Come le attività degli esseri umani cambiano il cervello degli altri animali

[30 agosto 2013]

È davvero una ricerca affascinante quella di Emilie Snell-Rood e Naomi Wick, del Department of ecology, evolution and behavior, dell’università del Minnesota che hanno pubblicato sui Proceeding of Royal Society B e conferma in maniera sorprendente la tremenda forza evolutiva della specie umana sugli altri mammiferi e sul loro cervello.

Se è vero che portiamo all’evoluzione dei batteri resistenti assumendo antibiotici e che abbiamo cambiato l’evoluzione delle specie di pesci più piccole sovra-sfruttando quelle più grandi,  lo studio  “Anthropogenic environments exert variable selection on cranial capacity in mammals” parte dalla convinzione diffusa che le specie che hanno comportamenti flessibili saranno in grado di far fronte alle nuove e rapide evoluzioni degli ambienti interessati dalle attività antropiche, ma sottolineano che «tuttavia, non è chiaro se tali ambienti sono selettivi per gli aumenti della plasticità comportamentale e se alcune specie mostrano cambiamenti evolutivi nella plasticità più pronunciati».

Per verificare se gli ambienti di origine antropica favoriscono la selezione di una maggiore plasticità comportamentale all’interno delle specie, le due ricercatrici hanno misurato la variazione della capacità cranica, nel tempo e nello spazio, di 10 specie di mammiferi: «Avevamo previsto che le popolazioni urbane avrebbero mostrato una maggiore capacità cranica delle popolazioni rurali e che la capacità cranica sarebbe aumentata nel tempo nelle popolazioni urbane. Sulla base della relevant theory, avevamo anche previsto che le specie in grado di avere una rapida crescita della popolazione avrebbero mostrato le risposte evolutive più pronunciate».

«Abbiamo scoperto – aggiunge – che le popolazioni urbane di due piccole specie di mammiferi hanno una capacità cranica significativamente maggiore delle popolazioni rurali. Inoltre, le specie con maggiore fecondità hanno mostrato una differenziazione più marcata tra le popolazioni urbane e rurali». Contrariamente alle aspettative gli scienziati americani non hanno trovato «aumenti di capacità cranica nel tempo in popolazioni urbane, anzi, due specie tendevano ad avere una diminuzione della capacità cranica nel corso del tempo nelle popolazioni urbane. Inoltre, le popolazioni rurali di tutte le specie insettivore misurate hanno mostrato nel tempo aumenti significativi rispetto alla capacità cranica».

Secondo Snell-Rood e Wick i risultati del loro studio «forniscono un supporto parziale all’ipotesi che gli ambienti urbani selezionino una maggiore plasticità comportamentale, anche se questa selezione può essere più pronunciata immediatamente durante il processo di colonizzazione urbana. Inoltre, questi dati suggeriscono che la plasticità comportamentale può essere favorita simultaneamente negli ambienti rurali, che stanno cambiando a causa delle attività umane».

Il nuovo studio, che ricorda un po’ la favola di Esopo del topo di campagna e di quello di città, fornisce comunque prove che potremmo essere i driver dell’evoluzione in un modo sorprendente: alterando i luoghi in cui vivono gli animali possiamo favorire l’evoluzione di un cervello più grande. Snell-Rood basa le sue conclusioni su una collezione di crani di tra topi, toporagni, pipistrelli e roditori custoditi nel Bell Museum of Natural History dell’università del Minnesota. Dopo aver selezionato decine di singoli teschi raccolti un secolo fa, insieme alla Wick ha misurato le dimensioni dei crani, riuscendo così a stimare le dimensioni del loro cervello.

Da queste misurazioni è emerso che in due specie, il topo dalle zampe bianche e l’arvicola dei prati,  il cervello degli animali di città o delle periferie erano circa il 6% più grandi dei cervelli degli animali trovati nelle aziende agricole o in altre zone rurali. La Snell-Rood pensa che «quando queste specie si sono trasferite nelle città e nei paesi, il loro cervello è diventato notevolmente più grande».

Ma le due scienziate hanno anche scoperto che, in alcune zone rurali del Minnesota, due specie di toporagni e due specie di pipistrelli hanno sperimentato un aumento delle dimensioni del cervello. Secondo Snell-Rood «i cervelli di tutte e 6 le specie sono diventati più grandi perché gli esseri umani hanno cambiato radicalmente il Minnesota. Dove una volta c’erano foreste e praterie incontaminate, ora ci sono città e  fattorie. In questo ambiente perturbato, gli animali migliori che imparano  nuove cose hanno più probabilità di sopravvivere e di avere prole».

Anche altri studi avevano collegato un migliore apprendimento negli animali con un cervello più grande. A gennaio, i ricercatori svedesi dell’università di Uppsala avevano descritto un esperimento nel quale avevano allevato pesci rossi con un cervello più grande e che nei test di apprendimento erano risultati molto più bravi dei loro parenti con il cervello piccolo.

Il cervello degli animali cittadini diventa più grosso perché colonizzano un ambiente urbano dove devono imparare a trovare cibo negli edifici e in altri luoghi dove  i loro antenati non sono mai capitati, ma Snell-Rood avverte: «Stiamo cambiando anche le popolazioni rurali. Per esempio, se le foreste vengono tagliate per il legname o per l’allevamento, i pipistrelli possono dover andare più lontano per trovare cibo ed essere in grado di ritrovare la strada di casa. Anche per questo possono essere stati utili cervelli più grandi».

Jason Munshi-Sud , un biologo evoluzionista alla Fordham University che non ha partecipato alla ricerca,  in un’intervista alla Bbc evidenzia che si tratta del primo rapporto che conferma cambiamenti significativi nelle dimensioni del cervello negli animali al di fuori laboratori: «Penso che i risultati siano entusiasmanti e meritevoli di un follow-up di questo lavoro». Insieme ad altri ricercatori pensa che sia necessario di testare l’ipotesi di Snell-Rood in modi nuovi, in modo da escludere spiegazioni alternative: «Per esempio, se ha ragione, per esempio, allora la stessa tendenza che si osserva in Minnesota dovrebbe esistere in collezioni museali di teschi provenienti da altre regioni fortemente sviluppate del mondo. Dovrebbe anche essere possibile continuare la ricerca nei laboratori, con l’allevamento di mammiferi rurali dal cervello ridotto e dei loro cugini con grandi cervelli. Studiando la loro prole, gli scienziati potrebbero studiare i geni coinvolti nella produzione dei differenti formati del cervello. Si potrebbe anche fare test sugli animali per vedere quanto la vita in un mondo domninato dagli esseri umani abba cambiato il modo in cui funziona il loro cervello».

Snell-Rood più che alla vecchia fiaba di Esopo pensa a qualcosa tipo “Jurassic Park”: «Quello che sarebbe davvero bello sarebbe allevare le popolazioni del 1900, ma non possiamo farlo davvero».