Badumna longinqua, il ragno grigio australiano

Il ragno Badumna longinqua è il soggetto di una ricerca pubblicata sulla rivista scientifica Nature

La premessa

Esistono gravi problemi  associati alle specie invasive, tra cui la minaccia agli organismi endemici e alla biodiversità. Per questo è molto importante comprendere i meccanismi che sono alla base delle invasioni.

Le specie invasive si affermano con successo in nuovi ambienti e incidono sugli ecosistemi locali e molte hanno effetti negativi sugli organismi nativi. La facilità della loro introduzione in ambienti che non sono loro propri è dovuta alla grande mobilità e alle vie commerciali che hanno aperto la strada anche al ‘trasporto’ di organismi ‘stranieri’.

Le variazioni di aspetto che le nuove specie possono presentare possono essere un’espressione di un cambiamento genetico o di fattori ambientali, che influenzano direttamente queste caratteristiche e facilitano l’adattamento ai nuovi ambienti e in questi nuove ‘case’ gli organismi invasivi possono modificarsi ne tempo.

Una ricerca pubblicata su Nature – Scientific Reports, volume 9 art. n. 13273 (2019), Silk physico-chemical variability and mechanical robustness facilitates intercontinental invasibility of a spiderprende in esame la variazione fisico-chimica della seta e la robustezza meccanica come fattori che sono in grado di facilitare l’invasività di Badumna longinqua, un ragno originario dall’Australia che da lì ha superato i confini si è diffuso a livello intercontinentale.

Il ragno protagonista

Si tratta del Badumna longinqua, (grey house spider), della famiglia dei Desidae. È un ragno di dimensioni medie (i maschi raggiungono al massimo 11 mm di lunghezza del corpo, le femmine 15 mm) ed è chiamato ‘grigio’ per il suo cefalotorace e addome ricoperti di peli grigio chiaro e segnati da macchie.

Questi ragni si trovano in habitat urbani e rurali nell’Australia orientale e sud-occidentale e si distinguono per le loro tele piatte e relativamente grandi che contengono fitte e irregolari linee di cribellate (cioè prive di colla) che catturano la seta, che spesso costruiscono sulla vegetazione e sulle strutture urbane.

La sua caratteristica che ha portato allo studio è la sua grande invasività: dall’Australia è arrivato in Nuova Zelanda, in Giappone, negli Stati Uniti, in Messico e in Uruguay. Inoltre, è presente anche in Brasile, Argentina, Sudafrica, Germania. E pur trovandosi in ambienti molto diversi, non sembra che questo fattore abbia influenzato significativamente il suo aspetto esteriore.

L’oggetto dello studio

Nella ricerca su questo ragno sono state confrontate le proprietà fisico-chimiche e meccaniche e le espressioni geniche  di un suo tipo di seta (major ampullate silk, MA) tra una popolazione nativa di Sydney e una controparte invasiva di Montevideo, Uruguay. Introdotto in Uruguay nel 1850 con l’importazione di alberi di eucalipto dall’Australia, Badumna longinqua è rimasto relativamente oscuro per qualche tempo, ma nei primi anni del 1900 è diventato  sempre più visibile nelle aree rurali e urbane in tutto il paese.

Non c’è una documentazione sugli che la sua invasione ha portato sui ragni e sugli insetti uruguaiani nativi, ma si è visto che hanno invaso e distrutto colonie del ragno Anelosimus vierae all’interno degli alberi a Montevideo, diminuite quindi  di dimensioni e densità.  Da notare che Montevideo, Uruguay e Sydney hanno una latitudine simile e temperature estive simili  (anche se differiscono nell’umidità relativa).

Nella tela del ragno grigio australiano sono state viste cadere formiche, piccole mosche e piccoli coleotteri, mentre solo a Montevideo Badumna longinqua è stato visto attaccare e consumare altri ragni, principalmente colonie di A. vierae all’interno degli alberi. Questo attacco sembra quindi rappresentare un cambiamento di comportamento e/o di dieta nella popolazione di Montevideo rispetto alla popolazione di Sydney.

Perché i ragni sono interessanti da studiare

L’invasività dei ragni è interessante perché secernono un materiale che può essere considerato un fenotipo esteso, la seta, che è vincolata da una pressione selettiva simile alle altre caratteristiche fenotipiche (v. nota). La seta è utilizzata principalmente da ragni e insetti come componenti di bozzoli di uova, ritiri e ragnatele che catturano prede. Inoltre,  svolge ruoli importanti in molti contesti comportamentali, come una linea di vita in caso di caduta, per segnalazione interspecifica, trasferimento di spermatozoi, comunicazione sessuale, doni nuziali, dispersione e come struttura sensoriale.

Una caratteristica della seta del ragno è che le sue proprietà fisico-chimiche variano a seconda delle condizioni ambientali, ad esempio quando l’umidità, il vento e la dieta del ragno cambiano, con potenziali effetti a catena sulla sua forma fisica. Come le caratteristiche somatiche, i cambiamenti nelle proprietà della seta del ragno possono essere conseguenza di uno o di entrambi i cambiamenti nell’espressione di geni specifici e dell’ambiente che influenza direttamente l’integrità strutturale delle proteine della seta.

Molti studi hanno dimostrato che l’integrità strutturale delle proteine della seta influenzare la ‘meccanica’ della seta, ed è altamente probabile che i cambiamenti nella struttura delle proteine della seta abbiano conseguenze sulle proprietà meccaniche della seta.

Lo studio ritiene corretto presumere che trovarsi in nuovi ambienti possa influenzare negativamente la funzionalità della seta, cosa che potrebbe causare problemi ai ragni. Tuttavia, molti ragni in tutto il mondo sono eccellenti invasori di nuovi ambienti, forse perché i ragni abili nell’invasione di nuovi ambienti hanno meno sete variabili (cioè seta con proprietà che rimangono stabili negli ambienti) rispetto a quelli che non invadono prontamente nuovi ambienti.

In alternativa, la variabilità della seta potrebbe essere un mezzo per i ragni altamente invasivi per adattarsi rapidamente alle esigenze di muoversi in nuovi ambienti, purché la funzionalità delle sete rimanga integra. Questo studio ha quindi esaminato le proprietà fisico-chimiche e le espressioni geniche nel MA di B. longinqua da Sydney e Montevideo per stabilire se la variazione delle proprietà in questa seta faciliti il successo invasivo del ragno.

La conclusione

In brevissima sintesi, il risultato dimostra che anche se vi sono differenza fisico-chimiche e genetiche non vi sono differenze significative nelle proprietà meccaniche della seta tra le popolazioni. E questo significa anche che una combinazione di plasticità fisico-chimica della seta unita a robustezza meccanica potrebbe contribuire più ampiamente all’invasività del ragno. Quindi un ragno che ha tutte le caratteristiche per adattarsi e invadere i territori che finora non lo avevano ‘ospitato’. Agli scienziati il compito di interpretare il significato e le modificazioni che la sua presenza in territori diversi comporta in habitat diversi e complessi.

CM

Fonte: Silk physico-chemical variability and mechanical robustness facilitates intercontinental invasibility of a spider – Carmen Viera, Luis F. Garcia, Mariángeles Lacava, Jian Fang, Xungai Wang, Michael M. Kasumovic & Sean Blamires

Nota: Il fenotipo è l’insieme di tutte le caratteristiche manifestate da un organismo vivente (morfologia, sviluppo, proprietà biochimiche e fisiologiche comprensive del comportamento). Il termine viene utilizzato in associazione con genotipo, che ha il significato della costituzione genetica di un individuo o di un organismo vivente. Il fenotipo è ciò che è evidentemente il vivente, il suo genotipo è l’informazione genetica che contiene e che ha generato il fenotipo; solo una piccola parte del genotipo si esprime nel fenotipo.