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    Pesce mancino e cervello asimmetrico

    Ciclidi della specie Perissodus microlepis endemica del lago Tanganica in Africa. Credito:Università di Costanza

    Per gli umani, essere destrimani o mancini gioca un ruolo importante. La maggior parte delle persone è destrorsa, mentre solo il 3% circa delle persone usa in modo innato entrambe le mani allo stesso modo. La preferenza per un lato del corpo rispetto a un altro non è esclusiva dell'uomo:il fenomeno si verifica anche nel regno animale, per esempio nelle grandi scimmie o negli uccelli, sebbene la loro "mano" non sia tipicamente così ovvia come negli umani.

    La "mano" è particolarmente pronunciata nei pesci ciclidi della specie Perissodus microlepis, endemico del lago Tanganica in Africa. Questo ciclide è altamente specializzato, vivono esclusivamente sulle squame di altri pesci ottenuti da un solo lato dei corpi delle loro prede. Quando si caccia, non solo i singoli pesci mostrano una spiccata predilezione per attaccare la loro preda da una direzione, questa preferenza è rispecchiata anche dalla forma delle loro teste. Molti individui di questo ciclide hanno mascelle asimmetriche che si piegano a sinistra oa destra.

    I biologi dell'Università di Costanza hanno esaminato la relazione tra la preferenza dei ciclidi per un lato, la struttura del loro cervello e la loro espressione genica. Un team guidato dal professor Axel Meyer, Professore di Zoologia e Biologia Evoluzionistica presso l'Università di Costanza, ha potuto dimostrare che la preferenza per un lato nel comportamento alimentare dell'animale è correlata ad una corrispondente asimmetria degli emisferi cerebrali, così come l'espressione genica disuguale tra gli emisferi. I risultati della ricerca sono stati pubblicati nell'attuale numero di Biologia ed evoluzione del genoma .

    "La nostra ricerca ci aiuta a comprendere meglio la manualità e le asimmetrie emisferiche. Speriamo che i nostri risultati contribuiscano anche a migliorare la nostra comprensione della manualità negli esseri umani, " spiega il biologo di Costanza Dr Ralf Schneider, chi, insieme al dottor Hyuk Je Lee, è uno dei principali autori dello studio.

    Nel loro studio, i biologi hanno documentato la preferenza per un lato di circa 40 singoli ciclidi, seguito da un esame del loro cervello. "Abbiamo trovato una chiara asimmetria nel cervello degli animali, soprattutto nella regione Tectum Opticum del cervello. Però, questa asimmetria era presente solo in individui che mostravano una netta preferenza per un lato durante la caccia, " dice Ralf Schneider. Il Tectum Opticum è la regione del cervello responsabile dell'elaborazione della visione. Nei rispettivi ciclidi, l'emisfero del Tectum Opticum che controlla l'occhio sul lato preferito del corpo era più fortemente sviluppato dell'altro. Gli individui che non hanno mostrato una marcata preferenza per un lato hanno mostrato una maggiore simmetria all'interno del Tectum Opticum. Lo stesso si è dimostrato vero per altre regioni del cervello degli animali. "Questo è interessante perché suggerisce una relazione funzionale tra la forma del cervello e la lateralità comportamentale, "dice Schneider.

    Ciclidi avannotti con mascella piegata. Credito:Università di Costanza

    Le analisi dei geni (profili di espressione genica) in diverse parti del cervello hanno mostrato quali geni tendono ad essere espressi più fortemente nelle rispettive regioni del cervello. Le analisi hanno rivelato modelli simili a quelli che i ricercatori avevano trovato nelle strutture del cervello dei pesci:nella sola regione del Tectum Opticum, ben 140 geni hanno mostrato un'attività diversa nei due emisferi, corrispondente alla preferenza degli animali per un lato, l'attività genica nei rispettivi emisferi del cervello era aumentata o diminuita. La corrispondenza più pronunciata è stata determinata per il gene sinucleina gamma alfa (sncga) – un risultato particolarmente interessante perché studi precedenti su zebrafish hanno dimostrato che questo gene è espresso prevalentemente nella cosiddetta habenula, una parte del cervello che è asimmetrica in tutti i vertebrati, compresi gli umani. Oltre alla sinucleina gamma alfa, una serie di altri geni, alcuni dei quali sono associati alla manualità e alla schizofrenia negli esseri umani, hanno mostrato modelli di espressione negli emisferi cerebrali dei ciclidi che suggeriscono un legame con la manualità. C'è motivo di credere che alcune asimmetrie nel cervello dei vertebrati potrebbero aver avuto origine nell'asimmetria dell'habenula. La preferenza dei ciclidi per nutrirsi di squame da un solo lato del corpo delle loro prede, così come le forme asimmetriche delle loro teste e cervelli, probabilmente si sono evoluti a causa dello sviluppo "side-specifico" estremamente rapido della regolazione genica nel loro cervello, suggeriscono i biologi.


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