laboratorio evoluzione Marcello Sala GAY PRIZE

L’attrazione sessuale è un fatto biologico? L’attrazione tra i due sessi è un vantaggio per la riproduzione

Quali strutture biologiche per l’attrazione sessuale? Ornamenti sessuali Comportamenti sessuali Implicati il sistema endocrino (ormoni) e il sistema nervoso: percezione (sensi) – reazione (azioni biochimiche e motorie)

Omosessualità Presente in moltissime specie animali Dati per i maschi umani: (difficoltà di statistiche per problemi culturali femmine: più variazioni durante la vita e più bisessualità) - costante  5% nella popolazione - ereditarietà (studi su famiglie di gemelli) 30-50% (per le femmine 25-30%) - 70% di gemelli omozigoti non omosessuali - più frequente tra i più piccoli di fratelli maschi - più frequente nella famiglia materna

- ereditarietà (studi su famiglie di gemelli) 30-50%: esiste un gene dell’omosessualità? - 70% di gemelli omozigoti non omosessuali  non può essere solo genetico I caratteri noti che dipendono solo da un gene sono pochissimi e riguardano tratti somatici o fisiologici (patologie)

Secondo la teoria dell’evoluzione per ‘selezione naturale’ perché un gene dell’omosessualità non dovrebbe esistere? Riduce gli accoppiamenti fecondi (nei maschi non è neppure frequente la bisessualità) e quindi il tasso di riproduzione di chi lo possedesse la sua frequenza diminuisce nelle generazioni successive fino a 0 Invece: - costante  5% nella popolazione Individui che hanno un comportamento che favorisce il gruppo di appartenenza, ma che li espone a rischio di morte (es. ‘sentinelle’ che segnalano la presenza di predatori): perché sono un problema per Darwin? È un carattere svantaggioso per la sopravvivenza e quindi abbassa il tasso di riproduzione di chi lo porta se è ereditario, la sua frequenza diminuisce nelle generazioni successive fino a scomparire

Allora perché tali comportamenti sono presenti in molte specie animali? Ipotesi A (‘selezione di parentela’): l’individuo muore, ma il gruppo ne ha un vantaggio per la sopravvivenza il gruppo è su base familiare  ne beneficiano parenti stretti di quell’individuo che sono portatori di quel carattere e lo trasmettono alle generazioni successive Ipotesi B (‘selezione di gruppo’): Se vi è competizione tra gruppi il gruppo in cui tale carattere è presente aumenta la sua sopravvivenza e riproduzione complessiva compresa quella dei portatori di quel carattere

L’omosessualità potrebbe sopravvivere perché come l’altruismo dà un vantaggio al gruppo? Minore aggressività e competizione sessuale è un vantaggio per la socialità (vedi bonobo) che per la specie umana è elemento fondamentale di fitness (sopravvivenza e quindi riproduzione)

Come avviene la determinazione del sesso di un animale? - genomica: nelle api corredo cromosomico 2n diploide  femmina n aploide (uovo non fecondato)  maschio - cromosomica: cromosomi omologhi diversi con presenza di determinanti del sesso figlia/o

Come avviene la determinazione del sesso di un animale? - genomica: nelle api corredo cromosomico 2n diploide  femmina n aploide (uovo non fecondato)  maschio - cromosomica: cromosomi omologhi diversi con presenza di determinanti del sesso (mammiferi: XX  femmina XY  maschio) (uccelli: ZW  femmina ZZ  maschio) (insetti: conta il numero di X XXY  femmina, X0  maschio) - epigenetica: si sviluppano femmine o maschi a seconda delle condizioni ambientali (es. la temperatura per i coccodrilli)

Nella specie umana? Determinazione cromosomica: XX  femmina, XY  maschio Il modello comune di sviluppo dell’embrione è femminile: solo se entra in azione il gene SRY sul cromosoma Y si indirizza lo sviluppo in senso maschile Come possibile che un individuo ‘cambi sesso’? Alcune specie (pesci) cambiano sesso regolarmente durante la vita (determinazione del sesso epigenetica) Il ‘sesso’ comprende diversi livelli: determinazione genetica (cell.uovo/sperm.) differenziazione delle gonadi (ovaie/testicoli) dei genitali interni degli ormoni sessuali dei caratteri esterni dei circuiti cerebrali-nervosi dei comportamenti 1

Il fattore SRY promuove nella gonade lo sviluppo di cellule che dall’8 a settimana producono alti livelli di testosterone Questo ormone promuove la mascolinizzazione stimolando lo sviluppo dei dotti di Wolff da cui si originano i genitali interni maschili Nelle femmine l’assenza di SRY (  bassi livelli di testosterone) porta direttamente allo sviluppo dei dotti di Muller che formano i genitali interni: utero, tube di Falloppio, parte superiore della vagina

Come possibile che un individuo ‘cambi sesso’? Fino a 7 settimane di gestazione i genitali esterni maschili e femminili sono indistinguibili formati da una sorta di bottoncino (tubercolo genitale) da una cresta urogenitale e da una coppia di rigonfiamenti posti su ciascun lato della cresta e chiamati labioscrotali

Come possibile che un individuo ‘cambi sesso’? Per lo sviluppo dei genitali esterni maschili è necessario un derivato del testosterone per la sua sintesi è necessaria la presenza di una proteina in assenza di questa proteina il processo è incompleto: pene piccolo e incompleta fusione dei rigonfiamenti labioscrotali che possono apparire come grandi labbra  il neonato può facilmente essere scambiato per neonata l’errore di valutazione può rimanere fino alla pubertà quando la ‘’bambina’’ comincerà a produrre ormoni maschili

Come possibile che un individuo ‘cambi sesso’? Gli ormoni giocano un ruolo fondamentale anche durante la pubertà nello sviluppo dei caratteri sessuali secondari I processi del differenziamento sessuale (differenziazione delle gonadi (testicoli/ovaie) dei genitali interni degli ormoni sessuali dei caratteri esterni dei circuiti cerebrali-nervosi dei comportamenti sono correlati ma indipendenti : una anomalia in uno di essi può interrompere la correlazione un differenziamento iniziato in senso maschile può portare a un individuo con caratteri femminili o viceversa (Addirittura la mascolinizzazione indotta dal testosterone può portare allo sviluppo di genitali esterni di tipo maschile pur in presenza di genitali interni di tipo femminile)

Come possibile che un individuo ‘cambi sesso’? Nei circuiti cerebrali-nervosi che sono alla base dei meccanismi di attrazione e del comportamento sessuale l’indirizzamento biologico iniziale verso un sesso può entrare in contraddizione con gli sviluppi anomali che intervengono successivamente Comunque i circuiti nervosi interagiscono con l’apprendimento condizionato socialmente

Omosessualità più frequente tra i più piccoli di fratelli maschi: come si può spiegare? Dinamiche nelle relazioni familiari (?) A livello biologico? Ipotesi: reazione immunitaria della madre in gestazione a un antigene fetale legato al cromosoma Y (anticorpi passano da madre a figlio con il sangue) aumenta con i figli successivi (come per Rh) Perché tale reazione avrebbe a che fare con l’omosessualità maschile? Interferisce con la determinazione della sessualità legata al cromosoma Y

Ereditarietà: omosessualità maschile più frequente nella famiglia materna di un maschio omosessuale: che ipotesi si può fare? Influenza di qualche gene sul cromosoma X che i maschi XY ereditano dalla madre Come si giustificherebbe in termini evolutivi la presenza di un gene che riduce la riproduzione dei maschi? Ipotesi: dà un vantaggio che compensa la ridotta riproduzione dei maschi Che funzione avrebbe un tale gene? Se l’effetto è un aumento dell’attrazione verso il maschio nelle femmine aumenta la fecondità (significativo in un contesto di scarsa riproduzione)