La zanzara della metro di Londra non è originaria della metro di Londra

Una femmina di Culex pipiens. Foto: Andy Murray/Flickr

Nell’evoluzione, gli organismi più di successo sono quelli capaci di cogliere l’attimo: quelli che, di fronte a un cambiamento ambientale o all’aprirsi di una nuova “nicchia” ecologica, sanno adattarsi meglio alle nuove condizioni, traendone vantaggio.

È quanto dimostra, tra i moltissimi esempi esistenti nel mondo dei viventi, la storia evolutiva della zanzara comune, Culex pipiens – o meglio, di una sua varietà intraspecifica, Cx. pipiens molestus. Quest’ultima è meglio nota al mondo come “zanzara della metro di Londra”, e si è guadagnata l’appellativo di molestus perché, fin dai primi decenni del Novecento, si è scoperta la presenza di consistenti popolazioni di questa sottospecie nei labirinti sotterranei della metro di Londra, dove si nutre del sangue degli ignari passeggeri dei treni londinesi. Alla fine degli anni Novanta, alcune ricerche, analizzando alcuni tratti fisiologici e comportamentali peculiari delle zanzare della metro di Londra, avevano avanzato l’ipotesi che questa sottospecie si fosse evoluta proprio in quelle gallerie (e in molti altri luoghi chiusi, umidi e frequentati dagli umani, come cantine e gallerie, dell’Europa settentrionale) adattandosi in modo sorprendentemente rapido (meno di duecento anni) ai nuovi ambienti urbani creati dagli umani.

Una ricerca pubblicata sulla rivista Science, firmata da un nutrito gruppo internazionale di biologi evoluzionisti e genetisti, smentisce questa ipotesi mostrando i risultati di uno degli studi più ampi e completi mai condotti finora sul genoma di Cx. pipiens e della sottospecie molestus, per comprendere dove e quando quest’ultima sia comparsa per la prima volta nella storia evolutiva della specie.

Un’origine antica e meridionale

In passato erano già state avanzate ipotesi alternative a quella dell’origine recente e sotterranea di molestus. Una di queste suggerisce che questa varietà si sia adattata a parassitare gli umani in ambienti aperti e ben prima dell’avvento delle città moderne. Ciò sarebbe confermato, ad esempio, dal fatto che la sottospecie sia stata scoperta e descritta per la prima volta in Egitto nella seconda metà del Settecento, e che esemplari di molestus fossero già stati trovati nella regione mediterranea (Egitto, Croazia e Italia) tra cinquanta e cento anni prima che venissero scoperte le popolazioni del sottosuolo della capitale inglese.

I tratti specifici di molestus – la capacità di nutrirsi di sangue umano e di altri mammiferi in modo opportunistico, la mancanza di un periodo di latenza durante la stagione invernale, la capacità delle femmine di produrre uova anche senza aver assunto sangue – non sarebbero quindi adattamenti alla vita nel sottosuolo urbano, ma piuttosto exaptations: un riutilizzo funzionale di capacità preesistenti, rivelatesi particolarmente utili in un contesto ambientale diverso da quello a cui la specie era naturalmente abituata.

Studiando i genomi di 357 esemplari provenienti da 77 luoghi sparsi in tutta la regione paleartica occidentale (che corrisponde circa all’Europa e all’Asia centrale), i ricercatori hanno ricostruito i passaggi della diffusione della zanzara comune nella regione. I dati mostrano che le due varietà, pipiens e molestus – che sono identiche dal punto di vista morfologico, ma hanno comportamenti diversi – sono geneticamente ben distinte nelle aree settentrionali, mentre sono meno separate a sud. Mentre in passato si riteneva che questa variazione fosse dovuta a frequenti eventi di ibridazione tra le due sottospecie, gli autori di questa ricerca propongono una spiegazione alternativa: la minore diversità genetica registrata nelle regioni meridionali deriverebbe dal fatto che la sottospecie molestus abbia avuto origine proprio in qualche punto del paleartico meridionale.

I primi umani ‘assaggiati’ da molestus? Sono i primi agricoltori

La ricostruzione dell’albero evolutivo della specie supporta questa ipotesi: tutti gli esemplari di molestus sono geneticamente simili, e formano un unico gruppo che sembra essersi separato dalla popolazione mediterranea di pipiens. Nello specifico, spiegano gli studiosi, “il Medio Oriente è un luogo particolarmente accattivante in cui collocare l’emergere di molestus perché è l’unica zona del paleartico occidentale in cui sappiamo che la sottospecie è presente in assenza di pipiens”. Inoltre, è proprio lì che sono sorte le prime società agricole, già floride in Mesopotamia e in Egitto intorno al 3.000 a.C.: si apre perciò la possibilità che la “zanzara della metro di Londra” si sia adattata all’ospite umano in isolamento rispetto alla forma pipiens e su una scala temporale di migliaia, non centinaia di anni. È ragionevole immaginare che i primi insediamenti agricoli umani abbiano offerto alla zanzara comune una nicchia ecologica particolarmente favorevole in un’area che, in condizioni naturali, sarebbe stata troppo arida per supportare popolazioni floride di Cx. pipiens. I sistemi di irrigazione e le latrine rappresentarono probabilmente un luogo perfetto per la riproduzione di questi insetti, e l’abbondanza di umani e di mammiferi domestici offrirono una fonte sicura di sangue per le femmine adulte di zanzara.

Evoluzione in corso

Il fatto che le zanzare della metro di Londra non si siano evolute nella metro di Londra, ma almeno un paio di migliaia di anni prima della sua costruzione, non significa che, in un ambiente unico come il sottosuolo urbano, le zanzare non siano comunque andate incontro a forme di cambiamento evolutivo. Un tratto che, secondo gli autori della ricerca, potrebbe aver garantito un vantaggio adattativo è la capacità di alcune femmine di produrre uova anche senza aver ingerito del sangue – una circostanza non così rara in ambienti come quelli sotterranei, dove la disponibilità di animali da pungere potrebbe essere bassa anche per lunghi periodi. Questo tratto è in effetti presente, anche se poco diffuso, nelle popolazioni di molestus residenti in Medio Oriente, mentre è molto presente in alcune popolazioni della sottospecie che vivono all’aria aperta in Europa meridionale ed è pressoché fissato nelle popolazioni sotterranee settentrionali. Insomma, secondo questi nuovi risultati, Cx pipiens molestus non si è originata in un ambiente urbano, ma lo ha colonizzato nel corso del tempo e, ad oggi, continua a modificarsi in base alle esigenze di sopravvivenza e alle pressioni ambientali che quell’ambiente impone.

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La zanzara comune e la diffusione del virus West Nile

C’è un altro elemento di questo studio che vale la pena sottolineare. Pur non avendo dato origine a una nuova sottospecie di zanzara, l’espansione delle aree urbane ha comunque modificato l’ecologia e la diffusione di questi animali. I ricercatori indicano come probabile la possibilità che l’allargamento delle città abbia favorito l’espansione dell’areale di molestus e favorito un contatto più frequente con pipiens. Queste due forme, come dicevamo, non differiscono nell’aspetto, ma nei comportamenti: la forma pipiens punge quasi esclusivamente uccelli, mentre la forma molestus preferisce gli umani e altri mammiferi. Il maggiore contatto tra queste due sottospecie, e lo stabilirsi di un “flusso genico” – e quindi di fenomeni di ibridazione – tra loro, ha una conseguenza diretta sulla salute umana: un individuo ibrido di pipiens potrebbe avere una maggiore predisposizione a pungere anche gli umani. E se pungesse un umano dopo aver punto un uccello infetto del virus West Nile (WNV), di cui questa specie di zanzara è vettore, trasmetterebbe il virus all’umano, dando il via a uno spillover.

Dalle analisi condotte in questa ricerca, è emerso che i livelli di flusso genico sembrano essere più alti nelle aree ad alta densità abitativa: in altri termini, le zanzare che con maggiore probabilità sono vettori del virus West Nile si trovano nelle aree urbane densamente popolate. Si tratta di un’informazione importante: negli ultimi anni, infatti, il virus West Nile si è diffuso molto rapidamente in Europa e in Nord America, e l’ipotesi avanzata in questo studio suggerisce che le persone che vivono in grandi città potrebbero essere più esposte al rischio di contrarre l’infezione.