In un nuovo studio, un team internazionale di ricercatori dell’Università di Berna ha dimostrato che i maschi delle rane di vetro che si prendono cura della prole hanno testicoli più piccoli rispetto ai maschi delle specie che non si prendono cura della prole. Ciò indica un compromesso evolutivo tra la produzione di sperma e la cura della nidiata paterna.
Le rane della famiglia delle rane di vetro, che vivono nelle foreste pluviali tropicali dell’America centrale e meridionale, sono affascinanti per la loro pelle trasparente nella parte inferiore del corpo, che rivela gli organi interni. Tuttavia, non è solo l’aspetto di questi anfibi a essere notevole, ma anche il loro comportamento sociale. In molte specie di rane di vetro, ma non in tutte, i maschi fanno la guardia e si prendono cura della prole. In un nuovo studio, un team internazionale che comprende ricercatori dell’Istituto di Ecologia ed Evoluzione dell’Università di Berna ha dimostrato che esiste un legame tra questa cura paterna della nidiata e la dimensione dei testicoli delle rane di vetro. I risultati sono stati recentemente pubblicati sulla rivista scientifica Proceedings of the Royal Society B.
37 diverse specie di rane di vetro
Per gli studi sono stati raccolti dati sul comportamento e sulle caratteristiche fisiche di varie specie di rane di vetro durante un soggiorno di ricerca sul campo di diversi mesi nelle foreste pluviali del Brasile e dell’Ecuador", spiega Eva Ringler, professoressa e direttrice del dipartimento di ecologia comportamentale presso l’Istituto di ecologia ed evoluzione dell’Università di Berna. I ricercatori hanno anche effettuato analisi filogenetiche dell’intero albero genealogico della rana di vetro. Tali studi forniscono informazioni sui cambiamenti evolutivi di alcune caratteristiche fisiche e comportamentali, come la cura della covata da parte dei genitori. Sono state analizzate 37 specie diverse di rana cieca. In 11 di queste specie, i maschi si occupano della prole, mentre nelle altre non lo fanno. Il nostro studio rappresenta un importante contributo per una migliore comprensione dell’evoluzione della cura della nidiata maschile", afferma Cynthia Prado, ultima autrice dello studio e ricercatrice presso l’Università di Stato di San Paolo.
Un compromesso evolutivo
Nello studio, il team è riuscito a dimostrare che i maschi delle rane di vetro che si prendono cura della prole hanno testicoli proporzionalmente più piccoli rispetto ai maschi delle specie che non praticano la cura della nidiata. Questi risultati fanno luce sulle diverse strategie che le varie specie utilizzano per massimizzare il loro successo riproduttivo. I nostri risultati suggeriscono un compromesso evolutivo tra le dimensioni dei testicoli e le cure paterne nelle rane di vetro", spiega Anyelet Valencia Aguilar, prima autrice dello studio, che fino a poco tempo fa lavorava presso l’Istituto di Ecologia ed Evoluzione dell’Università di Parigi.
Università di Berna e ora sta conducendo una ricerca presso la Justus Liebig University di Giessen nell’ambito di una borsa di mobilità post-doc del Fondo Nazionale Svizzero per la Ricerca Scientifica (FNS). Per spiegare questo legame, è importante sapere che nelle rane di vetro, come in tutti gli anfibi, le uova della femmina vengono fecondate esternamente: Durante l’accoppiamento, la femmina depone uova non ancora fecondate e il maschio vi sparge immediatamente il suo sperma. Questa fecondazione esterna comporta il rischio di "pirateria delle uova": Le rane maschio che riescono a portare il loro sperma su un nuovo gruppo di uova e quindi a fecondare le uova che non sono già state fecondate dallo sperma del maschio che si è accoppiato.
Quando un maschio custodisce il proprio gruppo, riduce il rischio di fecondazione da parte di altri maschi e quindi abbassa la pressione di selezione evolutiva per una maggiore produzione di sperma, che in ultima analisi porta a testicoli più piccoli nei maschi delle specie che praticano la cura della covata. Il nostro studio sottolinea quindi il ruolo importante della cura della covata paterna nell’evoluzione delle dimensioni dei testicoli nelle specie con fecondazione esterna", conclude Ringler.
Relazioni simili documentate nei primati
Siamo rimasti sorpresi dalla chiarezza con cui queste correlazioni sono state mostrate nelle rane di vetro", afferma Ringler. In precedenza, tali correlazioni tra genitali maschili e comportamento riproduttivo erano note soprattutto nei primati: I maschi delle specie con formazione di harem sono grandi e forti per tenere lontani i rivali, il che porta a genitali più piccoli perché non hanno competizione quando si accoppiano. Al contrario, i maschi delle specie con gruppi misti e accoppiamento libero hanno genitali relativamente grandi per massimizzare il successo della fecondazione, poiché grandi genitali sono solitamente associati a una grande produzione di sperma. In queste specie, quindi, la competizione tra maschi non si combatte prima dell’accoppiamento, ma dopo, a livello di sperma. È molto interessante il fatto che stiamo trovando relazioni evolutive simili anche nelle rane di vetro. Negli ultimi anni è diventato sempre più chiaro che ci sono ancora molti aspetti affascinanti delle rane di vetro da scoprire", afferma Ringler.
La ricerca sulle rane di vetro continua: Eva Ringler e il suo team di ricerca stanno attualmente studiando le relazioni tra il comportamento di cura della nidiata, l’uso dello spazio, la cognizione e la comunicazione in diverse specie di rane di vetro nell’ambito di un progetto di ricerca finanziato dal Fondo Nazionale Svizzero (FNS). Sappiamo ancora molto poco sul comportamento sociale e riproduttivo di molte specie e sulle capacità cognitive ad esso associate. Il nostro progetto dovrebbe dare un importante contributo a una migliore comprensione delle relazioni tra comportamento, riproduzione e cognizione", conclude Ringler.
