… Bianchi come la neve

Quesito: questa coniglietta è albina? Da che cosa lo si potrebbe capire?
Quesito: questa coniglietta è albina? Da che cosa lo si potrebbe capire?

In un precedente articolo vi abbiamo parlato della melanina e in particolare delle condizioni in cui è presente in grande quantità. In questo, invece, vi parleremo del caso opposto, quello in cui la melanina è assente, nel qual caso si parla in generale di amelanismo. In particolare spiegheremo la differenza tra albinismo e leucismo. Sono due condizioni visivamente simili, di origine genetica.

Come già visto, la melanina tinge i capelli, l’iride degli occhi, la pelliccia e anche la pelle. È per via della melanina, ad esempio, se le popolazioni africane sono più scure di quelle finniche. Ne esistono vari tipi, le loro funzioni non si limitano alla pigmentazione e la mancanza può causare alcuni problemi che vedremo fra poco.

Ebbene, l’albinismo entra in gioco quando avviene una mutazione a livello di un gene, quello responsabile della sintesi di un enzima particolare che contiene rame ed è coinvolto nella sintesi dei vari tipi di melanina: la tirosinasi. Senza questo enzima non viene più prodotta melanina in nessun distretto dell’organismo, anche se rimangono le cellule che la dovrebbero produrre (che si chiamano melanociti).

Topi da laboratorio albini. Photo credits: Aaron Logan, CC BY 1.0 via Wikimedia Commons

È come avere delle fabbriche in cui mancano degli operai specializzati indispensabili nella catena di montaggio. La peluria (o il piumaggio) rimane così sprovvista di melanina, lo stesso avviene per la pelle e per l’iride degli occhi. Esistono forme oculari di albinismo, sempre dovute all’interazione di vari geni. Dato che tutto ciò è un deficit enzimatico, la mancanza di melanina avviene a monte, e non va confusa con una perdita di pigmentazione che avvenga dopo un certo momento. Non si diventa albini, si nasce.

Una cosa interessante da notare è che altri tipi di pigmento differenti dalla melanina non hanno a che vedere con questa mutazione. Pertanto, certi animali albini possono comunque presentare sfumature di altri colori, purché tale pigmentazione non dipenda dalla presenza di melanina, bensì da altre molecole chimiche. Per esempio, certi uccelli albini mostrano un piumaggio di un giallo pallido sfumato, per via della presenza di alcuni pigmenti differenti.
Ad ogni modo, in zone riccamente vascolarizzate dove circola molto sangue la colorazione appare rosacea o rossiccia. Ecco perché ad esempio gli occhi appaiono rossi negli esemplari albini, oppure la pelle sottile rosa carico. Il colore in questo caso è dovuto all’emoglobina nei vasi sanguigni che scorrono sotto gli altri tessuti. È un modo rapido per distinguere un esemplare albino.

Gasteropode d’acqua dolce della specie Biomphalaria glabrata, variante albina. Da notare il colore rosso dovuto all’emoglobina. Questa specie è il principale ospite intermedio del trematode Schistosoma mansoni, parassita occasionale dell’uomo. La chiocciola è allevata come organismo modello per la ricerca medica contro la schistosomiasi. La varietà albina permette di visualizzare con più facilità il parassita al microscopio. Photo credits: Fred A. Lewis, Yung-san Liang, Nithya Raghavan & Matty Knight – Fred A. Lewis, Yung-san Liang, Nithya Raghavan & Matty Knight. The NIH-NIAID Schistosomiasis Resource Center. PLoS Neglected Tropical Diseases 2(7): e267. doi:10.1371/journal.pntd.0000267 figure 1 cropped and retouched by User:Snek01., CC BY 2.5 via Wikimedia Commons

 

Veniamo ora al leucismo. Si tratta nel suo caso di un’altra condizione, dovuta al mancato sviluppo (cioè alla mancata differenziazione) delle cellule responsabili della pigmentazione. Un difetto in questa fase dello sviluppo comporta l’assenza totale o parziale di qualunque pigmento. Non c’entrano i deficit enzimatici, gli enzimi possono essere ancora presenti, sono le cellule responsabili della produzione a mancare, abbiamo gli operai ma manca la fabbrica. Se tutte le cellule sulla superficie dell’animale non riescono a differenziarsi il leucismo è totale, altrimenti si avranno chiazze irregolari di colore normale su di una livrea bianca (o chiazze bianche su manto normale).

Piccione (Columbia livia) leuistico. Photo credits: Howcheng – Own work, CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons

C’è però un’eccezione importante riguardo gli occhi: infatti, le cellule pigmentarie si sviluppano normalmente a partire da una particolare zona dell’embrione, tranne proprio nel caso degli occhi dove l’origine è differente (per la precisione nel primo caso si originano da una zona chiamata “cresta neurale”, nel secondo da un’appendice del cosiddetto “tubo neurale”). Pertanto le cellule pigmentarie oculari possono differenziarsi normalmente e produrre melanina. Ecco perché il colore degli occhi di un individuo leuco è normale ed ecco perché guardando gli occhi si possono distinguere rapidamente albinismo e leucismo.

Leone bianco della sottospecie Panthera leo krugeri, in cui è maggiormente diffusa la variane leucistica. La riconosciamo dagli occhi pigmentati. Photo credits: Stano Novak, CC BY 2.5 via Wikimedia Commons

 

Ci viene incontro anche l’etimologia delle parole: infatti albinismo deriva dal latino albus, cioè bianco; melanina dal greco mèlas μέλας, cioè nero; e leucismo dal greco leukòs λευκός, che vuol dire sempre bianco.

In sintesi: albinismo vuol dire che non c’è l’enzima che sintetizza la melanina nei melanociti, leucismo vuol dire che le cellule che producono i pigmenti (tutti non solo la melanina) non si differenziano proprio o si differenziano parzialmente.
Entrambe le condizioni poi non vanno confuse con depigmentazione, vitiligine e molte altre condizioni che possono dipendere dalla genetica di un individuo o da fattori esterni.

I due gatti gemelli Ying e Yang. Foto per gentile concessione di Lisa Signorile, zoologa e coinquilina dei due.
Woah, un’orca albina! L’hanno individuata nel Pacifico al largo della Russia nel 2012 e l’hanno chiamata Iceberg. Non si è sicuri al 100% si tratti di vero albinismo, per averne la certezza bisognerebbe controllare la pigmentazione degli occhi o raccogliere dei campioni genetici, ma è un po’ difficile. Non è il solo caso di cetaceo bianco, sono stati avvistate varie balene, compresi capodogli (uno dei quali, Mocha Dick, all’inizio dell’800, ispirò il Moby Dick di Melville).

Curiosamente, il termine albinismo non viene usato per riferirsi solo a una condizione genetica degli animali, ma anche a una delle piante, seppur molto più raramente. In questo caso però la definizione è un po’ impropria, in quanto come abbiamo visto l’albinismo vero e proprio corrisponde a una mutazione che comporta un difetto nella produzione di melanina. Ma le piante non hanno melanina! Nelle piante la colorazione bianca non è dovuta all’assenza di melanina ma, chiaramente, a quella di clorofilla.

Nel caso in questione la colorazione bianca è di origine genetica recessiva, avviene quindi a monte a partire dal DNA e non va confusa con casi simili come la parziale perdita di clorofilla dovuta a carenza di nutrienti, o l’eziolamento, cioè il progressivo imbianchimento delle foglie dovuto alla mancata esposizione solare o all’uso di erbicidi che distruggono la clorofilla. Tutti questi casi ricadono nell’insieme delle clorosi, ovvero semplicemente il deficit di clorofilla in generale.

Come è ovvio, la mancanza di clorofilla è fatale per la pianta che non può più effettuare la fotosintesi e sopravvivere. Tramite la fotosintesi il mondo vegetale sfrutta acqua e anidride carbonica per produrre i carboidrati necessari al sostentamento della pianta rilasciando ossigeno come scarto. Esistono però rari casi in cui una pianta “albina” sopravvive.
Possiamo vedere nella prima foglia un germoglio di mais, che sarà probabilmente destinato a morire presto:

User:Royalbroil – Own work
An albino popcorn plant (left) beside a normal popcorn plant (right). A severe form of chlorosis.
CC BY-SA 2.5

In alcun esperimenti in passato si è cercato di far crescere germogli di mais al buio su colture ricche di carboidrati, ma con scarso successo. Nella seconda foto vediamo una sequoia sempreverde non tanto verde:

Cole Shatto – Own work. A branch from an ‘albino’ Sequoia sempervirens exhibiting lack of chlorophyll. CC BY-SA 3.0

Ne sono stati contati 390 esemplari di queste affascinanti piante, chiamate “sequoie fantasma” in California, e arrivano fino a 20 metri di altezza. Queste sopravvivono. Si ritiene che vi riescono parassitando le piante limitrofe, intrecciando le radici. In una decina di casi presentano tanto ramoscelli verdi quanto ramoscelli “albini”, e sono quindi dette chimeriche.

Nel nostro esempio abbiamo citato il mais (Zea mays) e la sequoia (Sequoia sempervirens), ma voi ne conoscete altri?

Approfondimenti:

http://www.albinismo.it/faq-albinismo-50/224-che-cose-lalbinismo

https://www.bto.org/volunteer-surveys/gbw/gardens-wildlife/garden-birds/behaviour/plumage/leucism

https://mdc.mo.gov/conmag/2005/06/all-about-albinism

Influence of Sugars on the Growth of Albino Plants, L. Knudson and E. W. Lindstrom, American Journal of Botany, Vol. 6, No. 10 (Dec., 1919), pp. 401-405

Sempervirens Fund – “Solving the Albino Redwoods Mystery” by Zane Moore, Plant Biology Ph.D. student, U.C. Davis

http://www.housesparrow.eu/pdfs/english/vanGrouwHein2006_NotEveryWhiteBirdIsAnAlbinoSenseAndNonsenseAboutColourAberrationsInBirds.pdf

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