I membri del gruppo dei vertebrati, inclusa la rana pescatrice, sono unici nel possedere una caratteristica nota come parassitismo sessuale, in cui i maschi si attaccano temporaneamente o si fondono permanentemente con le femmine per accoppiarsi. Ora, i ricercatori riferiscono sulla rivista Current Biology del 23 maggio mostrano che il parassitismo sessuale è sorto durante un periodo di forte riscaldamento globale e di rapida transizione per la rana pescatrice dal fondale oceanico al mare aperto e profondo.

Secondo i ricercatori, i risultati hanno implicazioni per comprendere l'evoluzione e gli effetti che il riscaldamento globale può avere nelle profondità marine.

"I nostri risultati mostrano come l'iconica rana pescatrice delle profondità marine si è evoluta da antenati che camminavano lungo il fondo dell'oceano utilizzando pinne pelviche modificate", afferma Chase D. Brownstein della Yale University. "Proprio come le balene tornarono in acqua, la rana pescatrice risalì in mare aperto dagli antenati che camminavano sul profondo fondale oceanico.

"Abbiamo dimostrato che ciò è avvenuto più recentemente di quanto si pensasse, dopo l'estinzione dei dinosauri. Successivamente, la rana pescatrice si è rapidamente diversificata nella zona "di mezzanotte" (batipelagica) degli oceani, il che è probabilmente il risultato delle opportunità ecologiche offerte da questo nuovo habitat. Mostriamo come l'evoluzione di uno degli aspetti più strani della biologia della rana pescatrice, il parassitismo sessuale, probabilmente ha facilitato, ma non ha causato direttamente, questa diversificazione."

Brownstein e colleghi erano curiosi di capire in che modo le principali innovazioni ecologiche si collegano all’evoluzione di nuove specie. Piuttosto che considerare un tratto isolatamente, volevano capire come interagiscono le combinazioni di caratteristiche. Hanno concentrato la loro attenzione sulla rana pescatrice, che descrivono come uno degli abitanti delle profondità marine più famosi e ricchi di specie. Per comprendere meglio le relazioni e le età delle specie di rana pescatrice, hanno analizzato i dati della sequenza del DNA su scala genomica di oltre 100 specie insieme alle prove fossili.

Le loro analisi mostrano che la rapida transizione della rana pescatrice ancestrale che viveva sul fondo, o bentonica, in habitat di oceano aperto, o pelagici, si è verificata durante un periodo di forte riscaldamento globale da 50 a 35 milioni di anni fa. Riferiscono inoltre che questa transizione è coincisa con l'origine del parassitismo sessuale, che si ritiene aumenti la probabilità di successo della riproduzione una volta trovato un compagno nella zona di mezzanotte.

"Abbiamo dimostrato che questo tratto di parassitismo sessuale è ancestrale per tutte le rane pescatrici di acque profonde e sembra essersi evoluto come una combinazione sinergica di labilità ancestrale nella base genetica del sistema immunitario adattativo e dimorfismo delle dimensioni corporee", afferma Brownstein, osservando che le femmine di rana pescatrice non rifiutano i maschi come corpi estranei, consentendo la fusione. "Questo spiega l'origine di un tratto così strano."

"Ero piuttosto eccitato dall'implicazione che il parassitismo sessuale sia in realtà una combinazione di una serie di tratti diversi provenienti da diversi sistemi fisiologici, anatomici e di altro tipo che si sono riuniti", afferma.

I risultati forniscono un nuovo livello di comprensione dell’evoluzione della vita nelle profondità marine. Potrebbero anche essere un avvertimento sul fatto che il riscaldamento globale di oggi potrebbe modificare il corso della vita nelle profondità marine per milioni di anni a venire. I ricercatori ora intendono esaminare più gruppi di pesci di acque profonde per ricostruire le loro storie evolutive.

"Siamo davvero alla linea di partenza per le indagini sull'evoluzione della maggior parte delle forme di vita delle profondità marine, e i dati genomici che abbiamo ora per alcuni gruppi suggeriscono che le storie evolutive nelle profondità marine potrebbero essere molto diverse dalle nostre ipotesi iniziali", afferma Brownstein. .

"Ad esempio, l'idea che tutta la vita nelle profondità marine sia antica è chiaramente sbagliata; la rana pescatrice ha nuotato nelle acque aperte della zona batipelagica solo negli ultimi 50-60 milioni di anni. Questo è certo molto tempo fa, ma è molto più recente, nell'ordine di 50-60 milioni di anni, di quanto avevamo dedotto in precedenza utilizzando set di dati sul DNA più piccoli e fossili meno informativi."

Ulteriori informazioni: Innovazioni sinergiche hanno consentito la radiazione delle rane pescatrici nelle profondità dell'oceano aperto, Biologia attuale (2024). DOI:10.1016/j.cub.2024.04.066. www.cell.com/current-biology/f…0960-9822(24)00576-1

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