L'evoluzione della mancanza di arti nei serpenti è un processo complesso che ha comportato la perdita di un modello genetico per la creazione degli arti. Gli scienziati hanno identificato diversi geni coinvolti nello sviluppo degli arti e le mutazioni in questi geni possono portare alla riduzione degli arti o addirittura alla completa mancanza degli arti. Ecco alcuni geni e meccanismi chiave che sono stati implicati:

Geni Hox:i geni Hox sono essenziali per specificare l'identità di diversi segmenti del corpo lungo l'asse antero-posteriore. Nei serpenti, mutazioni o cambiamenti nell’espressione dei geni Hox, come Hoxa13 e Hoxd13, possono interrompere la formazione degli abbozzi degli arti e contribuire alla riduzione degli arti.

Geni Tbx:i geni Tbx sono coinvolti nello sviluppo e nel modello degli arti. Le mutazioni in Tbx4 e Tbx5 sono state associate alla riduzione e alla perdita degli arti nei serpenti. Questi geni sono coinvolti nella formazione del mesenchima degli arti, che dà origine alle ossa e ai muscoli degli arti.

Sonic hedgehog (Shh):Shh è una proteina di segnalazione cruciale per lo sviluppo degli arti. Nei serpenti, mutazioni o alterazioni nella segnalazione Shh possono portare all'assenza di abbozzi degli arti o alla formazione di arti rudimentali.

Geni Wnt:i geni Wnt sono coinvolti in vari processi di sviluppo, incluso lo sviluppo degli arti. Mutazioni nei geni Wnt, come Wnt3a, sono state implicate nella riduzione e perdita degli arti nei serpenti.

Segnalazione del fattore di crescita dei fibroblasti (FGF):la segnalazione dell'FGF è essenziale per la crescita e il modello degli arti. Mutazioni o interruzioni nella segnalazione dell'FGF possono portare a difetti degli arti o all'assenza di arti nei serpenti.

Oltre a questi geni specifici, anche elementi regolatori e regioni del DNA non codificanti possono svolgere un ruolo nella riduzione e perdita degli arti nei serpenti. I cambiamenti in queste regioni regolatrici possono influenzare l’espressione genica e interrompere i complessi percorsi di sviluppo necessari per la formazione degli arti.

Si ritiene che la perdita degli arti nei serpenti si sia evoluta come adattamento a varie nicchie ecologiche, tra cui scavare, arrampicarsi e stili di vita acquatici. L'assenza di arti potrebbe aver fornito vantaggi selettivi, come una maggiore mobilità in spazi ristretti, una migliore mimetizzazione e un ridotto dispendio energetico.

Lo studio dei meccanismi genetici alla base della perdita degli arti nei serpenti non solo fa luce sulla storia evolutiva di questi rettili, ma contribuisce anche alla nostra comprensione dei complessi processi di sviluppo che modellano i piani corporei e gli adattamenti negli animali.