Un'analisi genomica senza precedenti, su 103 specie e 44 fossili, sposta in Europa l’origine dei pipistrelli, 65 milioni di anni fa. Lo studio, pubblicato su "Nature" con la partecipazione del CSIC, data anche la nascita del volo e dell’ecolocalizzazione.
Per decenni si è dato per scontato che i pipistrelli fossero comparsi in Asia, in Africa o da qualche parte in America. Un nuovo studio costringe a rivedere questa idea. Secondo i suoi autori, il lignaggio ha avuto origine circa 65 milioni di anni fa in Europa, da dove si è poi espanso fino a colonizzare il resto del pianeta. In altre parole, la prima specie di pipistrello risale all’epoca dei dinosauri.
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La ricerca, la più ampia finora condotta su questo gruppo di mammiferi, combina la sequenziazione del genoma di 103 specie con lo studio di 44 fossili. Il lavoro si inserisce in Bat1K, un consorzio internazionale dedicato a raccogliere informazioni genomiche sui pipistrelli, ed è stato pubblicato sulla rivista "Nature". Per la parte spagnola hanno partecipato ricercatori del Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC) e dell’Università di Granada.
Ismael Galván, ricercatore del MNCN, riassume la portata del lavoro: è la prima volta che si ricostruisce in modo completo il genoma di un mammifero volante, e questa risorsa offre alla comunità scientifica un quadro solido per indagare i geni responsabili dei suoi tratti più singolari. Spiega che questa linea di studio potrebbe alla fine fornire informazioni utili per la ricerca su invecchiamento, immunità e resistenza alle malattie nell’uomo.
La professoressa Liliana M. Dávalos, dell’Università di Stony Brook, sottolinea che il metodo impiegato (modellare congiuntamente l’evoluzione di specie fossili e viventi) consente ciò che altre tecniche non permettevano: collocare il gruppo più antico di pipistrelli fossili tenendo conto dei dati genomici e, di conseguenza, stabilire quando e dove è comparso il gruppo. I dati indicano che i primi discendenti di quella popolazione europea si sono dispersi verso l’Africa, formando un nucleo euroafricano dal quale i pipistrelli sono poi arrivati in Asia, nelle Americhe e in Australia.
Il volo e l’ecolocalizzazione, presenti fin dall’inizio
Uno dei risultati che il team mette in evidenza è che il volo battuto e l’ecolocalizzazione, due tratti che definiscono la biologia di questi animali, non sono comparsi nelle fasi tardive della loro evoluzione, ma vicino all’origine stessa del gruppo.
La posizione del fossile del genere Vielasia, considerato un antenato dei pipistrelli moderni, sul ramo più antico dell’albero genealogico rafforza questa conclusione. E contribuisce a spiegare il successo evolutivo del lignaggio lungo 65 milioni di anni.
Michael Hiller, dell’Istituto Senckenberg di Francoforte, descrive il procedimento seguito: tecniche di sequenziamento del DNA di ultima generazione combinate con metodi computazionali per generare e confrontare i genomi, identificare i geni che contengono e incrociare queste informazioni con i 44 fossili raccolti in diverse parti del mondo.
Il risultato, spiega la professoressa Emma Teeling, dell’University College di Dublino, è un albero filogenetico solido dopo decenni di scoperte che spesso si contraddicevano tra loro.
Per raccogliere l’insieme dei campioni si è ricorso a specie poco conosciute e presenti in luoghi remoti: il pipistrello calabrone, di Thailandia e Myanmar, uno dei mammiferi più piccoli esistenti; il pipistrello dai piedi ventosi del Madagascar, capace di aggrapparsi a foglie lisce grazie a ventose; oppure il pipistrello dalla coda corta minore, originario della Nuova Zelanda, che usa le ali ripiegate come se fossero zampe anteriori per muoversi sul suolo della foresta.
Una risorsa con implicazioni che vanno oltre la biologia animale
Con più di 1.500 specie diffuse nel mondo, i pipistrelli rappresentano un quinto di tutti i mammiferi viventi. Il loro ruolo negli ecosistemi è rilevante: impollinano le piante, disperdono semi e controllano le popolazioni di insetti.
A questo si aggiunge una caratteristica che interessa in modo particolare la ricerca biomedica: la loro resistenza alle malattie e una longevità sorprendente rispetto alle loro dimensioni.
Il professor David Ray, della Texas Tech University, sottolinea che la mole di dati prodotta permetterà alla comunità scientifica di tracciare le variazioni genomiche, dai cambiamenti in una singola base fino all’assenza di interi frammenti in un lignaggio che sono invece presenti in un altro.
Queste differenze, osserva, spiegano in parte l’enorme diversità di pipistrelli oggi esistente e l’origine dei loro tratti unici, una base di lavoro la cui rilevanza, aggiunge, va ben oltre questo gruppo di mammiferi.