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Jul 08, 2023

Ciò che attraversano gli insetti è ancora più strano di quanto pensassimo

Di Rivka Galchen “Per me è stato un momento tipo la strada per Damasco”, mi ha detto James Truman, un entomologo, ricordando un incontro avvenuto quando aveva sedici anni. “La mia famiglia aveva una casa estiva, una roulotte

Di Rivka Galchen

"Per me è stato un momento tipo la strada per Damasco", mi ha detto James Truman, un entomologo, ricordando un incontro avvenuto quando aveva sedici anni. “La mia famiglia aveva una residenza estiva, una roulotte, sulle rive del lago Erie. Stavo camminando nel parcheggio delle roulotte quando ho alzato lo sguardo e ho visto un insetto su un albero. Era una vespa parassita, con un addome lungo tre pollici. Pensò: che diavolo è quello? Quella curiosità "mi ha fatto comprare un libro", ha detto Truman. Si trattava del “Libro degli insetti da campo” di Frank E. Lutz, pubblicato per la prima volta nel 1918, con disegni dettagliati dell'illustratrice scientifica Edna Libby Beutenmüller. "Ho sempre saputo di voler diventare un biologo, ma ero passato da un interesse all'altro: uccelli, mammiferi, qualunque cosa", ha detto Truman. Poi si è trasformato. Sapeva che avrebbe studiato gli insetti.

Gli insetti sono piccoli, certo, ma rappresentano più dell’ottanta per cento delle specie animali. Hanno anche una magia speciale: la maggior parte di loro subisce una metamorfosi completa. La coccinella inizia la sua vita come un cingolato nero e appuntito; la falena tigre del giardino inizia la sua vita come un bruco dal pelo stravagante. Anche alcuni pesci e anfibi metamorfosano (i mammiferi mai!), ma poiché gli insetti hanno esoscheletri (la loro trasformazione metamorfica avviene lontano dalla vista) quando la creatura adulta emerge, completamente formata, l'effetto può essere sorprendente come Atena che trasforma un Perdice che cade in una pernice. , o Dafne trasformata in un albero di alloro.

Quando era matricola a Notre Dame, Truman lavorava in un laboratorio di genetica delle zanzare, gestito dal famoso entomologo George Craig, che trascorreva il tempo con le braccia sopra scatole di carta ricoperte di rete piene di zanzare, che si nutrivano - succhiavano il suo sangue - mentre mangiava il suo pranzo. Quando Truman arrivò, il laboratorio di Craig, che si concentrava principalmente sull'identificazione di mutazioni che avrebbero potuto aiutare a migliorare le malattie trasmesse dalle zanzare, aveva un progetto parallelo su un feromone chiamato matrone. Durante l'accoppiamento, la zanzara maschio rilascia matrone e di conseguenza la zanzara femmina non vuole più accoppiarsi. "Vuole solo sangue", ha detto Truman. Le zanzare femmine quindi si accoppiano una sola volta. "È stato così sorprendente per me", ha osservato Truman, "che un ormone potesse causare un cambiamento comportamentale così drammatico".

Truman ha svolto il suo lavoro di laurea nel laboratorio del biologo Lynn Riddiford, ad Harvard. Era anche interessata ai fattori ormonali e ad altri fattori che influenzano il modo in cui gli insetti crescono e si comportano. (I due più tardi si sposarono, anche se Riddiford disse a Truman che non lo avrebbe sposato finché non si fosse laureato.) Questa linea di indagine continuò a plasmare la ricerca di Truman. "Stavo lavorando con gigantesche falene di seta", ha detto Truman, una creatura con un ciclo vitale mutevole come quello di qualsiasi storia di Ovidio. All'inizio è un minuscolo bruco, lungo circa sei-sette millimetri. Quindi fa la muta quattro volte, durante le quali cresce fino a quasi mille volte la sua dimensione originale, si avvolge in un bozzolo di seta, emerge come una grande falena che non ha bocca funzionante e non può mangiare, e quindi morirà prima ancora di sette giorni. sono passati, e quindi mira ad accoppiarsi immediatamente. Truman ha studiato gli ormoni che regolano questi cambiamenti e "è rimasto affascinato dalla metamorfosi e interessato al comportamento nella metamorfosi", ha detto. “Questi interessi si sono uniti nel voler capire come il cervello, in particolare, cambia durante la metamorfosi. Volevo capire come il cervello di un bruco si trasforma nel cervello di una falena”.

Durante un anno sabbatico all'Università di Cambridge, Truman e Riddiford si presero una pausa dal lavoro sulle falene e iniziarono a osservare la Drosophila, più comunemente conosciuta come moscerino della frutta. "Non c'erano strumenti genetici per queste gigantesche falene della seta, ma c'erano buoni strumenti genetici per la Drosophila", ha detto Truman. Gli scienziati hanno una conoscenza straordinariamente dettagliata della composizione genetica dei moscerini della frutta. Esistono strumenti per eliminare geni specifici e alterare come o quando un gene si esprime. Puoi facilmente ordinare moscerini della frutta con tutti i tipi di mutazioni: puoi persino ordinarne uno con una mutazione genetica che fa sì che ai moscerini crescano le zampe dove normalmente crescono le antenne. Tale ricerca risale al lavoro svolto quasi un secolo fa dal biologo Thomas Hunt Morgan, che gestiva quella che veniva chiamata Fly Room alla Columbia University. Al giorno d'oggi, i ricercatori hanno accesso a più di due milioni di linee di Drosophila; ciò consente una manipolazione precisa praticamente di qualsiasi aspetto biologico che si possa concepire sia nello stadio larvale che in quello adulto. "Nei moscerini della frutta, siamo limitati solo dall'immaginazione, non tecnicamente limitati", ha detto Truman.