È pizza?Credito: Gary Hershorn / Getty
I ratti di New York City non sono altro che adattabili. Mangiano pizza, hot dog – anche insalate-e abitano quasi ogni angolo dei cinque distretti, dai tunnel della metropolitana ai sandpits del parco giochi.
I loro genomi ora offrono indizi sulla capacità dei ratti di conquistare città come New York, dove si pensa che ci siano circa 2 milioni di creature. In uno studio1 pubblicato su bioRxiv questo mese, i genetisti hanno identificato dozzine di geni coinvolti nella dieta, nel comportamento e nel movimento che potrebbero aver aiutato i ratti di New York a prosperare.
“Sia come biologo evoluzionista che come newyorkese, non posso fare a meno di essere stupito dai modi in cui i ratti si sono adattati agli ambienti urbani”, afferma Arbel Harpak, genetista della popolazione alla Columbia University della città. Ha co-guidato lo studio con i biologi evoluzionisti Jason Munshi-South, presso la Fordham University di Armonk, New York, e Pleuni Pennings, presso la San Francisco State University in California.
Prima di cercare i marchi dell’evoluzione nei ratti di New York, i ricercatori hanno dovuto prima catturarli. Tra il 2014 e il 2015, il team di Mushin-South, specializzato in evoluzione urbana ed ecologia, ha raccolto quasi 400 ratti marroni (Rattus norvegicus) da tutta la città, attirandoli in trappole con un mix di pancetta, burro di arachidi e avena. I ricercatori hanno quindi sequenziato i genomi completi di 29 di questi ratti-tutti provenienti da Manhattan — e li hanno confrontati con i genomi precedentemente sequenziati di ratti provenienti dalla Cina nord-orientale rurale, la presunta casa ancestrale dei ratti marroni2.
Variazione genetica
Il team di Harpak ha quindi cercato regioni del genoma contenenti variazioni che probabilmente sarebbero state così vantaggiose per i ratti di New York City da diventare rapidamente comuni tra le popolazioni locali. Il processo evolutivo-noto come sweep selettivo-è avvenuto anche negli esseri umani, ad esempio per diffondere varianti geniche che consentono ad alcuni esseri umani di digerire il latte da adulti.
La scansione ha prodotto una lista di decine di geni che ospitavano la firma di uno sweep selettivo nei ratti. I geni includono alcuni associati alla dieta, al comportamento e alla mobilità — potenzialmente riflettendo le sfide e le delizie della vita nella Grande Mela. Mentre si è tentati di ipotizzare che CYP2D1, un gene identificato dal team che potrebbe essere importante per disintossicare i composti vegetali, potrebbe aiutare i ratti della città a gustare insalate di cavolo, gli scienziati non possono ancora dire come questi segni distintivi genomici influenzino la biologia degli animali.
Harpak vede la lista del suo team come un punto di partenza per la ricerca futura. I test su ratti da laboratorio transgenici potrebbero, ad esempio, spiegare se le modifiche a un gene coinvolto nella crescita di nuovi neuroni hanno alterato il comportamento dei ratti, o se altri geni identificati dal team legati alla metabolizzazione di carboidrati e zucchero potrebbero aver influenzato la dieta dei ratti.
È intrigante che alcuni dei geni identificati dai ricercatori siano implicati nel cablaggio del cervello, afferma Andrés Bendesky, genetista evolutivo e neuroscienziato della Columbia. I ricercatori hanno ipotizzato che gli animali potrebbero adattarsi a nuovi ambienti cambiando i loro circuiti neurali, ma Bendesky dice che nessuno ha ancora dimostrato questo.
Cambiare i tempi e cambiare i luoghi
Harpak dice che lui ei suoi colleghi sperano di determinare quando le spazzate selettive si sono verificate osservando il DNA dai ratti di New York del diciannovesimo secolo. Hanno in programma di catturare i ratti da altre città per vedere se il loro genoma si è evoluto allo stesso modo di quello dei ratti di New York City.
Sulla base di una recente esperienza, il biologo evoluzionista Hopi Hoekstra prevede che ci saranno almeno alcune differenze negli adattamenti genetici dei ratti di altre città. Circa un mese fa, Hoekstra, che è alla Harvard University di Cambridge, Massachusetts, ha cercato di intrappolare un topo nel seminterrato della sua casa. “Ero come,’ Questo ratto scelto la casa sbagliata.”, dice Hoekstra, che studia la genetica dei roditori selvatici. “Ho intrappolato i ratti per 25 anni.”
Dopo settimane di non riuscire a catturare il colpevole, ha chiamato uno sterminatore, che le ha detto che stava usando l’esca sbagliata per i ratti di Cambridge, che preferiscono Dunkin’ Donuts pasticcini e Slim Jims, uno spuntino di salsiccia secca, sopra le trappole di burro di arachidi che stava impostando. Lo sterminatore ha riempito il buco che il ratto di Hoekstra stava usando per entrare nel suo seminterrato, ma ora sta raccogliendo ratti Cambridge per l’analisi del DNA. “Quando il giornale è uscito, ha appena cliccato. Naturalmente c’erano differenze. Gli sterminatori locali sanno che sono diversi”, afferma Hoekstra.