Evoluzione: a cosa servono i grandi peni dei piccoli crostacei?

Gli enormi organi sessuali maschili hanno i loro vantaggi, ma alla lunga, un po' di modestia paga

[17 aprile 2018]

I maschi e le femmine degli animali tendono a differire nel loro aspetto: per esempio, tra gli esseri umani i maschi sono in media più grandi delle femmine e lo stesso accade in altri primati. Ma a volte con i peni e le loro controparti la divergenza può essere più sorprendente. E’ quello che ha scoperto il nuovo studio “High male sexual investment as a driver of extinction in fossil ostracods” pubblicato su Nature da un team di ricercatori statunitensi guidato da Maria João Fernandes Martins del Dipartimento di paleobiologia del National Museum of Natural History della Smithsonian Institution, Washington che si occupa proprio del dimorfismo sessuale analizzando i fossili per capire se potesse essere correlato alla resilienza delle specie attraverso le generazioni.

Uno degli autori dello studio, il paleobiologo Gene Hunt del National Museum of Natural History della Smithsonian, spiega: «Volevamo ricercare il dimorfismo sessuale e la selezione sessuale e il loro ruolo nell’estinzione. E volevamo ricercare l’estinzione nei reperti fossili, dove si ha la vera fine dei lignaggi».

Si tratta di un approccio in contrasto con quello dei precedenti  studi sul dimorfismo sessuale e sui tassi di estinzione, basati sull’analisi di specie ancora esistenti che hanno subito estinzioni localizzate o che si concentrano in particolare sull’elenco delle specie minacciate di estinzione. «E’ un lavoro valido,  ed è buono – dice Hunt su Smithsonian.com – ma la nostra ricerca ci fornisce un complemento, dove sai che queste sono state  davvero delle estinzioni e che non sono state davvero provocate dall’uomo».

Il trucco sta nel trovare nella documentazione fossile delle creature estinte con un dimorfismo sufficiente a distinguere in modo affidabile gli esemplari dei due sessi- Il problema è che questi fossili sono spesso vecchi di centinaia di milioni di anni e consistono in poco più di resti scheletrici degradati.

Al centro dello studio appena pubblicato su Nature ci sono gli ostracodi, dei piccolissimi crostacei lunghi un millimetro, difficili da trovare nei sedimenti ma facilissimi da distinguere per sesso grazie alle differenze significative nelle dimensioni dei carapaci dei maschi che tendono ad essere molto più lunghi delle femmine.

Hunt spiega ancora che «Ciò che tende a distinguersi negli esemplari maschili è il loro apparato riproduttivo molto grande. I genitali sono davvero grandi nel maschio. Esiste una stima di una specie in cui fondamentalmente un terzo del volume interno dell’animale è costituito dall’apparato riproduttivo maschile. Quindi non è proprio come gli esseri umani».

Smithsonian,com sottolinea che «Il fatto che molti di questi artropodi siano così ben dotati è stato un vantaggio per gli scienziati coinvolti, perché ha permesso loro di inquadrare più precisamente la loro di ricerca. Invece di chiedere semplicemente se il dimorfismo sessuale potesse  avere un impatto a lungo termine sui tassi di sopravvivenza delle specie, Hunt e gli altri autori hanno potuto essere più specifici e valutare se allocare energie negli organi sessuali maschili anziché ad altre aree potrebbe essere dannoso per una specie lungo il so cammino».

La priorità di sviluppo del pene e delle gonadi ha una sua ragione evolutiva per i singoli maschi in un ambiente riproduttivo competitivo: «Riflette la competizione tra i maschi, a volte chiamata competizione spermatica, per fertilizzare le uova delle femmine con cui stanno copulando – evidenzia  Hunt – Ma il bulking up sessuale ha sicuramente degli svantaggi nel gioco a somma zero della biologia. L’animale mangia solo per una certa quantità. Se spendi quell’energia per far crescere i tuoi genitali per produrre molti spermatozoi, questa è energia che non puoi tenere in riserva per sopravvivere se c’è carenza di cibo o qualcosa del genere».

E in effetti, il team di ricercatori ha scoperto tra gli ostracodi una correlazione inversa tra la dimensione genitale e la vitalità delle specie a lungo termine. Nello studio si legge: «Abbiamo dimostrato che le specie con dimorfismo sessuale più pronunciato, il che indica i più alti livelli di investimento maschile nella riproduzione, avevano tassi di estinzione stimati che erano dieci volte più alti di quelli della specie con un investimento più basso». Alla Smithsonian riassumono: «Mentre la competizione spermatica può essere preziosa per mantenere forte il genoma di una specie, se portata all’estremo, sembra abbastanza chiaro che è una strategia sconsigliabile».

Ora bisogna capire se quanto scoperto può essere applicato ad altri fossili dimorfici anche di altri gruppi di animali. Hunt è convinto che la conoscenza degli effetti negativi del dimorfismo «Potrebbe aiutarci a capire quali specie potrebbero essere più a rischio. Se hai una specie con forte dimorfismo, forse questa è una piccola cosa in più da considerare».