La variabilità genetica, protezione naturale Picture

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[Tradotto da Valentina Manini, Allevamento Cyberrex]

By Per-Erik Sundgren, Dr Agric., Genetica, Sweden. (Email)
(Ristampato coi permessi)

Introduzione

In Svezia si è discusso intensamente sui programmi per preservare la salute genetica nelle razze canine in concomitanza allo sviluppo di strategie genetiche specifiche per razza. Ma per quale ragione queste strategie specifiche per razza sono diventate necessarie nell'allevamento canino? In natura non esistono dei programmi speciali di allevamento o specifiche strategie per mantenere le specie in salute e vitali nell'arco di periodi anche molto lunghi. La causa delle malattie ereditarie - osservate in così tante razze canine - è data dagli allevatori che, per ignoranza o accoppiamenti estremi attuati per svariate forme di competizione, abbattono le barriere protettive contro le malattie genetiche che la Natura ha costruito nell'arco di milioni di anni mediante la selezione naturale. Quali barriere dobbiamo conoscere, quindi, per evitare questi errori?

La Cellula

Il corpo di un animale - anche se è un'unità - è composto da bilioni di cellule. Il collegamento tra le generazioni è tuttavia dato da un'unica cellula - la cellula fecondata: l'ovulo. Tutti coloro coinvolti nell'allevamento dovrebbero sapere almeno un po' su come l'ovulo fecondato è protetto dalle malattie genetiche.

I Geni - i "modelli" delle proteine

La funzione principale di un gene è quella di servire da "modello" per una specifica proteina che sarà poi costruita dalla cellula. Ci sono circa 30-40 migliaia di coppie di geni e altrettanti tipi di proteine che possono essere costruite dalla cellula. Ognuno di noi ha bisogno di scheletro, muscoli, sistema nervoso, fegato, reni e tutti gli altri organi interni. Abbiamo anche bisogno di un ampio numero di ormoni, enzimi e sostanze segnalatrici affinché il nostro organismo possa funzionare correttamente. Sarebbe tutto più semplice se non avvenissero cambiamenti nell'ambiente. Non ci sarebbe bisogno di alcuna modifica al "modello" per creare una certa proteina. Tuttavia, ogni specie si deve adattare ai continui cambiamenti ambientali, o alla continua minaccia dei predatori. Per potersi adattare a questi cambiamenti tutti gli animali devono essere in grado di modificare le proprie caratteristiche fisiche e mentali. Per questo il sistema deve essere flessibile.

A livello cellulare la minaccia data da nemici esterni è estremamente alta. Innumerevoli micro-organismi e virus attaccano continuamente il nostro organismo. Grazie al susseguirsi generazionale molto rapido, questi organismi riescono a cambiare strategia di attacco diverse volte durante il lasso di vita di organismi più grandi come i mammiferi. Per difendersi da tali attacchi ogni individuo ha bisogno di un sistema difensivo che si differenzi il più possibile dagli altri. Altrimenti un attacco riuscito su di un individuo si propagherebbe velocemente.

Il sistema dei Geni è soggetto a 3 necessità, apparentemente incompatibili:

  1. Stabilità per garantire che tutti gli apparati funzionino correttamente.
  2. Una variazione equilibrata per l'intera popolazione affinché l'adattamento a lungo termine ai cambiamenti ambientali sia possibile.
  3. Una variazione individuale per proteggere ogni individuo da malattie e infezioni.

Durante i primi 3-4 bilioni di anni sulla Terra le forme di vita più complesse erano date da organismi mono-cellulari. Il metodo di riproduzione comune era una semplice, e non sessuata, divisione cellulare.

La molecola del DNA, l'elemento base dei geni, è un composto chimico sorprendentemente stabile. Questa molecola si duplica prima che la cellula stessa si divida in due, portando alla formazione di due nuove cellule con un DNA identico. Dopo tale divisione entrambe le cellule hanno un patrimonio genetico identico. Ma se tutte le cellule ottengono un genoma identico non può esserci un adattamento ai cambiamenti ambientali. Un cambiamento improvviso nella molecola di DNA, o in un singolo gene, potrebbe causare la morte di un individuo nel caso in cui una proteina vitale non sia più prodotta. Un singolo set di molecole di DNA o geni ha quindi una serie di svantaggi sia per i singoli individui che per l'adattamento a lungo termine dell'intera specie. Solo gli organismi molto semplici possono sopravvivere a una tale carenza di variabilità genetica.

I sessi e la duplicazione del genoma

Dopo diversi bilioni di anni la Natura trovò una soluzione al semplice ma vulnerabile sistema della divisione cellulare. Le cellule con identico genoma cominciarono ad unirsi 2 a 2 per creare una nuova cellula. Questo nuovo tipo di cellula porta con sé una seconda copia di ogni singolo gene. E possiede quindi una copia intatta del "modello" della proteina in caso l'altra copia sia danneggiata per una qualche ragione. Cellule di questo tipo sono molto meno affette da danni ai singoli geni. Normalmente, esiste un gene duplicato disponibile per garantire che la proteina giusta sia prodotta, e in giusta quantità. Le cellule con genomi duplicati non possono più moltiplicarsi mediante la semplice divisione cellulare. Affinché la quantità di DNA, e quindi il numero dei geni, sia costante nelle generazioni le cellule devono attraversare 2 differenti stadi. Nel primo stadio, si ha la divisione in 2 cellule ognuna contenente soltanto la metà del DNA. Nello stadio successivo queste cellule "dimezzate" si uniscono tra loro mediante la fecondazione per creare una nuova cellula che contiene nuovamente un genoma completo con un duplicato di ogni gene.

La soluzione della Natura è stata di creare due sessi ognuno con organi speciali, le ovaie e i testicoli, dove ha luogo, mediante la creazione di ovuli e spermatozoi, la riduzione del genoma a metà della normale quantità. Il vantaggio principale nell'avere 2 sessi distinti è la duplicazione dei geni grazie alla quale evitare risultati disastrosi causati dal danneggiamento di singoli geni.

Un sistema con due sessi ha anche un altro importante vantaggio. Nello stadio in cui le cellule germinali (ovuli e spermatozoi) sono create, le molecole di DNA, in forma di lunghe catene, si avvolgono l'una sull'altra. Come tutti sanno può essere molto difficile "districare" delle catene. Questo è infatti il momento in cui i cromosomi accoppiati si rompono e si scambiano delle parti tra loro. Questo processo prende il nome di "crossover". Grazie al crossover si formano nuove combinazioni di geni ad ogni generazione, in tutti gli individui, e per tutte le specie che hanno due sessi distinti. Il sesso ha quindi una duplice funzione: di protezione contro eventuali danni ai geni, e come una importante fonte di variabilità genetica per facilitare l'adattamento genetico necessario ai continui cambiamenti dell'ambiente.

Molte ma non tutte i cambiamenti cromosomici sono dannosi. Nel caso in cui avviene un cambiamento minimo nella composizione di una proteina dovuta ad una mutazione, o un cambiamento improvviso in un gene, la nuova proteina può funzionare correttamente nonostante il cambiamento. In casi rari la nuova composizione della proteina può portare a dei vantaggi per l'animale. Raramente questi vantaggi si manifesteranno in modo immediato, ma potranno risultare da successivi crossing over o dal riarrangiamento dei geni nei cromosomi. Nel caso in cui questi geni "mutati" portino una maggiore vitalità negli animali che li hanno, si avrà in media un aumento nel numero di cuccioli nati e il gene sarà incorporato nel patrimonio genetico della razza o specie. In caso contrario, se il gene modificato dovesse rivelarsi dannoso, questo sarebbe velocemente eliminato dalla popolazione grazie alla selezione naturale. La principale forza selettiva è ancora una volta data dalla vitalità, risultando in una minore progenie prodotta dagli animali affetti.

Il legame tra maschi e femmine ha effetto sulla riproduzione maschile

L'evoluzione, nell'arco di milioni di anni, ha dimostrato che la divisione in maschi e femmine è stata indispensabile alla creazione di animali altamente evoluti. Esiste tuttavia un problema connesso al modo in cui i mammiferi bisessuati si riproducono. La capacità riproduttiva delle femmine è normalmente limitata alla produzione di una progenie nell'ordine delle decine, piuttosto che delle centinaia. Invece i maschi posso accoppiarsi con un largo numero di femmine, e quindi avere una progenie molto più numerosa. Questo comportamento sessuale reintroduce il rischio che 2 geni con un'origine identica si incontrino nelle generazioni successive. Il comportamento sessuale maschile potrebbe quindi annullare la funzione protettiva del metodo di duplicazione genica.

La selezione naturale ha però trovato una soluzione creando un legame più o meno forte tra maschi e femmine. Non importa se tale legame sia per l'intera vita, o per una singola stagione riproduttiva. L'effetto sarà lo stesso. Il limite massimo per la riproduzione maschile è così dato dal numero di progenie che in media una femmina può dare alla luce e crescere. La creazione del legame maschio/femmina è un modo semplice ma brillante in cui la Natura protegge i vantaggi dati del metodo di duplicazione genica, contro la possibilità pericolosamente alta dei maschi di avere una progenie numerosa.

In Svezia un maschio molto usato e con una progenie troppo numerosa viene chiamato un "Matador". Matador era un maschio di toro estremamente usato nel nord della Svezia. Portava il gene della Hypoplasia testicolare, testicoli troppo piccoli, che causa una ridotta fertilità. A causa dell'intenso uso di Matador questo gene dannoso si diffuse rapidamente in tutta la popolazione bovina locale. E furono necessari diversi decenni di selezione contro quel gene per riparare il danno causato da un uso eccessivo di quello che sembrava un maschio da allevamento di eccezionale qualità.

MHC - il codice identificativo

La cooperazione di bilioni di cellule in un corpo può verificarsi solo se esiste un modo per le cellule di identificarsi a vicenda come provenienti dalla stessa unità. In caso contrario non c'è modo di riconoscere i nemici e difendere il corpo contro l'invasione di altre cellule che possono causare malattie e danni. Quindi ogni cellula del corpo ha bisogno di un "codice identificativo". Questo "codice identificativo" dovrebbe variare il meno possibile nelle cellule appartenenti allo stesso animale, ma allo stesso tempo distinguersi il più possibile tra animali differenti. La Natura ha risolto il problema creando uno speciale set di geni chiamati MHC, dove MHC sta per Major Histocompatibility Complex. I geni MHC formano un "codice identificativo" contenuto in tutte le cellule di un individuo, le quali possono quindi cooperare tra loro senza danneggiarsi o attaccarsi a vicenda. I geni MHC costituiscono le basi del nostro sistema immunitario e giocano un importante ruolo nella riproduzione.

I geni del sistema MHC creano speciali proteine sulla superficie di ogni cellula. E' la speciale combinazione di queste proteine che forma il codice identificativo unico per ogni cellula di un individuo. Le cellule possono "leggere" il codice identificativo delle altre cellule e cooperare senza rischi soltanto con le cellule che portano il loro stesso codice. Se cellule che portano un codice diverso entrano nell'organismo sono attaccate da particolari cellule "di guardia" chiamate cellule-T o "cellule assassine". Le cellule-T sono in continuo movimento, alla ricerca di cellule con un codice identificativo diverso, che sono immediatamente eliminate. La combinazione delle proteine MHC e delle cellule-T è uno dei più importanti meccanismi di difesa contro l'invasione da cellule patogene.

Viene ovvio che, maggiore è l'unicità del codice identificativo di un individuo, maggiore sarà la protezione contro le malattie. Le cellule patogene cercheranno continuamente di copiare il codice identificativo per far credere alle cellule-T di appartenere all'organismo. Ma se anche dovessero avere successo, poiché ogni individuo possiede un codice diverso, le cellule patogene potranno difficilmente passare da un individuo all'altro. Sarebbero scoperte dalle cellule-T di qualsiasi altro individuo con un codice identificativo diverso.

La prima conseguenza dell'inbreeding (incrocio tra consanguinei) è la duplicazione di geni con la stessa origine. Questa duplicazione ridurrà inevitabilmente il numero di geni con modelli differenti per la produzione delle proteine e quindi porterà a una riduzione della possibile variazione dei geni nel sistema MHC. Con meno proteine di base, il codice identificativo sarà meno "unico" e quindi più semplice da copiare (come ad esempio una password molto corta in un computer). Questo è il motivo per cui individui risultanti da inbreeding sono più suscettibili alle infezioni.

I segnali odorosi genetici

A tutela della pericolosa riduzione della variabilità genetica nel sistema dei geni MHC la Natura ha creato una protezione speciale. Ancora una volta la soluzione è davvero semplice. I geni del sistema MHC prendono parte alla produzione delle sostanze odorose chiamate "feromoni". I feromoni sono un importante segnale sessuale e rendono possibile agli animali sentire "l'odore" della struttura dei geni MHC posseduto da un eventuale partner. Alcuni esperimenti hanno dimostrato che tutti i tipi di animali, dagli insetti ai mammiferi, usano i feromoni per evitare di accoppiarsi con dei consanguinei. Questi avrebbero infatti una struttura di geni nel sistema MHC troppo simile. Da qui il motivo per cui il legame tra i feromoni e i geni MHC protegge la variabilità genetica del sistema immunitario. Questo tipo di protezione sarà efficace solo nel momento in cui esiste una libera scelta tra i partner, e il numero di tali partner è sufficientemente ampio. Se il numero disponibile di partner è basso le femmine potrebbero scegliere di accoppiarsi anche con maschi consanguinei piuttosto che non accoppiarsi affatto. Una progenie più debole è infatti preferibile all'assenza di progenie.

E' importante accettare il caso in cui una femmina segnala chiaramente la non accettazione di un maschio. La femmina sa meglio dell'allevatore se il maschio porta dei geni MHC che sono favorevoli alla progenie. Forzare un accoppiamento è un modo per violare una delle più importanti protezioni della variabilità genetica.

Fertilità e inbreeding

La maggior parte degli allevatori è conscia dei forti effetti negativi che l'inbreeding (accoppiamento di consanguinei) ha su salute e fertilità. Ma cosa hanno in comune il sistema immunitario e la riproduzione che li rende entrambi sensibili all'inbreeding?

Il feto è protetto dalla possibilità di aborto

Ognuno è ben consapevole dei problemi di rigetto nelle operazioni chirurgiche di trapianto. La ragione alla base del rigetto di tessuti estranei è che tutte le cellule di questo tessuto portano un differente codice di identificazione, e sarà attaccato dal sistema immunitario dell'organismo ricevente per evitare l'invasione da parte di possibili cellule maligne. Quando si trapiantano organi da un individuo all'altro il processo è facilitato se il sistema genetico del donatore si avvicina molto a quello del ricevente. Ma anche in casi in cui donatore e ricevente sono strettamente imparentati è necessario l'uso di Citotoxine per evitare il rigetto del tessuto trapiantato.

I geni di un ovulo fecondato sono ereditati per il 50% dalla madre, e per il 50% dal padre. Per questa ragione il sistema genetico dell'ovulo fecondato si discosta da quello della madre in modo anche significativo. Come conseguenza l'ovulo potrebbe essere rigettato dal sistema immunitario della madre. Se non esistesse nessun altro meccanismo in atto, la gravidanza non sarebbe possibile. Ma ancora una volta la Natura ha trovato una soluzione. La madre produce una proteina molto speciale per prepararla alla gravidanza. Questa proteina ha la funzione di salvaguardare il feto da eventuali attacchi del sistema immunitario della madre. E lo farà per tutta la durata della gravidanza. E' interessante che la massa totale del tessuto fetale, inclusa la placenta, mostri una proporzione simile al peso della madre gravida. Uno dei probabili meccanismi che portano al parto potrebbe essere dato dal fatto che la massa del tessuto fetale eccede la capacità di protezione data da questa particolare proteina.

La protezione del feto ha però un effetto collaterale. La proteina di protezione rimane infatti nell'organismo della madre fino a 2-3 giorni dopo il parto. Durante questo periodo è estremamente suscettibile alle infezioni, poiché il suo sistema immunitario è seriamente indebolito per la presenza della proteina protettiva. E' quindi necessario fornire alla cagna un ambiente pulito e asciutto specialmente per i giorni immediatamente successivi al parto.

Si potrebbe pensare che i feti con un sistema genetico molto simile alla madre, come ad esempio quello di cuccioli molto "insanguati", possono essere facilitati da questa somiglianza. Infatti questi feti correrebbero meno rischi di essere rigettati dalla madre. In realtà, se esiste un'eccessiva somiglianza tra la madre e i suoi ovuli fecondati, sorge un altro problema. L'utero della madre come sarà in grado di riconoscere gli ovuli fecondati dalle altre cellule dell'organismo materno? Uno dei prerequisiti affinché l'ovulo si attacchi alle pareti dell'utero e si abbia la formazione della placenta sta nella differenza tra il genoma della madre e dell'ovulo fecondato. Un altro rischio, nel caso di eccessiva somiglianza tra la madre e la progenie, è data dalla diminuzione delle contrazioni durante il parto, che porta a un prolungamento del tempo necessario alla nascita. Esiste quindi un triplo vantaggio nell'avere un genotipo MHC diverso tra la madre e la progenie. I feti avranno un migliore inizio nell'utero materno, il tempo necessario per il parto sarà minore e quindi meno difficile, e infine il nuovo nato avrà un codice di identificazione più unico, garantendo una maggiore vitalità e una minore tendenza a contrarre malattie infettive.

Numero dei cuccioli e taglia della madre

Una delle conseguenze più affascinanti nella relazione tra la massa di tessuto fetale e la taglia della madre, è che nei cani questa influenza il numero dei cuccioli in una cucciolata. Normalmente esiste una proporzione negativa tra la taglia della madre e il numero della progenie per ogni cucciolata, quindi maggiore è la taglia della madre, minore sarà la progenie per ogni cucciolata. Gli animali di piccola taglia, come i topi, tendono ad avere cucciolate numerose, mentre animali di taglia grande come gli elefanti normalmente danno alla luce un solo piccolo. Questa regola generale è invertita per quanto riguarda i cani, e la maggior parte delle razze di maiali addomesticati. La ragione sembra essere che i nostri sforzi nell'allevare cani con una maggiore taglia da adulti siano stati molto più efficaci che i tentativi di modificare la taglia dei loro cuccioli. Per questo, a parità di proporzione tra tessuto fetale e peso materno, una femmina grande sarà in grado di portare più cuccioli.

L'ovulo e la selezione dello sperma

Ma esiste un qualche modo in cui un ovulo non fecondato può influenzare la variabilità genetica che si avrà dopo la fecondazione? Chiunque abbia visto l'immagine di un ovulo subito prima della fecondazione sa che l'ovulo è circondato da moltissimi spermatozoi. La produzione di milioni di spermatozoi per fecondare uno o pochi ovuli non è un caso o una sovra abbondanza della Natura. La grande quantità di spermatozoi è una garanzia affinché ne arrivi abbastanza, e in tempo utile, per la fecondazione dell'ovulo. L'ovulo, grazie al codice identificativo delle cellule, avrà la possibilità di scegliere lo spermatozoo che fra tutti ha un complesso MHS che meglio si combina con il proprio, in modo da produrre una progenie che sia il più vitale possibile.

Potrà sembrare strano che un ovulo non fecondato possa scegliere lo spermatozoo che la feconderà. Ma la fecondazione non è un processo violento in cui lo spermatozoo entra con la forza nell'ovulo. La membrana cellulare dell'ovulo deve aprirsi per consentire il passaggio del DNA dello spermatozoo all'interno dell'ovulo. Quindi l'ovulo ha un ruolo attivo, e probabilmente dominante, nella fecondazione. Nelle piante un simile meccanismo di fecondazione-incrociata è ben conosciuto da tempo.

Il gran numero di spermatozoi prodotto dai mammiferi maschi ha la stessa funzione della gran quantità di polline prodotta dalle piante. L'ovulo ha la possibilità di scegliere il partner producendo così una progenie che sia il più vitale possibile. La grande quantità dello sperma è un altro modo della Natura per salvaguardare la variabilità genetica all'interno di una razza o specie. Tuttavia, l'impiego di un forte inbreeding annullerà questi sistemi protettivi visto che tutti gli spermatozoi avranno un genotipo estremamente simile riducendo le possibilità di scelta dell'ovulo.

Riduzione artificiale del numero di spermatozoi

La grande quantità di spermatozoi prodotta dal maschio è stata considerata a lungo come un semplice surplus senza alcun effetto sull'accoppiamento. Visto che per la fecondazione è necessario un solo spermatozoo, perché non cercare di rendere la fecondazione più efficace. La quantità di spermatozoi prodotta in una sola occasione sarà certamente sufficiente a fecondare più femmine. Alcuni maschi possono quindi essere usati per produrre un numero largamente maggiore di progenie a quella mai vista in Natura. Utilizzando l'inseminazione artificiale nell'allevamento di cani, lo sperma viene normalmente diluito a 1/100, e quindi il numero di spermatozoi è ridotto a solo un centesimo del numero normale. Nonostante tale riduzione possa non avere un effetto a breve termine, è ovvio che in una prospettiva a lungo termine l'effetto può essere estremamente dannoso alla variabilità genetica e quindi alla vitalità degli animali.

Nell'uomo la sperimentazione è andata molto oltre. E' cominciata con una fecondazione test-tube. Con questo metodo, così come nell'inseminazione, la fecondazione è abbastanza normale anche se il numero di spermatozoi spesso ridotta. Oggi giorno si usa spesso la cosiddetta micro-iniezione. In quel caso alcuni scienziati, o il dottore stesso, cercano di trovare con l'utilizzo di un microscopio uno spermatozoo vitale, ad esempio uno molto mobile e dall'aspetto all'erta. Questo spermatozoo è quindi prelevato con una micro-pipetta ed è forzato nella membrana dell'ovulo non fecondato. Quando si utilizza la micro-iniezione come metodo di fecondazione, l'ovulo perde completamente la possibilità di scegliere uno spermatozoo che si combini al meglio con il proprio genotipo per garantire una progenie che sia il più vitale possibile.

Il fatto che non si notino effetti negativi nell'immediato, o in poche generazioni, dati da una così repentina interruzione dei meccanismi naturali di protezione, non vuole dire che a lungo andare la pratica non sia dannosa. L'evoluzione procede a piccoli passi. Ognuno di essi può sembrare di minore importanza, ma se sommati tra loro generazione dopo generazione possono portare a grandi effetti sullo sviluppo di una razza o di una specie. Perciò non è possibile concludere dall'esperienza avuta con poche generazioni che ridurre tutti i meccanismi di protezione costruiti dal sistema di fecondazione per preservare la variabilità genetica sia senza conseguenze.

Surplus di ovuli per ogni accoppiamento

Tra gli animali che producono più di un cucciolo per cucciolata c'è anche un altro semplice meccanismo per potenziare la vitalità tra la progenie. Il numero di ovuli liberati dalla femmina durante il periodo di calore è normalmente il doppio del numero di piccoli che nascono completamente formati. Se la femmina è coperta in un momento favorevole del calore tutti gli ovuli verranno fecondati. Ma raramente c'è abbastanza spazio nelle tube dell'utero per tutti gli ovuli fecondati. Quindi vi sarà della competizione tra gli ovuli per un posto dove potersi attaccare alla parete dell'utero e cominciare la formazione della placenta. Ovuli meno vitali, ad esempio quelli che avranno geni duplicati con un effetto negativo nei primi stadi di sviluppo, perderanno la competizione. Quindi i piccoli nati avranno da portarsi dietro un fardello genetico più leggero. L'inbreeding reale è leggermente più basso di quello che è calcolato nei pedigree. Questo tipo di selezione non sarà mai forte come quello basato sulla selezione tra milioni di spermatozoi. Ma garantirà che geni con gravi effetti negativi nei primi stadi di sviluppo non si diffondano facilmente nella popolazione.

La selezione naturale

La selezione naturale, come anche le forze applicate dalla natura affinché gli individui siano il più vitali possibile nel loro ambiente, non conserverà la variabilità genetica in tutti i sistemi genici.

In alcuni casi c'è necessità di stabilità genica. In quanto creature viventi abbiamo bisogno di polmoni, cuore, stomaco, scheletro, sistema nervoso, cervello e così via. Avere una eccessiva diversità all'interno dei sistemi genici responsabili dello sviluppo dei nostri organi base sarebbe troppo dannoso.

Quella che noi chiamiamo "selezione naturale" è una forza con lo scopo di bilanciare il genoma affinché possa avere il miglior effetto sulla vitalità. In natura una creatura deve trovare del cibo, proteggersi contro i suoi nemici, inclusi alcuni micro-organismi. E' anche necessario sapersi adattare a cambiamenti ambientali come il caldo o il freddo, la pioggia o la carenza di acqua. Se un individuo deve avere un qualunque impatto sul futuro genetico della specie cui appartiene, allora deve trovare da solo un compagno con cui accoppiarsi, produrre e crescere una progenie. Inoltre per una femmina il complicato processo di gravidanza e parto devono funzionare senza problemi. Molti meno animali, rispetto agli uomini, riescono a sopravvivere abbastanza da superare la selezione naturale e passare tutti gli stadi per contribuire alle future generazioni.

E' di vitale importanza che tutti gli allevatori di animali capiscano che la base della selezione naturale è lo stabilizzare il sistema genetico affinché sia efficiente durante le normali condizioni ambientali. La lotta per la vita in natura ha poco a che fare con la lotta tra individui. Le principali lotte sono per la sopravvivenza e la riproduzione. Solo quelli che nel lungo periodo producono una progenie vitale sono i vincitori, e in natura gli individui estremi non sono mai tra i vincitori. Gli individui più prolifici vinceranno la gara, ovvero quelli che si sono meglio adattati all'ambiente, e quindi gli individui normali che più si avvicinano alla media della popolazione. Nel caso in cui l'ambiente non subisce modifiche, probabilmente si avrebbe una identità genetica tra gli appartenenti a una stessa specie molto più forte. Ma le condizioni ambientali cambiano sempre in lunghi periodi di tempo e questi cambiamenti possono essere anche sostanziali. Le specie che avranno perso la loro variabilità genetica non saranno in grado di adattarsi ai cambiamenti ambientali e saranno destinate all'estinzione. Per questa ragione la Natura favorirà sempre quelle specie in grado sia di preservare la variabilità genetica necessaria ad adattarsi, sia di preservare la stabilità genetica necessaria a formare tutti gli organi vitali del corpo.

Normalmente esiste una variabilità genetica nei sistemi responsabili della forma e taglia del corpo, del colore, della lunghezza e densità del pelo e così via. Sarebbe vantaggioso per questi tratti cambiare rapidamente nel caso in cui le condizioni ambientali subissero cambiamenti improvvisi. Altri sistemi genici, come ad esempio quelli responsabili della riproduzione, possono essere più stabili. La disponibilità di cibo è qualcosa che potrebbe variare molto nell'arco degli anni e non sarebbe vantaggioso se questo avesse un effetto genetico immediato sulla riduzione della capacità riproduttiva.

Negli animali selvatici la forza selettiva sarà, in condizioni normali, diretta verso il centro della popolazione - l'individuo medio è ricompensato. Individui estremi possono avere vantaggi solo in casi dove i cambiamenti ambientali cambiano drammaticamente. Se ad esempio la temperatura dovesse calare fortemente, come fece 65 milioni di anni fa, gli animali con una pelliccia lunga e protettiva avrebbero un vantaggio e formerebbero il nuovo centro della popolazione. Se il cambiamento dovesse essere abbastanza grande allora si creerebbe una nuova specie. Nei casi in cui questi cambiamenti ambientali siano molto rapidi o molto estesi, potrebbero non esserci animali con le caratteristiche giuste per sopravvivere. A quel punto l'intera popolazione o specie si estinguerebbe. Questo è effettivamente successo a circa il 98-99% di tutte le specie mai esistite sul pianeta.

In Natura una selezione stabilizzante, adattata ai piccoli e lenti cambiamenti ambientali, è la norma. I cambiamenti ambientali rapidi sono rari, ma solitamente portano all'estinzione di massa delle specie viventi. La rapida scomparsa di specie oggigiorno, come conseguenza della civilizzazione e i suoi effetti sull'ambiente, è una dimostrazione delle difficoltà incontrate dalle specie per adattarsi a cambiamenti troppo repentini delle condizioni di vita.

Selezione artificiale

La selezione artificiale è la selezione degli animali fatta dall'uomo. Nell'allevamento di animali da fattoria c'è una selezione continua per una crescita più rapida, una maggiore produzione di latte o uova, e animali più miti. Gli animali che vincono la gara sono quelli più estremi e che si sanno adattare più velocemente ai cambiamenti sollecitati. L'allevamento di animali da compagnia dovrebbe essere possibile senza una tale ambizione di cambiare rapidamente i soggetti. Ma per la maggior parte degli animali da compagnia l'allevamento è governato dalle esposizioni feline o altre competizioni come quelle di caccia o di lavoro per i cani. In una competizione non c'è modo di favorire l'individuo "più nella media", come avviene nella selezione naturale. In una competizione sono gli individui estremi a vincere. Troppo spesso guardiamo a piccole differenze morfologiche, caratteristiche che non hanno alcun impatto sulla salute, o che possono addirittura averne di negativi. E' un dato di fatto che il tipo di selezione artificiale applicata ai nostri animali, anche da compagnia, sia estremamente simile al tipo di selezione naturale che avviene durante le catastrofi ambientali. Gli individui estremi sono quelli selezionati per la riproduzione. Ma gli effetti negativi di una tale politica di selezione sul lungo periodo è ben conosciuto. Il problema nell'allevamento degli animali da compagnia e dei cani, è che la maggior parte della gente non pianifica per periodi più lunghi che alcune decadi, ad andar bene. Pochi per periodi più lunghi e nessuno che si occupi degli effetti misurati su scala evolutiva.

Se vogliamo veramente allevare e crescere animali da compagnia sani e vitali, dobbiamo imparare tutti i modi in cui la Natura preserva la vitalità negli animali selvatici. Dobbiamo abbandonare quelle tecniche di allevamento che invariabilmente violano tutti i meccanismi di sicurezza inventati dalla Natura. Se non saremo disposti ad imparare come questi sistemi di sicurezza sono costruiti, e come possiamo usarli a favore dei nostri amati animali, allora sia gli animali da fattoria, che da compagnia, hanno davanti un futuro deleterio. Allevare non è in primis un insieme di complicata genetica teorica. La Natura non ha una conoscenza teorica della genetica. L'allevamento riuscito, con l'intento di avere animali sani e vitali, sta nell'adottare e nell'attenersi a pochi ed estremamente semplici principi di selezione ed allevamento.

Sommario e alcune conseguenze pratiche

A questo stadio dovrebbe essere evidente che la causa dei difetti genetici e delle malattie ereditarie negli animali non è dovuta ad alcune infelici coincidenze. E' la conseguenza diretta e inevitabile della mancanza di conoscenza tra gli allevatori stessi di alcune regole basilari della Natura. Non hanno avuto conoscenze sufficienti per prevedere le conseguenze del modo in cui hanno utilizzato i loro animali nell'allevamento. Le principali cause che hanno portato a tutti questi errori sono stati il malsano metodo di allevamento, le esposizione feline e le gare, dove sono richiesti rapidi cambiamenti genetici e dove questi obiettivi sono stati privilegiati rispetto alla salute e alla vitalità degli animali. Il sistema di premiazione applicato alle competizioni stimola inoltre la divisione delle razze in un sempre maggiore numero di razze e varietà di razze. Questo porta inevitabilmente a un gran numero di popolazioni, ma tutte troppo ridotte per un qualsiasi tipo di corretto allevamento. Quando il numero degli individui scende al di sotto di un livello critico, la perdita di variabilità genetica è molto rapida. Le malattie genetiche possono essere un problema in un periodo di tempo breve come 10 generazioni, o 30-50 anni. La maggior parte delle razze non sono più vecchie di un centinaio di anni. Quello che ci possiamo aspettare, per quello che sappiamo sui metodi di allevamento in molte razze, è un costante aumento dei problemi con le malattie genetiche nei nostri animali da compagnia. Coloro che stanno cercando programmi di allevamento elaborati per correggere tutti i problemi genetici che vediamo oggi, stanno guardando nelle direzioni sbagliate. Dovrebbero invece cercare di capire ciò che è andato storto e cominciare a imparare dalla Natura come gli animali possono mantenersi vitali nell'arco di centinaia e migliaia di anni senza nessuna conoscenza teorica!

  1. La grandezza di una popolazione deve essere grande abbastanza da portare e preservare la diversità genetica. Non c'è modo di avere successo quando una popolazione ha meno di 100-150 animali per riproduzione, e il doppio sarebbe preferibile.
  2. Solo gli animali in buone condizioni fisiche e mentali e con tutte le naturali funzioni presenti dovrebbero essere usati da riproduzione.
  3. Nelle creature altamente sviluppate la regola base è che a individui distinti non è permesso avere più di una ristretta quantità di progenie nell'arco della loro vita.

Queste sono tre semplici regole basilari della Natura. Regole che, se adeguatamente applicate, manterranno sana qualunque popolazione di animali nell'arco di periodi anche molto lunghi. La sola e unica ragione per la presenza di malattie genetiche nelle nostre razze canine e in altri animali da compagnia è la nostra negligenza nel considerare i meccanismi di protezione della variabilità genetica creata dalla selezione naturale durante bilioni di anni.

Sprötslinge, July 2006


Per-Erik Sundgren


Per-Erik Sundgren