Roma 30 marzo 2025 (Agenbio) – Le piume sono tra le strutture più sofisticate del mondo animale. Utilizzate per il volo, la termoregolazione o l’esibizione, la loro origine evolutiva ha affascinato biologi e paleontologi per decenni. Ora, una nuova ricerca guidata da Michel Milinkovitch, professore di genetica ed evoluzione presso l’Università di Ginevra, e pubblicata sulla rivista PLOS Biology, fa luce su come specifici geni abbiano contribuito alla formazione delle piume a partire da strutture più semplici nei dinosauri.
Secondo lo studio, le piume moderne derivano da proto-piume, semplici filamenti tubolari comparsi circa 200 milioni di anni fa in alcuni dinosauri. Si ipotizza addirittura che strutture simili fossero presenti già 240 milioni di anni fa negli antenati comuni di dinosauri e pterosauri. Le proto-piume non avevano la complessità delle piume attuali: mancavano di barbe, barbule e follicoli, ma potrebbero aver rappresentato un primo passo evolutivo fondamentale, offrendo vantaggi come isolamento termico e ornamento, prima di essere perfezionate dalla selezione naturale fino a rendere possibile il volo.
Il laboratorio di Milinkovitch è specializzato nello studio dei percorsi di segnalazione molecolare, veri e propri canali di comunicazione cellulare coinvolti nello sviluppo embrionale di strutture come squame, peli e piume. Uno di questi, il pathway Sonic Hedgehog (Shh), era già stato al centro di un precedente esperimento in cui, stimolando artificialmente questo meccanismo nei polli, i ricercatori erano riusciti a trasformare in modo permanente le squame delle zampe in piume.
In questo nuovo studio, i ricercatori si sono chiesti cosa accadrebbe inibendo temporaneamente lo stesso percorso Shh. Così, al nono giorno di sviluppo embrionale, poco prima della comparsa delle gemme delle piume, hanno somministrato una molecola che blocca il pathway Shh. Il risultato è stato sorprendente: le gemme delle piume sono comparse sotto forma di strutture non ramificate, molto simili alle proto-piume primordiali.
Tuttavia, la morfogenesi si è parzialmente ripresa dopo pochi giorni, e i pulcini nati con zone glabre sono stati in grado di rigenerare spontaneamente il piumaggio grazie all’attivazione autonoma dei follicoli dormienti. «Questo dimostra che, sebbene sia possibile trasformare in modo permanente una squama in piuma, è molto più difficile interrompere stabilmente lo sviluppo delle piume», ha spiegato Milinkovitch.
Secondo il ricercatore, questo esperimento rivela quanto sia diventata robusta la rete genetica che controlla la formazione delle piume nel corso dell’evoluzione: anche perturbazioni significative non riescono a comprometterne lo sviluppo definitivo. «La sfida ora è capire come questa rete di interazioni genetiche si sia evoluta fino a produrre una struttura così innovativa come le piume», conclude Milinkovitch.
Lo studio, unendo biologia evolutiva, genetica e embriologia, contribuisce a chiarire le tappe che hanno portato alcune specie di dinosauri a sviluppare appendici che, milioni di anni dopo, sarebbero diventate le ali degli uccelli moderni. (Agenbio) Eleonora Caruso 9:00
