Tralasciando la Stirpe di Set, che secondo la rivelazione avuta da don Guido Bortoluzzi era già un popolo di giganti alti due metri e mezzo, la specie umana ibrida odierna può prevedere individui di ogni tipo di altezza e stazza. L’ibridazione sta alla base di argomenti più copmplessi, come l’origine dei Giganti nel genere umano. Qual è l’altezza dell’ibrido rispetto ai genitori: in generale, la statura di un animale ibrido tende ad essere intermedia tra quella dei genitori, ma non esattamente la media aritmetica. Spesso alcuni tratti possono assomigliare più a quelli di uno dei genitori per predominanza genetica o effetti non lineari. Ad esempio, nel caso di un incrocio tra un cavallo e un asino, il mulo risultante ha un’altezza tipicamente compresa nell’intervallo tra quella dell’asino (più basso) e quella del cavallo (più alto). In effetti, i muli variano molto in dimensioni: esistono “muli nani” di circa 125 cm al garrese e grandi muli da tiro alti fino a 180 cm. In molti casi l’ibrido assume anche una morfologia mista: nei muli, per esempio, la testa e gli arti sottili ricordano l’asino, mentre il tronco e l’altezza al garrese sono più simili al cavallo
Variazione estreme
Dunque l’altezza può collocarsi tra quella dei genitori, ma con variabilità individuale. Ci possono essere variazioni estreme (Nano/Gigante): sebbene la statura degli ibridi sia spesso intermedia, esistono casi notevoli di dimensioni estreme, in eccesso o in difetto rispetto ad entrambi i genitori. Un caso famoso è quello del ligre, l’ibrido tra un leone maschio e una tigre femmina. I ligri tendono a crescere eccezionalmente più grandi di entrambi i genitori: sono i felini più grandi al mondo, spesso superando i 350 kg di peso. Mentre leoni e tigri raramente raggiungono tali dimensioni. Ciò non avviene invece nel caso opposto (tigre maschio × leonessa), che produce il tigone: i tigoni di solito hanno dimensioni paragonabili a quelle dei genitori e non presentano gigantismo. Questo dimorfismo dipende da meccanismi di imprinting genomico.
Nanismo
Anche l’opposto – un ibrido insolitamente piccolo (nanismo) – può verificarsi. Ad esempio, negli ibridi tra zebra ed altri equini (detti collettivamente zebroidi), spesso si osservano forme di nanismo o sviluppo ridotto. Charles Darwin già notò casi di zebroidi più piccoli del previsto. Un zebroide tipico (es. zorse, incrocio zebra-cavallo) nasce di dimensioni proporzionate alla madre, ma può mostrare arti più corti o crescita rallentata rispetto ai genitori, probabilmente a causa di squilibri nello sviluppo o incompatibilità genetiche parziali. Un altro esempio documentato è l’incrocio tra due specie di criceti (Phodopus campbelli × P. sungorus): in una direzione di incrocio si è osservato un sovrasviluppo embrionale con feti e placente eccessivamente grandi che portavano a morte della madre, mentre nell’incrocio inverso i cuccioli erano vitali ma i maschi adulti risultavano insolitamente piccoli.
Squilibri nella regolazione della crescita
Questi casi estremi mostrano che l’ibridazione può far emergere squilibri nella regolazione della crescita. Meccanismi genetici delle variazioni di altezza: le variazioni di statura negli ibridi derivano da interazioni genetiche complesse. Un meccanismo chiave è l’imprinting genomico, cioè la marcatura epigenetica differenziale di alcuni geni a seconda che provengano dal padre o dalla madre. In molti mammiferi, i geni coinvolti nella crescita sono soggetti a imprinting. Ad esempio il gene IGF2 (Insulin-like Growth Factor 2) normalmente è attivo solo nella copia di origine paterna, mentre la copia materna è silenziata, poiché in natura il padre ha interesse evolutivo ad avere prole di taglia maggiore, mentre la madre tende a limitare la crescita per proteggere la propria salute.
Ibridi di taglia normale
Nel caso del ligre e del tigone, i leoni maschi trasmettono geni con un’impronta che dice “crescere molto”, mentre le leonesse forniscono segnali “non crescere troppo”. Le tigri, che allevano la prole da sole, hanno minori restrizioni di imprinting sulla crescita. Ne consegue che un leone ♂ × tigre ♀ (ligre) combina un forte segnale di crescita dal padre leone con l’assenza di freni dalla madre tigre, producendo un gigante. Viceversa, una tigre ♂ × leonessa ♀ (tigone) eredita un segnale paterno meno “esagerato” e in più la madre leonessa fornisce i consueti freni, generando un ibrido di taglia normale.
Gigantismo e nanismo negli animali ibridi
Meccanismi simili di imprinting divergente spiegano i casi di gigantismo o nanismo ibrido anche in altri mammiferi (come nei criceti Phodopus sopra citati), anche se non sempre è coinvolto un singolo gene noto. Spesso interviene un insieme di interazioni epistatiche (geni di specie diverse che non interagiscono in modo armonico), con possibili incompatibilità tipo Dobzhansky-Muller che perturbano lo sviluppo. In altri casi può manifestarsi eterosi (vigor ibrido): l’ibrido presenta vitalità o dimensioni superiori ai genitori grazie alla combinazione di alleli favorevoli. Ad esempio, il mulo è celebre per la sua robustezza, longevità e forza muscolare superiori sia al cavallo che all’asino – Darwin stesso notò come “un ibrido (mulo) sembri superare la natura” in certe doti – anche se ciò riguarda più la costituzione fisica che l’altezza in sé. D’altro canto, quando le specie parentali hanno numeri cromosomici diversi, l’ibrido può soffrire di problemi di crescita o sterilità. Per esempio il mulo ha 63 cromosomi (intermedio tra i 64 del cavallo e i 62 dell’asino) e ciò causa sterilità e talvolta disordini dello sviluppo gonadico (Mule – Wikipedia), mentre nel caso zebra-cavallo la discrepanza genetica può contribuire al nanismo citato.
Geni Specifici Coinvolti nell’Altezza
L’altezza non è determinata da un singolo “gene dell’altezza”, bensì da molti geni. Negli esseri umani, ad esempio, si stima che oltre 700 varianti genetiche influenzino la statura, agendo su cartilagine, ormoni della crescita, recettori, ecc… Molti di questi geni hanno effetto additivo: ciascuno contribuisce in piccola parte all’altezza finale. Tuttavia esistono anche geni a effetto pronunciato: ad esempio, varianti rare del gene FGFR3 causano achondroplasia, una forma di nanismo con bassa statura. Al contrario, mutazioni in altri geni possono portare a stature eccezionalmente alte: es. mutazioni in FBN1 (sindrome di Marfan) causano crescita eccessiva degli arti. In generale, i geni coinvolti possono agire sugli ormoni della crescita (GH1, IGF1), sui fattori di crescita e i loro recettori (come IGF1, IGF2, FGFR3), sulla matrice della cartilagine (es. gene ACAN per proteoglicani della cartilagine, associato sia a bassa statura patologica sia a variazioni normali).
Ibridazione nei cani
Negli animali domestici si riscontrano esempi di singoli geni con grande effetto sulla taglia: nei cani, un haplotype (serie di varianti) del gene IGF1 è presente in tutte le razze di taglia piccola ed è quasi assente nelle razze giganti, indicando che una mutazione di IGF1 è una causa principale della piccola statura nei cani miniatura. Ciò spiega perché incrociando cani di razze diverse l’altezza dei cuccioli può dipendere fortemente da quali alleli di IGF1 (e altri geni) vengano ereditati.
Geni chiave nell’ibridazione
In sintesi, specifici geni chiave (come FGFR3, IGF1, IGF2, EVC, GPC3, etc.) possono introdurre fenotipi di nana o gigante negli ibridi se vengono ereditate combinazioni particolari o mutazioni de novo. Ad esempio, se entrambe le specie parentali portano latentemente una mutazione recessiva per il nanismo. L’ibrido potrebbe esprimere il tratto in modo più pronunciato dei genitori (che magari erano fenotipicamente normali). Allo stesso tempo, la presenza di due insiemi genetici eterogenei può aumentare la variabilità dell’altezza negli ibridi rispetto a incroci intraspecifici, proprio perché un ibrido “pesca” alleli da due popolazioni genetiche distinte.
Trasmissione Genetica nell’Ibridazione
Dal punto di vista della genetica formale, la trasmissione dei geni in un ibrido segue le leggi Mendeliane. Ogni genitore contribuisce con metà del patrimonio genetico della prole. Tuttavia, nelle ibridazioni tra specie diverse bisogna considerare differenze genomiche strutturali. Ad esempio, specie con differente numero di cromosomi o con geni non corrispondenti possono dare luogo a gameti incompatibili o a espressione sbilanciata. Nei casi in cui le due specie abbiano lo stesso numero cromosomico e geni omologhi (es. leone e tigre, entrambi con 38 cromosomi). L’ibrido riceve un corredo completo da ciascun genitore e la maggior parte dei geni trova un partner omologo, permettendo uno sviluppo abbastanza completo. Infatti i ligri nascono vitali e crescono normalmente, pur manifestando gli effetti di imprinting detti.
Sterilità negli ibridi
Se invece il numero di cromosomi differisce (cavallo 64 vs asino 62), durante la meiosi dell’ibrido non tutti i cromosomi trovano il proprio pari, causando sterilità. E possibili disordini; ciò però non impedisce necessariamente all’ibrido di crescere. Il mulo è sano, solo sterile, perché comunque ha quasi tutto il materiale genetico necessario, con un cromosoma spaiato. In altri casi, differenze nelle sequenze regolative tra specie possono portare a sotto o sovra-espressione di certi geni nell’ibrido, influenzandone la crescita.
L’origine dei Giganti: l’ibridazione i geni dell’altezza, trasmessi come combinazione unica dei patrimoni parentali
L’esempio dei criceti nano (ibridi inviabili per eccesso di crescita) dimostra che alleli di specie differenti possono interagire in modo patologico sullo sviluppo embrionale. D’altro canto, se le specie sono molto vicine geneticamente, l’ibrido può ereditare alleli complementari che favoriscono crescita e salute (eterosi). In sintesi, nell’ibridazione i geni dell’altezza vengono trasmessi come combinazione unica dei patrimoni parentali. Ma la loro espressione può essere alterata da fenomeni di imprinting, incompatibilità epigenetiche e divergenze accumulatesi nelle due linee evolutive. Questi fattori fanno sì che l’altezza dell’ibrido possa sorprendere. Risultando talvolta eccezionalmente alta o bassa rispetto ai genitori, oppure semplicemente in una gamma intermedia ma con caratteristiche peculiari.
Questo discorso sul Gigantismo negli ibridi animali ci sarà utile per comprendere l’origine dei Giganti nella specie umana.
Continua prossimamente…
