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Nel 1809, il naturalista francese Jean Baptiste de Lamarck propose la legge sull’eredità dei tratti acquisiti. Secondo lei, i tratti che si acquisiscono nella vita sarebbero trasmissibili alle generazioni successive. Ad esempio, secondo Lamarck, quelle giraffe che allungavano il collo trasmettevano questo tratto ai loro discendenti, il che spiegherebbe le caratteristiche del collo delle giraffe moderne.
Da vari studi è noto che i tratti acquisiti non sono codificati nel DNA di un individuo, e quindi non c’è abbastanza consenso scientifico per affermare che possano essere trasmessi alla prole durante la riproduzione. Affinché un tratto venga trasmesso alla generazione successiva, deve essere nel tuo DNA. Tenendo conto di ciò, la teoria di Lamarck fu quasi completamente respinta dopo il 1930.
Attualmente, un tratto acquisito è definito come una caratteristica che produce un fenotipo come risultato dell’influenza ambientale . Un fenotipo è l’espressione del genotipo, cioè dei tratti osservabili (colore degli occhi, altezza, gruppo sanguigno, tra gli altri); Il genotipo costituisce i geni di un organismo.
Nonostante il rifiuto della teoria di Lamarck, sin dagli anni ’90 sono stati osservati fenomeni che apparentemente mostrano quella che sembra essere un’eredità di tratti acquisiti. A questo proposito sono stati condotti studi su organismi come piante, vermi e spermatozoi di alcuni mammiferi.
Ereditarietà dei tratti acquisiti nelle piante
Nel 1962, in uno studio dell’University College of Wales, si osservò che le piante di lino coltivate in terreni ricchi di nutrienti mostravano un peso tre volte maggiore rispetto a quelle coltivate in terreni poveri di nutrienti. Questo tratto è stato tramandato per sei generazioni, indipendentemente dalle condizioni colturali impiegate successivamente. Vedendo questo, i ricercatori hanno concluso che l’induzione di nuovi tratti può essere trasmessa, a seconda delle condizioni ambientali e della composizione genetica delle piante.
Nel corso degli anni ’90 sono stati segnalati altri casi di ereditarietà di tratti acquisiti: nanismo nel riso, differenti tempi di maturazione negli ibridi tra frumento e segale, fioritura precoce nelle piante di lino, sono stati tratti indotti anch’essi stabilmente trasmessi in almeno due generazioni.
Tuttavia, la base molecolare per l’ereditarietà dei tratti acquisiti non è completamente nota. Si ritiene che i cambiamenti nell’espressione genica non siano indotti dall’alterazione della sequenza nucleotidica, cioè non si verifichino a causa di mutazioni. Si ritiene invece che la modifica nei fenotipi avvenga a causa di altri fattori che rispondono in modo reversibile agli stimoli esterni.
Ereditarietà dei tratti acquisiti negli animali
Nel 2011, uno studio del Columbia University Medical Center (CUMC) ha sperimentato con nematodi che hanno sviluppato resistenza a un virus e sono stati in grado di trasmettere tale immunità alla loro prole per generazioni consecutive. Questa è la prova diretta che un tratto acquisito può essere ereditato senza che il DNA sia coinvolto.
Nel loro studio, i ricercatori hanno ritenuto che l’interferenza dell’acido ribonucleico (RNAi) fosse coinvolta nell’ereditarietà dei tratti acquisiti. Normalmente, RNAi è coinvolto nella difesa contro i virus. Quando un virus infetta una cellula, l’RNAi scompone l’acido ribonucleico messaggero (mRNA) che è normalmente presente nella cellula ed è compatibile con il virus. In questo modo, il virus non può riprodursi.
La produzione di RNAi può essere promossa artificialmente fornendo virus a individui sani. L’attività immunitaria risultante da questa procedura è stata osservata negli animali trattati e nella loro prole. I ricercatori hanno concluso che la capacità di respingere il virus è “memorizzata” sotto forma di RNA virale, che viene poi trasmesso alle generazioni successive.
D’altra parte, è noto che l’RNA degli spermatozoi può mediare la trasmissione dei fenotipi acquisiti paternamente, e quelli derivati dallo stress mentale e dai disordini metabolici indotti dalla dieta. Tuttavia, non è ancora noto quanti tipi di tratti acquisiti possano essere trasmessi alla prole tramite lo sperma e in quali circostanze ciò avvenga.
Nell’uomo sono stati segnalati alcuni casi di ereditarietà di tratti acquisiti. Uno che viene spesso menzionato è quello delle madri olandesi incinte malnutrite, i cui figli e nipoti sono risultati suscettibili sia all’obesità che ad altri disturbi metabolici.
Questi risultati sono di interesse per l’epigenetica, cioè lo studio dei cambiamenti nella funzione genica che sono ereditati e non comportano un cambiamento nella sequenza del DNA. Nonostante le controversie, è conveniente rivalutare l’eredità lamarckiana dal punto di vista di questa disciplina, tenendo conto degli studi citati su piante, nematodi e spermatozoi di mammifero.
Fonti
Centro medico della Columbia University, CUMC. Istituto medico Howard Hughes. I tratti acquisiti possono essere ereditati tramite piccoli RNA , 2011.
Chen, Q., Yan, W. & Duan, E. Ereditarietà epigenetica dei tratti acquisiti attraverso gli RNA dello sperma e le modifiche dell’RNA dello sperma . Nat Rev Genet, 17, 733–743, 2016. https://doi.org/10.1038/nrg.2016.106
Sano H. Ereditarietà dei tratti acquisiti nelle piante: ripristino di Lamarck . Segnalazione e comportamento delle piante , 5(4), 346–348, 2010. https://doi.org/10.4161/psb.5.4.10803
