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Per noi esseri umani il corteggiamento e la riproduzione sono una faccenda piuttosto complicata. Entrano in gioco numerosi fattori come la personalità, l'aspetto fisico, la seduzione e tutta una serie di altri segnali sia sociali che fisici. Per le zanzare, invece, il corteggiamento è un affare molto più semplice e rapido: avviene in pochi secondi e in volo. Ciò che attrae un maschio è infatti un solo elemento: il suono prodotto dalla vibrazioni delle ali della femmina. E così, un gruppo di scienziati ha scoperto che se un maschio è sordo diventa completamente disinteressato nei confronti delle femmine.
Un nuovo studio condotto dalla University of California a Santa Barbara, guidato da Craig Montell, ha infatti dimostrato che per i maschi delle zanzare il suono delle ali della femmina è indispensabile per riprodursi. I ricercatori hanno quindi reso sordi alcuni maschi osservando un risultato sorprendente: non si accoppiano mai. «Potresti lasciare un maschio sordo insieme a una femmina per giorni e non si accoppierebbero», ha spiegato in un comunicato Montell. Questo innovativo studio, pubblicato su Proceedings of the National Academy of Sciences, potrebbe ora contribuire anche a migliorare le strategie di controllo di questi insetti e delle pericolose malattie che veicolano.
Un solo gene responsabile dell'udito (e quindi dell'accoppiamento)
I ricercatori hanno scoperto la capacità delle zanzare di percepire i suoni è controllata da un singolo gene, chiamato trpVa. Se un maschio viene privato di questo gene, il suo interesse per l'accoppiamento viene quindi completamente annullato. Il coautore Dhananjay Thakur ha infatti sottolineato che «l'assenza del gene trpVa ha un impatto profondo sul comportamento riproduttivo delle zanzare maschio». Gli scienziati hanno quindi prodotto maschi sordi utilizzato attraverso CRISPR-Cas9, una tecnica di ingegneria genetica mirata che permette di eliminare questo gene responsabile dello sviluppo degli organi di senso collegati all'udito.
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Monitorando poi gli insetti mutanti e privati del gene trpVa, i ricercatori hanno osservato una totale assenza di attività nei neuroni dell'organo di Johnston, una struttura situata alla base delle antenne e specializzata appunto nella percezione dei suoni negli insetti. Grazie a questa inibizione, le zanzare diventano dunque completamente sorde e incapaci di rilevare il suono prodotto dalle ali della femmina. E una volta che questi maschi sordi sono poi stati messi all'interno di in una stessa camera con numerose femmine, non si sono minimamente accorti della presenza del sesso opposto, rimanendo completamente indifferenti.
La riproduzione delle zanzare, una questione di "orecchio"
Il ruolo dell'udito per l'accoppiamento delle zanzare è del resto una scoperta piuttosto recente. Appena nel luglio scorso, infatti, uno studio pubblicato sulla rivista iScience aveva fornito prove evidenti del riconoscimento delle femmine della stessa specie da parte dei maschi tramite le frequenze del battito delle ali. L'accoppiamento nella cosiddetta zanzara della febbre gialla (Aedes aegypti) segue per esempio un rituale molto preciso: le femmine battono le ali a una frequenza di circa 500 Hz. I maschi, percependo questo suono, iniziano quindi ad alzarsi in volo a una frequenza di 800 Hz. La loro risposta viene poi modulata rapidamente, finché non avviene l'incontro in volo in una sorta di "danza" aerea.
A questo punto, l'accoppiamento dura pochi secondi, dopodiché ciascuno prende la sua strada. Un aspetto molto importante è che, una volta che si è accoppiata, la femmina non si concede più a nessun altro maschio. Per capire ancora meglio quanto sia fondamentale il ruolo dell'udito per l'accoppiamento, basti pensare che in un esperimento cui veniva riprodotto il suono delle ali della femmina, i maschi normali rispondevano immediatamente con movimenti addominali tipici della riproduzione, mentre quelli sordi non mostravano alcuna reazione. I maschi resi sordi sembrano completamente incapaci di avviare qualsiasi comportamento legato al corteggiamento e alla riproduzione.
Controllare l'udito per ridurre le malattie veicolate dalle zanzare
Questa scoperta, come era infatti già stato ipotizzato dagli autori dello studio del luglio scorso, potrebbe ora avere importanti implicazioni anche sulle strategie di controllo di questi insetti, e naturalmente delle pericolose malattie che veicolano. Attualmente, una delle tecniche di controllo più promettenti è la Sterile Insect Technique (SIT), ovvero produrre e liberare un grande numero di maschi resi sterili affinché competano con quelli fertili nell'accoppiamento con le femmine. In questo modo, le femmine che si sono accoppiate con i maschi sterili non generano prole, riducendo così gradualmente la popolazione di questi insetti.
La tecnica SIT ha avuto già un grande successo nell'eradicazione di alcuni insetti parassiti, come la mosca mediterranea della frutta che ha invaso la California nel 1989. Oggi viene ampiamente utilizzata anche per il controllo della zanzare, come è avvenuto per esempio sull'isola di Procida, con il progetto STOPTIGRE. Tuttavia, la sua efficace spesso è legata a contesti piccoli e controllati ed comunque limitata dalla competizione con i maschi fertili, che in molti casi riescono a prevalere sugli sterili. Se i maschi sterili potessero essere modificati geneticamente per vincere la competizione per le femmine, il controllo delle popolazioni di zanzare potrebbe diventare ancora più efficace.
Visto il ruolo centrale dell'udito per la riproduzione, se si riuscisse a controllarlo geneticamente per migliorare le prestazioni dei maschi sterili, in teoria sarebbe possibile far scendere le popolazioni di zanzare sotto la soglia critica in maniera molto più efficace e rapida. Gli scienziati guidati da Montell ci stanno già lavorando e forse potremmo presto riuscire a ridurre drasticamente, almeno in alcune zone del mondo, alcune delle malattie più pericolose e diffuse al mondo, come la malaria, la febbre gialla, il virus Zika, la chikungunya, la dengue e la west nile.
