L'odore del potere che mantiene la pace e previene la violenza

Lo studio “A queen odour mediates reproductive suppression in a eusocial mammal”, pubblicato su Nature da un team internazionale di ricercatori guidato da Gary Lewin del gruppo di lavoro Molekulare Physiologie der somatosensorischen Wahrnehmung del Max Delbrück Center ha scoperto che le regine dell’eterocefalo glabro (Heterocephalus glaber - ratto talpa) peoducono una sostanza chimica odorosa che garantisce che possano riprodursi solo loro.
Lewin ha studiato per circa 25 anni, la biologia dell’eterocefalo glabro, un mammifero eusociale originario dell'Africa di notevole interesse medico. Questi roditori – circa 450 dei quali vivono attualmente al Max Delbrück Center in sistemi di tunnel che riproducono il loro habitat naturale – hanno una durata di vita eccezionalmente lunga, raramente sviluppano tumori e provano poco dolore. Inoltre, sono tra le pochissime specie di mammiferi che vivono in colonie altamente organizzate, simili a quelle delle api o delle formiche. Al vertice della gerarchia si trova un'unica regina riproduttiva, mentre numerose operaie sterili cooperano per raccogliere cibo, allevare la prole e svolgere altri compiti a beneficio della colonia.
Il team internazionale composto da scienziati e collaboratori tedeschi, francesi, egiziani, sudafricani, tanzaniani, cechi e statunitensi ha scoperto che le regine delle colonie di eterocefali glabri rilasciano il miristato di isopropile, un composto volatile che induce infertilità temporanea in tutte le altre femmine della colonia. L’autore principale dello studio, Mohammed Khallaf del laboratorio di Lewin e dell’università egiziana di Assiut, sottolinea che «Funziona anche quando la regina è assente e gli animali sono esposti solo all'odore».
Al Max Delbrück Center di Berlino spiegano che «L'odore della regina previene anche la rivalità all'interno delle colonie, persino quando la regina non è fisicamente presente. Immaginate la seguente situazione: un capo di Stato entra in una stanza ed emana un odore che impedisce ai potenziali rivali persino di pensare di sfidarlo. Inoltre, rimane calmo e concentrato sui suoi compiti. Può sembrare una fantasia distopica, ma nelle società dei ratti talpa nudi è uno stile di vita».
Lewin evidenzia che «Per questo studio, volevamo comprendere i meccanismi biologici che permettono alla regina di mantenere il suo status riproduttivo esclusivo. Sospettavamo che gli stimoli olfattivi potessero svolgere un ruolo importante, come accade negli insetti, soprattutto perché avevamo già scoperto che i ratti talpa nudi usano l'olfatto per distinguere i membri della propria colonia da quelli provenienti da colonie estranee».
Per caratterizzare i composti volatili emessi esclusivamente dalle regine, i ricercatori hanno utilizzato la spettrometria di massa ed è così che hanno identificato una sostanza chimica ben nota: il miristato di isopropile, comunemente usato nei cosmetici come solvente e agente idratante. E’ inodore per gli esseri umani, ma si è rivelato un composto molto potente nei ratti talpa.
Khallaf spiega ancora: «Utilizzando tecniche elettrofisiologiche e l'ecografia funzionale, che misura il flusso sanguigno e quindi l'attività in specifiche regioni cerebrali, abbiamo dimostrato che i loro recettori olfattivi rilevano il composto e che i segnali risultanti vengono elaborati nei centri olfattivi del cervello. Anche gli animali di rango più elevato evitano quell'odore quando ne hanno l'opportunità, probabilmente perché ricorda loro il dominio della regina»."
Quando una regina di ratto talpa muore o viene allontanata dalla colonia, nel giro di pochi giorni si scatenano feroci lotte e si manifestano nuovi comportamenti di accoppiamento. Non appena la prima femmina rimane incinta, assume il ruolo di regina e l’ordine viene ristabilito.
Lewin evidenzia che «Tuttavia, nei nostri esperimenti abbiamo scoperto che la presenza fisica della regina non è essenziale per mantenere l'armonia nella colonia. Era sufficiente spruzzare quotidianamente miristato di isopropile nella colonia. Ma senza l'odore della regina i conflitti riprendevano rapidamente.
Il composto ha avuto effetti simili su coppie di animali: «Se si mettono insieme in una gabbia una femmina e un maschio della stessa colonia, dopo pochi giorni diventano sessualmente attivi – fa notare Khallaf - Questo non accade se vengono esposte quotidianamente alla lettiera che porta l'odore della regina. Sorprendentemente, non si è manifestato alcun interesse sessuale nemmeno quando abbiamo applicato quotidianamente miristato di isopropile direttamente nella loro gabbia».
Ulteriori esperimenti hanno rivelato che il miristato di isopropile aumenta i livelli di prolattina, un ormone che riduce la fertilità nei mammiferi. Allo stesso tempo, mantiene bassi i livelli di progesterone, un ormone che favorisce la fertilità. Per Lewin, «Nel loro insieme, questi risultati spiegano perché i ratti talpa esposti all'odore della regina non si riproducono».
Inoltre, i ricercatori hanno dimostrato che le regine producono miristato di isopropile solo durante la gravidanza. Lewin aggiunge: «Quando una regina non è più in grado di riprodursi, i livelli di progesterone aumentano negli altri animali e quelli di prolattina diminuiscono. A quel punto, le lotte di successione all'interno della colonia ricominciano».
Khallaf conclude: «L'idea che un singolo profumo possa mantenere la pace e prevenire la violenza potrebbe sembrare fantascienza. Nel mondo delle eterocefali glabri questa è la realtà. Il team è rimasto sorpreso dal fatto che un sistema sociale così complesso sembri essere regolato da un singolo segnale chimico piuttosto che da un cocktail di feromoni, come avviene tipicamente negli insetti. A quanto pare, l'evoluzione tende a ricorrere a strategie collaudate, e talvolta semplificate, anche in specie radicalmente diverse».