È stato il clima a favorire la predilezione delle zanzare per il nostro sangue. Questa specializzazione – che in realtà è di pochissime specie – si è infatti evoluta per resistere alle stagioni secche dei paesi subsahariani, attirando gli insetti verso le risorse idriche delle zone abitate da esseri umani. Lo rivela uno studio sulla specie Aedes aegypti, vettore di malattie infettive gravi, il cui areale potrebbe espandersi con i cambiamenti climatici
di Giulia Assogna
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Disturbano le serate all’aperto, lasciano punture e prurito sulla pelle e spesso il loro ronzio rende insonni le nostre notti d’estate. E in alcuni casi possono trasmettere malattie infettive gravi, che hanno conseguenze devastanti sull’organismo.

Quella alle zanzare è, a volte, una lotta impari, soprattutto nei paesi caldi, dove ci si ingegna con reti, candele profumate, spray repellenti e bracciali miracolosi. Eppure, per strano che possa sembrare, delle 3500 specie di zanzare esistenti, solo poche si sono evolute specializzandosi nel pungere gli esseri umani. Tutte le altre, invece, prediligono altri animali.

Per comprendere il perché di questa specializzazione, un gruppo di biologi della Princeton University ha condotto, insieme a colleghi di diverse università africane, una ricerca su esemplari di Aedes aegypti, una specie di zanzara invasiva di origine africana diffusa ai tropici, che colpisce gli esseri umani ed è il vettore primario di agenti virali responsabili dell’insorgenza di malattie come dengue, Zika, chikungunya e febbre gialla.

Dopo tre anni di studio, i ricercatori hanno scoperto che la preferenza verso il sangue degli esseri umani si è evoluta come strategia di sopravvivenza per resistere alle lunghe stagioni siccitose durante le quali le zanzare usavano le risorse idriche delle zone abitate da esseri umani (come vasche, recipienti e pozze d’acqua) per superare la fase larvale del loro ciclo vitale. Sulle pagine di “Current Biology”, dove è stato pubblicato lo studio, si legge che il riscaldamento globale, la desertificazione sempre più intensa e l’urbanizzazione in atto non faranno altro che portare a una maggiore specializzazione verso gli esseri umani, causando entro il 2050 un forte incremento della diffusione di molte malattie.

Un’evoluzione complessa
“Sappiamo da tempo che le zanzare del genere Aedes hanno evoluto la loro preferenza verso gli esseri umani in epoca recente”, spiega a “Le Scienze” Noah Rose, primo autore dell’articolo. La transizione potrebbe essere avvenuta nel periodo in cui si è sviluppata l’agricoltura, quando le società umane hanno cominciato a essere più sedentarie e a vivere in gruppi più numerosi. “Quello che non si sapeva, però, era quali fattori ecologici avessero provocato questa transizione.”

Per scoprirlo, i ricercatori hanno raccolto uova di Aedes aegypti in 27 diversi habitat dell’Africa subsahariana e le hanno allevate in laboratorio. Poi, quando le zanzare erano adulte, hanno condotto test sulle loro preferenze olfattive per capire quali fossero più attratte dall’odore degli esseri umani e quali da quello di altri animali, per esempio cavie e quaglie.

“All’inizio – continua il ricercatore – pensavamo che le zanzare provenienti dalle città avrebbero preferito gli esseri umani, mentre quelle che vivono in foresta avrebbero preferito animali selvatici. Ma siamo rimasti stupiti nello scoprire che la situazione è molto più complessa.”

Il ruolo del clima
Di fatto, le zanzare nate da uova prelevate in città erano più attratte delle altre dall’odore degli esseri umani. La preferenza era molto spiccata, però, solo in quelle provenienti da città grandi, recenti e più densamente abitate, per esempio Kumasi in Ghana e Ouagadougou in Burkina Faso. Inoltre, con stupore degli autori, la preferenza per l’odore umano risultava molto marcata nelle zanzare provenienti da zone più aride.

“I risultati degli esperimenti – afferma Rose – ci hanno fatto capire che la causa determinante per l’evoluzione della preferenza è stata il clima. Anche la densità di popolazione dell’ospite è un elemento importante, insorto però solo in un secondo momento nel processo di specializzazione. Le zanzare provenienti da zone con stagioni secche molto lunghe e calde – come il Sahel, dove le piogge si concentrano in brevi periodi dell’anno – erano di gran lunga quelle più attratte dagli ospiti umani. Questo avviene proprio perché, in quelle aree, la loro vita dipende completamente dallo stoccaggio di acqua da parte dell’uomo.”

Senza questo immagazzinamento in taniche, vasche e recipienti, nelle zone aride e desertiche le zanzare non potrebbero sopravvivere alle prime fasi di sviluppo, che possono avvenire solo in ambiente acquatico. Più densa è la popolazione, quindi, più contenitori di acqua sono disponibili per deporre le uova: un vincolo sufficiente per avvicinarsi ai centri urbani e sviluppare una strategia evolutiva stabile.

Al momento, non è ancora chiaro perché solo così poche specie abbiano sviluppato questa dipendenza dagli esseri umani, ma è certo che l’urbanizzazione abbia favorito il processo.

La base genetica
Durante i loro esperimenti, i ricercatori hanno scoperto che il clima secco e la densità abitativa possono spiegare fino all’83 per cento della preferenza di Aedes per gli esseri umani, riuscendo anche a individuare la  base genetica di questo comportamento specializzato. Il gruppo di ricerca ha analizzato infatti 375 genomi di Aedes aegypti raccolti in località molto lontane tra loro, in Sud America e Asia, scoprendo che avevano tutti in comune le stesse mutazioni genetiche ben conservate in una porzione del primo cromosoma, sede del gene Or4 (olfactory receptor 4) coinvolto nella percezione dell’odore umano.

Un futuro minaccioso
Sulla base dei loro risultati, i ricercatori hanno anche sviluppato modelli per prevedere in che modo il cambiamento climatico e l’urbanizzazione influenzeranno il comportamento delle zanzare nel prossimo futuro. Con la rapida crescita urbana in atto nell’Africa subsahariana e con il clima sempre più caldo, secco ed estremo in tutto il mondo, si può prevedere un’espansione drastica dell’habitat di queste zanzare invasive, a cui seguirà una specializzazione intensa nei confronti degli esseri umani, con una maggiore diffusione di malattie infettive trasmesse nei prossimi 30 anni. Le conseguenze in Africa potrebbero essere disastrose per molti, soprattutto per i rifugiati climatici che vivono in alloggi insicuri, con infrastrutture insufficienti e spesso senza acqua corrente.

“Le popolazioni di Aedes aegypti al di fuori dell’Africa – riprende Rose – discendono quasi tutte da una piccola popolazione di zanzare che ha lasciato il continente solo 500 anni fa, probabilmente su navi di schiavi.” Quindi negli altri paesi il clima potrebbe avere effetti minori nel plasmare le loro preferenze perché l’adattamento necessita di tempi più lunghi. “Inoltre – conclude – non sappiamo se altre specie di zanzare possano avere lo stesso comportamento. Ci stiamo lavorando.”