Il serpente arboricolo bruno è diventato uno degli esempi più noti al mondo di specie invasiva - e un mal di testa persistente per le società di servizi pubblici di Guam, che devono gestire centinaia di blackout causati dai serpenti ogni anno.

Originario dell'Australia e del Pacifico meridionale, il serpente è probabilmente arrivato a Guam dopo la Seconda Guerra Mondiale, forse nascondendosi a bordo di aerei cargo militari. Il suo arrivo ha avuto conseguenze devastanti: i serpenti arboricoli bruni hanno portato all'estinzione locale molti uccelli nativi delle foreste di Guam, e in alcune parti del territorio statunitense, il loro numero è salito fino a 30.000 serpenti per miglio quadrato.

L'invasione ha a lungo sconcertato i biologi perché si ritiene che la popolazione di Guam sia iniziata con solo un piccolo numero di serpenti. Una popolazione fondatrice così limitata di solito crea un grave collo di bottiglia genetico, riducendo la capacità di una specie di adattarsi. Ma un nuovo studio guidato dall'Università di Buffalo, pubblicato il 24 luglio su Science Advances, suggerisce che i serpenti arboricoli bruni possiedono molta più variazione genetica di quanto gli scienziati avessero precedentemente riconosciuto.

Ricercatori dell'UB e dello U.S. Geological Survey (USGS) hanno utilizzato il sequenziamento a lettura lunga avanzato per esaminare grandi sezioni del genoma del serpente. Hanno scoperto migliaia di varianti strutturali, inclusi segmenti di DNA che erano stati duplicati, cancellati o riarrangiati. Molte di queste variazioni erano concentrate in geni legati all'immunità e all'olfatto.

"Il serpente arboricolo bruno forse non è selvaggiamente diverso, ma ha importanti fonti di diversità genetica che sono state sottovalutate," dice l'autore corrispondente dello studio Trevor Krabbenhoft, PhD, professore associato nel Dipartimento di Scienze Biologiche dell'UB.

Questa diversità genetica nascosta potrebbe aiutare a spiegare come una popolazione fondata da solo una manciata di serpenti sia sopravvissuta a un'intensa consanguineità, si sia adattata a Guam e si sia espansa in modo così drammatico. La scoperta potrebbe essere scoraggiante per le agenzie che hanno passato decenni a cercare di contenere la popolazione di serpenti arboricoli bruni di Guam - una maggiore flessibilità genetica potrebbe rendere la specie invasiva più resiliente di quanto si pensasse.

Allo stesso tempo, i risultati potrebbero offrire speranza per le specie in pericolo con popolazioni piccole o altamente consanguinee. "È possibile che le specie in pericolo possano avere più flessibilità nei loro geni di quanto pensiamo," dice il primo autore Christopher Osborne, PhD, ex studente di dottorato nel laboratorio di Krabbenhoft e ora biologo acquatico presso la SUNY Oswego.

Quando il team ha analizzato campioni ottenuti dal Brown Tree Snake Rapid Response Team dell'USGS, ha identificato più di 19.000 varianti strutturali nel genoma del serpente arboricolo bruno. Queste variazioni non erano sparse a caso - apparivano particolarmente spesso in geni coinvolti nella funzione immunitaria e nell'olfatto. I serpenti arboricoli bruni dipendono fortemente dall'olfatto per orientarsi e cacciare, e l'insolita diversità nei loro geni olfattivi potrebbe anche aiutare a spiegare un mistero comportamentale: i serpenti arboricoli bruni sono noti per mangiare altri serpenti nel loro areale nativo, ma ci sono poche prove che predino frequentemente l'un l'altro a Guam.

"Il senso dell'olfatto potenziato dei serpenti potrebbe permettere loro di riconoscersi come più simili a fratelli - specialmente dati gli alti livelli di consanguineità - che come prede," dice Levi Gray, PhD, ricercatore post-dottorato nel laboratorio di Krabbenhoft.

Gli scienziati ancora non sanno se le varianti strutturali fossero già presenti prima che i serpenti raggiungessero Guam o se alcune siano apparse dopo l'inizio dell'invasione. Determinare quando questi cambiamenti sono apparsi richiederà confronti con serpenti arboricoli bruni del loro areale nativo. Come dice Gray, "È possibile che parte di questa diversità sia emersa dopo l'invasione? Sì, ma dovremmo sequenziare i serpenti delle popolazioni native per saperlo con certezza."