Inchiesta sui feromoni – Seconda parte

La prima identificazione di un feromone non ebbe luogo prima degli anni cinquanta a merito di una squadra di ricercatori tedeschi che scelsero la farfalla da seta fra la grande quantità di insetti disponibili negli allevamenti del baco da seta. Occorrono ben mezzo milione di farfalle per ottenere 6 milligrammi della molecola attiva, il bombikol (6 millesimi di grammo) necessari per fare i bioessay che permetteranno di convalidare l’effetto della molecola sul comportamento del maschio di farfalla.

Il bombikol fu ottenuto lavando in solvente le ghiandole produttrici dei feromoni della farfalla, poi separando per frazionamento i diversi componenti del composto feromonale.

Le diverse molecole furono provate sui maschi nel corso dei bioessay fin che si scoprì che la molecola battezzata bombikol era responsabile della risposta comportamentale.

Il metodo della ricerca comporta quindi tre fasi, isolare le diverse molecole dal composto, identificarle e convalidare il loro effetto nel corso di bioessay

Benché oggi, grazie alle tecnologie moderne, un solo insetto sia sufficiente allo studio del suo composto feromonale, il compito dei ricercatori non è meno arduo a causa di difficoltà inerenti proprio a questo campo di ricerca, particolarmente quando si tratta di feromoni di vertebrati che sono molto più complessi.

Per capire il rompicapo davanti al quale si trovarono i ricercatori, sia i biologi che i chimici, elenchiamo rapidamente alcune delle difficoltà colle quali si sono dovuti confrontare.

– I composti feromonali dei vertebrati contengono a volte decine di molecole. L’effetto prodotto è spesso dovuto ad una sinergia di soltanto tre o più molecole. Le possibile combinazioni da provare durante i bioessay crescono in modo esponenziale secondo la complessità del composto isolato.

– I bioessay per essere probanti devono tenere conto di numerosi fattori molto difficili da riprodurre quali l’età dell’animale, il periodo dell’anno a causa del ciclo riproduttivo, l’ambiente esterno in cui è fatto l’essay, per nominarne solo alcuni.

– La ricerca richiede la collaborazione di chimici e di biologi, che hanno modalità di lavoro completamente diverse.

Il primo feromone di vertebrato non fu isolato prima degli anni sessanta. La scoperta dei feromoni è quindi molto recente. Questo mostra bene lo stato di conoscenza che abbiamo realmente quando si pensa che il linguaggio chimico così recentemente scoperto è il modo di comunicazione più antico degli esseri vivi e che tuttora nelle forme di vita evolute esso controlla in gran parte sia la funzione riproduttrice che molti comportamenti sociali.

I feromoni più importanti a questo riguardo sono l’oggetto del prossimo paragrafo: I feromoni sessuali

I feromoni sessuali

Una categoria di segnali odorosi prodotti dagli animali, umani compresi, ha una funzione sessuale. La produzione di questi feromoni s’iscrive nel contesto di un processo primordiale, la selezione sessuale.

La selezione sessuale ha vari aspetti, i principali sono la scelta del partner, la competizione tra individui dello stesso sesso per la conquista del partner e la competizione per arrivare per primo al partner potenziale. Tutti questi meccanismi possono essere influenzati o a volte interamente regolati dalla comunicazione feromonale.

La selezione sessuale è responsabile per il successo riproduttivo dei singoli individui di una specie e per la sopravvivenza stessa della specie.

Considerando l’ubiquità dei segnali chimici nel regno animale, possiamo capire che dagli studi appena iniziati sui feromoni emergerà che questi sono il fattore chiave nel meccanismo più importante della riproduzione, la selezione del partner sessuale.

Nel processo riproduttivo, la femmina investe molto di più del maschio. Lo sforzo della produzione di sperma non è paragonabile con quello richiesto dalla maturazione dell’ovulo che dura spesso fino alla nascita del piccolo. Perciò la femmina ha una capacità riproduttiva molto limitata mentre il maschio può cercare di trasmettere i suoi geni fecondando ben più di una sola femmina durante la sua “stagione riproduttiva”.

Questo fatto biologico è all’origine della competizione universale tra i maschi per conquistare le femmine.

E’ quindi la femmina a sceglier il maschio fra i corteggiatori in funzione di criteri quali l’apparenza fisica, la voce e sicuramente anche il suo odore.

In effetti il processo di riproduzione è un vero duetto di comunicazione olfattiva che inizia con la femmina che pubblicizza con il proprio odore la sua disponibilità all’accoppiamento ed il suo stato di ovulazione. Questo feromone stimola sia il comportamento sessuale del maschio che la sua produzione di sperma.

Il comportamento sessuale del maschio comprende a sua volta la produzione di feromoni che hanno le funzioni di comunicare alla femmina informazioni che la aiuteranno nella scelta del partner: stato di salute, maturità sessuale, compatibilità genetica ed anche il rango nella gerarchia sociale del gruppo. Spesso i maschi dominanti producono un feromone che li identifica come tali e non è detto che questo, in una certa misura, non sia il caso anche nella specie umana.

Il feromone del maschio dominante è prediletto dalle femmine e, in alcune specie, agisce anche sugli altri maschi del gruppo inibendo il loro comportamento sessuale.

Un esempio che illustra bene questo è quello del serpente rosso. Quando la femmina esce dalla tana in primavera è immediatamente circondata da un centinaio di maschi attratti dal suo profumo (un feromone). Nel groviglio che si forma, i maschi cercano di accoppiarsi con la femmina. Appena uno di questi ci riesce, rilascia feromoni che fanno disperdere rapidamente gli altri.

Molti animali marini come il riccio o il lombrico di mare dipendono interamente da un duetto feromonale per il successo della riproduzione. I segnali chimici coordinano sia la produzione e la maturazione delle uova e dello sperma che il loro rilascio nell’oceano.

Per molte specie di vertebrati il ruolo iniziale dei feromoni nel processo riproduttivo comincia nel determinare la scelta del partner e non si può scartare l’ipotesi che questo non sia valido in qualche misure anche per la nostra specie.

Nella natura, l’odore feromonale del maschio non solo lo identifica, ma rivela il suo valore intrinseco: la sua compatibilità genetica, il suo stato di salute, la sua dieta, il suo stato di maturità sessuale ed anche il suo statuto sociale all’interno del gruppo. Queste informazioni permetteranno alla femmina di scegliere il partner più appropriato fra i suoi corteggiatori.

Per molti vertebrati, la produzione di questi feromoni è direttamente legata al livello di ormoni androgeni presente nel sangue, come il testosterone, perché sono questi ormoni che stimolano le ghiandole produttrici dei feromoni. L’intensità feromonale del maschio è anche un criterio di valutazione importante nella scelta del partner. Le femmine della “farfalla dell’elefante” per esempio preferiscono i maschi che producono una quantità superiore di feromoni.

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