Come fa il cavalluccio marino maschio a partorire? Svelati i meccanismi genetici e cellulari del fenomeno

Un’eccezione affascinante e (quasi) unica in natura: nei cavallucci marini, appartenenti alla famiglia Syngnathidae che comprende circa 54 specie, è il maschio a portare avanti la gravidanza e a dare alla luce i piccoli avannotti. Durante il corteggiamento, infatti, la femmina depone le uova in una «tasca» situata sull’addome del «compagno» dove vengono fecondate e custodite per alcune settimane. Ora uno studio sulla rivista Science Advances, guidato dal biologo evoluzionista Axel Meyer dell’università di Costanza, in collaborazione con Liu Yali e Lin Qiang del South China Sea Institute for Oceanography di Guangzhou, ha rivelato i meccanismi genetici e cellulari alla base del fenomeno. La ricerca dimostra che la «gravidanza» si sviluppa grazie a un’insolita combinazione di ormoni androgeni e strategie immunitarie, che permettono ai maschi di nutrire e proteggere gli embrioni all’interno di una tasca il cui tessuto diventa più sospeso e vascolarizzato per garantire lo scambio di nutrienti e ossigeno. 

Cosa è importante sapere? I piccoli – cento/duecento per parto – nascono dopo 4 settimane, fuoriescono uno alla volta o in gruppi di 15-20, e il travaglio può durare anche molte ore. Quello della gravidanza maschile non è l’unico particolare che distingue i cavallucci marini da altre specie:  stabiliscono, infatti, legami monogami che possono durare anche tutta la vita. E ancora, si impegnano in un elegante rituale di corteggiamento, caratterizzato da movimenti sincronizzati, che durano per giorni, spesso cambiando colore e intrecciando le code. Questa danza serve alla coppia per rafforzare il legame, ma anche per valutare la capacità riproduttiva del partner scelto. 

Gli scienziati hanno confrontato le cellule della tasca dei cavallucci marini con le placente dei mammiferi scoprendo somiglianze funzionali, ma origini biologiche differenti. Mentre nei mammiferi l’attività è regolata da estrogeni e progesterone, nei cavallucci marini «sono gli androgeni a guidare l’intero processo, la formazione della placenta e lo sviluppo embrionale», spiega Meyer. I ricercatori hanno dimostrato anche l’assenza nei cavallucci del gene fox3, che permette al sistema immunitario di non identificare gli embrioni come corpi estranei e rigettarli. L’idea dei ricercatori è quella che i cavallucci adottino un’«insolita strategia» di tolleranza immunitaria nella quale gli ormoni maschili svolgono un ruolo decisivo. La scoperta offre anche nuovi spunti sul ruolo degli ormoni sessuali nell’evoluzione, tanto che il team di Meyer ha in programma di estendere la ricerca ad altre specie della stessa famiglia, come le aguglie di mare, per capire se esistono percorsi ormonali intermedi tra la riproduzione ovipara e la vivipara. «I cavallucci – conclude Meyer – sono la dimostrazione che l’evoluzione sperimenta soluzioni sorprendenti. La gravidanza maschile mostra come la natura possa riscrivere i ruoli biologici per adattarsi all’ambiente». 

Oltre al cavalluccio marino, in natura esistono altri esempi di gravidanze «atipiche»: pensiamo ad esempio ai maschi dei dragoni marini e dei pesci ago, che si occupano della gestazione, proteggendo le uova in sacche o aree specializzate del corpo; o ai pinguini imperatore, i cui maschi covano le uova durante l’inverno mentre le femmine cercano il cibo;