Prosopopea

Le giraffe, come gli esseri umani, hanno 7 vertebre cervicali.

I mammiferi sono tutti praticamente uguali.

Questo fattoide, però, è trito e ritrito: l’avrete sicuramente sentito mille volte anche voi. Poteva forse impressionare qualcuno nei primi anni ’90, ma nell’epoca degli smartphone, dove mi basta sfiorare un touchscreen per aprire una pagina random di wikipedia per scoprire che Iterlak (o Iterdlak) è un villaggio della Groenlandia di 2 abitanti, non sorprende più nessuno. Ci sono annedoti ben più esoterici a portata di mano, in grado di spazzare via la cervicale da giraffa e rendervi l’anima della festa.

Ma, diciamo, per pura ipotesi, che ad una di queste feste dove va la gente cool che ama le giraffe, che qualcuno vi propini la solita storiella ” Ehi, ma sai che sotto quel collo lungo lungo… “.

Le opzioni a quel punto non sono molte. Potete fare un sorrisino di circostanza, fingendo di non averla proprio mai sentita questa prima eh, ma guarda un po’, per cortesia. Potete roteare gli occhi al cielo con sufficienza e fare un’espressione disgustata,  per poi allontanarvi senza dire una parola, per sottolineare la vostra saccente superiorità. Io farei così.

Ma alcune persone tengono alla propria vita sociale, ragion per cui la strategia più conveniente diventa dire: “Ehi, ma lo sai che i bradipi hanno NOVE vertebre cervicali ? ”

Dopodiché tirate fuori dal portafoglio la foto di scheletro di bradipo che portate sempre con voi per queste evenienze, mostrandola al vostro interlocutore. ” Visto ? ” Photocredits: Natural History Museum, London

La quasi totalità dei mammiferi ha sette vertebre cervicali, indipendentemente dalla lunghezza del collo: che tu sia un pipistrello o un leone marino,  sette ne hai, e sette devi usarne. È un limite ingegneristico abbastanza assurdo che non esiste in altri raggruppamenti animali: il lungo collo del cigno, ad esempio, ha tra le 22 e le 25 vertebre. E a fronte di questa variabilità intraspecifica, letteralmente migliaia di mammiferi sottostanno alla tirannia del sette biblico.

Ma non il bradipo.

Il bradipo, come un (pigro) eroe mitologico si staglia (restando appoggiato) come un monolite ( un po’ curvo) contro la tirannia celeste, scuotendo vigorosamente (ma con calma) la testa ad ogni richiesta di conformarsi.

E per “bradipo” intendo i generi Bradypus  (tridattilo e animale-totem di questo blog), sul quale ci concentreremo, e Choelepus, il bradipo che di dita ne ha solo due, ma ha sei vertebre invece che sette.

Un Choloepus didactylus allo Zoo di Buffalo. Lo ignoreremo per tutto il resto dell’articolo, ma valeva la pena farlo vedere. Photocredits: Dave Page via Wikicommons.

Ecco, giusto, facciamo una piccola parentesi sul numero di dita in generale. Inventarsi un dito sembra una cosa ben complicata. Tutte quelle ossa, quei muscoli, quei nervi… ci sarà da lavorare un sacco per progettarli e costruirli. Eppure, da una generazione all’altra, specialmente se siete amish, ogni tanto salta fuori un dito nuovo, completamente formato. Com’è possibile? Beh, la mutazione che insorge riguarda i geni Hox, una delle più antiche famiglie nell’albero della vita.

I geni hox fanno un lavoro estremamente importante nei primissimi momenti dello sviluppo embrionale: che tu sia un moscerino o un uomo, sono i geni hox a definire dove sta la testa e dove la coda, l’asse destra/sinistra, sopra e sotto; alcuni li definiscono”master switch” interruttori generali, perché a seconda di come sono accesi e spenti le cellule in quella zona dell’embrione possono fare cose ben diverse.

Che succede se capita una mutazione in questi geni?
La maggior parte delle mutazioni è embrioletale. Lo zigote neanche si sviluppa se questi sistemi restano danneggiati. È questa la ragione per cui i nostri geni hox sono pressoché uguali a quelli dei moscerini della frutta: li abbiamo tenuti quasi identici dal nostro ultimo antenato comune, perché le mutazioni negli hox tendono ad essere molto letali, e gli animali morti non producono molta progenie a cui far ereditare i propri geni.

Non sempre però. A volte, la mutazione è drastica ma l’organismo sopravvive comunque.

Esempio classico e senza tempo: Antennapedia, la drosofila con le zampe al posto delle antenne.

Svegliandosi una mattina, Gregor si ritrovò delle gambe che gli uscivano dalla testa.

Poi in laboratorio ci si è anche sbizzarriti, trovando ad esempio gli interruttori generali degli occhi e facendoli sviluppare ectopicamente, cioè in posti diversi dal normale; o facendo anche esperimenti veramente epici: prendere il gene eyeless di drosofila, il master switch degli occhi, e sostituirlo a quello di un topo, ottenendo dei cuccioli con occhi perfettamente funzionanti. I geni sono fatti così: non c’è sopra una targhetta con scritto “da utilizzare preferibilmente dentro:”; qualunque sia il corpo, fanno la stessa cosa. E i geni Hox dei mammiferi, in un qualsiasi mammifero, finiscono per fare sempre 7 vertebre.

La polidattilia, che dicevamo prima, può essere causata da una mutazione hox non particolarmente grave. Ci sono addirittura razze canine altamente selezionate per cui la polidattilia è la norma. Ma anche in questo caso, in natura, non si verificherebbe. Toccare un gene Hox significa toccare lo sviluppo di un sacco di cose contemporaneamente: è anche una cosa non particolarmente fastidiosa a prima vista, come un dito extra, è accompagnata da un sacco di effetti collaterali, inclusa maggiore suscettibilità al cancro. Questo perché le mutazioni Hox sono pleiotropiche, cioè hanno un sacco di effetti in contemporanea: non si comportano bene come i piselli di Mendel, il cui colore dipendeva solo da un gene e aveva solo quell’effetto lì, ma agendo a monte, cambiano radicalmente il corso del fiume a valle.

Ci sono esseri umani che non hanno 7 vertebre per via di mutazioni Hox: sono sfortunate vittime della lotteria genetica. Se anche il feto completa lo sviluppo, i sistemi danneggiati sono tanti e i problemi tali che il piccolo non può sopravvivere più di qualche settimana. E questo è vero per i cuccioli di uomo quanto per quelli di cane, o di giraffa.

Ma non il bradipo. Il suo lignaggio è sopravvissuto ed ha accumulato mutazioni hox senza subire particolari danni.
“Hey, bradipo! Con quelle due vertebre cervicali extra dovresti essere morto! Com’è sta storia?”
“Meh” risponde il bradipo disinteressato, prima di tornare al suo pisolino.

C’è una particolare mutazione delle vertebre cervicali umana che è effettivamente meno dannosa delle altre: la settima vertebra cervicale decide invece che da grande vuole fare la vertebra toracica. Ne risultano muscoli e nervi infilati male, circolazione molto problematica nelle braccia e una probabilità centoventi volte maggiore di sviluppare cancro. Oltre a ciò causa ovviamente dolore e (limitati) problemi nella mobilità delle braccia: ne soffre di più chi fa più moto, insomma. Se la vertebra ribelle comprime arterie è consigliato l’approccio chirurgico.

Si chiama “Sindrome dello stretto toracico superiore”, oh, più in breve e in inglese, Thoracic Outlet Syndrome.

Sembra che il tipo di mutazione nel lignaggio bradipesco sia stata un po’ l’inverso: delle vertebre toraciche sono diventate cervicali. Ma senza che, apparentemente,il bradipo ne risentisse in alcun modo. Apparentemente, la sua lentezza è la chiave.

L’attività fisica del bradipo è talmente bassa che i problemi muscolari e di circolazione non lo toccano.
“Hey, bradipo, va che hai il 30% di forza in meno nel muscolo!”
“Meh”, risponde il bradipo che si ricorda di dover fare un altro riposino immediatamente se vuole restare in tabella di marcia.
Il suo metabolismo basale è talmente lento che è  normalmente è rarissimo per un bradipo sviluppare un cancro, e anche centuplicare il rischio probabilmente non fa molta differenza.

Un bradipo particolarmente attivo.
Photocredits: © Vilainecrevette

Il bradipo non è pigro. Sta solo pensando alla sua salute.

Varela-Lasheras, I., Bakker, A., van der Mije, S., Metz, J., van Alphen, J., & Galis, F. (2011). Breaking evolutionary and pleiotropic constraints in mammals: On sloths, manatees and homeotic mutations EvoDevo, 2 (1) DOI: 10.1186/2041-9139-2-11