Il topo che vive su Marte

Ci sono scoperte scientifiche che riscrivono un numero in un manuale, e ce ne sono altre che riscrivono un’assunzione così radicata da non essere mai stata davvero messa in dubbio. Questa settimana è toccato alla seconda categoria, e il protagonista è un topo grande quanto un pugno chiuso.

Si chiama Phyllotis vaccarum, topo dalle orecchie a foglia delle Ande, e vive stabilmente a quasi 7.000 metri di altitudine, sulla cima di vulcani cileni. Per contestualizzare: 7.000 metri è più o meno l’altezza del Nanga Parbat, la nona montagna più alta del mondo. È una quota dove l’aria contiene meno della metà dell’ossigeno disponibile al livello del mare, dove le temperature restano perennemente sotto zero, dove l’acqua è scarsa e la vegetazione quasi assente. Gli scienziati lo paragonano, senza troppa retorica, a un ambiente marziano.

Fino a poco tempo fa si pensava che nessun mammifero potesse sopravvivere stabilmente oltre i 5.500 metri — grosso modo l’altitudine dei più alti insediamenti umani permanenti sulla Terra, come certi villaggi minerari andini. Jay Storz, biologo evoluzionista della University of Nebraska-Lincoln e lui stesso alpinista, racconta che quando la sua squadra scoprì questi topi nel 2020, durante una spedizione sul vulcano Salsipuedes, restò letteralmente scioccato. Non era il tipo di scoperta che ti aspetti facendo ricerca sul campo: era un’anomalia che sembrava violare una legge fisiologica.

Quello che mi affascina di questa storia non è solo il record in sé, ma il modo in cui il nuovo studio pubblicato su Science smonta l’idea di un “trucco singolo” per sopravvivere all’estremo. Il team — con collaboratori cileni, canadesi e americani — ha passato dal 2020 al 2023 a fare cinque spedizioni in alta quota per catturare questi topi e confrontarli con le popolazioni della stessa specie che vivono a livello del mare (perché P. vaccarum ha, guarda caso, anche il range altitudinale più ampio di qualsiasi mammifero conosciuto: dal mare fino alla cima dei vulcani).

Sottoposti a un “hypoxic cold challenge” — freddo estremo più carenza di ossigeno simulata in laboratorio — i topi d’alta quota hanno mostrato una capacità termogenica nettamente superiore. A livello cellulare, il loro tessuto muscolare assomiglia a quello di un maratoneta piuttosto che a quello di uno sprinter: fibre piene di mitocondri, capaci di sostenere la produzione di calore per periodi prolungati bruciando grassi invece che zuccheri. È un adattamento elegante: in un ambiente dove il cibo è imprevedibile e l’ossigeno scarso, usare gli acidi grassi a catena lunga come combustibile è più efficiente che affidarsi al metabolismo “esplosivo” tipico dello sforzo breve.

Ma la parte che trovo più sorprendente — e che gli stessi ricercatori ammettono di non aver previsto — riguarda la dieta. A quelle altitudini i topi si nutrono di licheni, semi trasportati dal vento, insetti capitati per caso. E le piante del deserto andino, come tante piante che devono difendersi dagli erbivori, sono cariche di composti tossici. L’analisi genomica ha rivelato che i topi d’alta quota hanno sviluppato mutazioni specifiche nei geni coinvolti nella disintossicazione di queste sostanze. In pratica: non basta respirare in un’atmosfera rarefatta e non congelare. Bisogna anche riuscire a digerire quello che si trova, per quanto velenoso sia.

C’è un dettaglio genetico che trovo controintuitivo: le popolazioni di alta e bassa quota sono geneticamente molto simili tra loro, e si incrociano di frequente. Normalmente questo “flusso genico” dovrebbe diluire e cancellare qualsiasi adattamento locale specializzato. Eppure qui gli adattamenti persistono, segno di una pressione selettiva talmente forte — vivere letteralmente sulla cima di un vulcano — da vincere l’omogeneizzazione genetica costante. È un promemoria che l’evoluzione non ha bisogno di isolamento assoluto per produrre specializzazione estrema, basta che la posta in gioco sia la sopravvivenza immediata.

Quello che lega tutto questo a qualcosa di più vicino a noi è l’ultima parte della storia, quella meno “esotica” ma forse più utile: molte patologie umane — cardiache, respiratorie — nascono proprio da un’insufficiente ossigenazione dei tessuti. Studiare un organismo che ha “risolto” il problema dell’ipossia cronica per via evolutiva può suggerire bersagli terapeutici reali. Non useremo mai geni di topo per curare l’insufficienza cardiaca, ma capire quali pathway metabolici hanno reso possibile questa sopravvivenza estrema è un indizio prezioso su cosa il corpo umano potrebbe, in teoria, essere capace di attivare.

Mi resta una domanda che nessun articolo affronta direttamente: quanti altri “impossibili” biologici stiamo dando per scontati semplicemente perché nessuno è mai andato a controllare abbastanza in alto, abbastanza in profondità, abbastanza ai margini? La linea dei 5.500 metri era considerata un limite fisiologico solido, non un’ipotesi da verificare. Ci è voluto un alpinista con la vocazione sbagliata (o giusta) per accorgersi che la montagna aveva un inquilino che nessuno si aspettava.