Dimitry Belyaev: il professore che domesticava le volpi

Se pensiamo a degli esempi di animale domestico, sicuramente non avremo difficoltà ad immaginare cani, gatti, cavalli e altri fedeli compagni di vita dell’uomo. Ma se ci chiediamo quali meccanismi si celano dietro la domesticazione di un animale, allora le cose si complicano. Rincuoriamoci però, visto che anche parecchi ricercatori si stanno ponendo la stessa domanda: la questione, infatti, è ancora oggi oggetto di studio.

Quali sono gli animali domestici? Facile, dal cane alla mucca, sicuramente ci vengono in mente un sacco di esempi. Ma quali sono i meccanismi che si celano dietro la domesticazione di un animale? Questa domanda è decisamente più difficile, tanto da essere ancora oggi oggetto di studio.

Era la fine degli anni ’50 del Novecento quando questo quesito stuzzicò l’immaginazione di un genetista russo. Si chiamava professor Belyaev ed ebbe un’idea molto ambiziosa: condurre uno studio per comprendere i meccanismi genetici alla base della domesticazione. Nacque così il suo esperimento più famoso: quello sulla domesticazione delle volpi.

Un genetista nella Russia di Stalin

Dagli anni ’20 fino alla sua morte, avvenuta nel 1953, Stalin instaurò una dittatura in quella che era l’Unione Sovietica, dove il genetista Dimitry Belyaev nacque e lavorò. Come leggiamo nei libri di storia, il regime fu molto duro e, al pari di ogni altra dittatura, non c’era spazio per le idee diverse da quelle appoggiate dal governo.

In particolare, un agronomo di nome Trofim Lysenko, con il favore di Stalin, elaborò e portò al potere alcune teorie agronomiche non convenzionali, fondate su basi genetiche vacillanti. Ben presto queste teorie assunsero una connotazione ideologica: i vertici del potere imposero agli scienziati di aderirvi e cominciarono una violenta lotta contro le teorie darwiniane e la genetica tradizionale. Nonostante le critiche della comunità scientifica internazionale, gli studiosi che non utilizzavano le teorie di Lysenko venivano infatti purgati o quantomeno destituiti dalle loro cariche.

Questo secondo destino toccò a Belyaev, che perse il proprio lavoro come responsabile del Dipartimento di Allevamento di Animali da Pelliccia al Laboratorio Centrale di Ricerca di Mosca. Belyaev, però, non si perse d’animo e continuò i suoi studi genetici, fingendo invece di intraprendere studi di fisiologia animale.

Le premesse dell’esperimento

Quando questo contesto cominciò a smorzarsi, prese forma il più noto tra gli esperimenti del genetista. Si tratta di uno studio a lungo termine: iniziato infatti nel 1959, continua tuttora ad essere portato avanti da diverse generazioni di ricercatori.

Spostatosi a Novosibirsk, in Siberia, e diventato direttore dell’Istituto di Citologia e Genetica, Belyaev prese ispirazione da alcune idee darwiniane. Il genetista osservò le differenze tra gli animali domestici e i loro progenitori selvatici e notò che alcune caratteristiche morfologiche tendevano a cambiare in gran parte delle specie domestiche con un andamento simile. Come effetto della domesticazione, infatti, la taglia e le proporzioni cambiano, la colorazione e la consistenza della pelliccia smettono di essere mimetiche, la coda si arriccia, le orecchie diventano flosce. Anche il comportamento cambia: ad esempio le specie domestiche a volte perdono la stagionalità riproduttiva.

E se queste modifiche fossero dovute a una selezione effettuata dall’uomo in base alla sola docilità?

Questa fu l’ipotesi di partenza del genetista: secondo il suo ragionamento, scegliendo di far riprodurre solo gli animali più mansueti, con il tempo si ottengono esemplari con le stesse modifiche morfologiche e fisiologiche, indipendentemente dall’animale domestico considerato.

Belyaev ragionò sul fatto che il comportamento è condizionato dal rilascio di neurotrasmettitori ed ormoni. Queste molecole sono prodotte nell’organismo a partire dal DNA, quindi in qualche modo il comportamento è regolato da componenti del genoma. Una mutazione casuale su questi geni, allora, verrà selezionata dall’uomo nel momento in cui sceglie gli animali più docili. A questo punto, questi geni mutati dovranno avere ripercussioni su altri geni da essi regolati, così che tutti gli animali domestici possano manifestare gli stessi cambiamenti nei caratteri morfologici e fisiologici.

La domesticazione delle volpi

Partendo da questa idea, il professor Belyaev decise di provare a replicare in piccolo il processo di domesticazione, concentrandosi sulle volpi. Innanzitutto i ricercatori si dovettero procurare un gruppo di animali. Scelsero degli esemplari di volpe argentata, una variante di volpe rossa (Vulpes vulpes) dal manto particolarmente pregiato. Infatti i 30 maschi e le 100 femmine con cui i ricercatori iniziarono l’esperimento provenivano da un allevamento di animali da pelliccia situato in Estonia.

I ricercatori posizionarono gli animali in gabbie lontano dagli esseri umani, con i quali entravano in contatto solo il minimo indispensabile. La docilità veniva valutata periodicamente in base alla reazione delle volpi alla mano dell’uomo e ogni interazione era l’occasione per verificare la mansuetudine degli animali. Si cominciava con i cuccioli di un mese, fino alla maturità sessuale, intorno cioè ai 7 mesi. Alla fine di questo periodo, i ricercatori assegnavano ad ogni volpe un punteggio e selezionavano per la riproduzione solo le più docili, che preferivano l’uomo ai compagni, scodinzolavano e guaivano. Questo processo si ripeteva poi per ogni generazione di cuccioli.

La volpe domestica

Il tempo è passato e l’esperimento sembra aver dato i suoi frutti. Infatti già nel 1999, a distanza di 40 anni dall’inizio dell’esperimento e dopo solo 30-35 generazioni, è stata ottenuta una popolazione di 100 volpi completamente domesticate. A dirlo è stata la dottoressa Trut, ricercatrice che lavorò con Belyaev e prese il suo posto a capo dell’esperimento dopo la sua morte.

In queste volpi il cambiamento comportamentale riflette effettivamente alcune modifiche fisiologiche e morfologiche attese. Il livello di corticosteroidi nel sangue dei cuccioli domestici, ad esempio, aumenta in ritardo rispetto ai cuccioli selvatici. Visto che si tratta di ormoni legati allo stress, che in natura servono ad avere una reazione rapida alla paura, questo evento è coerente con l’idea di specie domestica. Inoltre l’aspetto delle volpi domesticate comincia a cambiare in diverso. Il colore del manto, la coda, le orecchie, le dimensioni e le proporzioni di un certo numero di esemplari, infatti, sono diversi da quelli degli esemplari selvatici proprio come predetto dalle osservazioni di Belyaev.

L’esperimento di Belayev alla prova del ventunesimo secolo

L’esperimento di Belyaev è sempre stato considerato molto solido ma ultimamente sono stati evidenziati alcuni punti deboli.

Innanzitutto, come gli stessi ricercatori hanno sempre ammesso, il gruppo iniziale di volpi non fu catturato in natura, ma ottenuto da un allevamento. Gli animali quindi avevano già iniziato ad abituarsi all’uomo. Recenti studi hanno anche scoperto che nemmeno l’allevamento da cui Belyaev si rifornì catturava gli esemplari in natura. Analisi molecolari ed evidenze storiche hanno infatti dimostrato la provenienza degli animali da un allevamento canadese, anticipando ancora di più il contatto della popolazione di volpi con l’uomo. Questo certamente ridimensiona la velocità con cui sono avvenuti i cambiamenti negli animali di Belyaev. Inoltre alcuni tratti morfologici della volpe domestica erano già presenti nelle volpi canadesi, quindi non sono stati ottenuti con una selezione basata solo e soltanto sulla docilità.

Lo stesso studio critica anche la distribuzione dei caratteri morfologici e comportamentali che l’esperimento delle volpi collega alla domesticazione. Questi caratteri, infatti, non si trovano in tutte le specie domestiche ed in alcuni casi si ritrovano sia nella specie domestica sia nel progenitore selvatico.

Queste nuove indagini bastano a ridimensionare un esperimento finora considerato inattaccabile? Nuovi studi scopriranno altri difetti? Oppure le conclusioni dell’esperimento rimangono importanti, aldilà delle inesattezze scoperte? Il dibattito scientifico è aperto. Nel frattempo l’esperimento prosegue, con l’intento di scoprire fino a che punto una volpe selvatica possa trasformarsi in un mansueto cucciolo di casa.

Referenze

1. L. N. Trut, Early canid domestication: the farm-fox experiment. American Scientist. 1999
2. K. A. Lord et al., The history of farm foxes undermines the animal domestication syndrome. Trends in Ecology & Evolution. 2020