Sesso a luci accese

I biologi evoluzionisti: la bioluminescenza aumenta il numero delle specie e la biodiversità globale

[27 giugno 2016]

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Se sei una lucciola trovare il tuo compagno può cambiare il mondo. Letteralmente.  E’ quello che emerge dal  nuovo studio “High Rates of Species Accumulation in Animals with Bioluminescent Courtship Displays”, pubblicato su Current Biology dai biologi evoluzionisti Todd Oakley ed Emily Ellis dell’ l’Università della California – Santa Barbara, che dimostra che nelle lucciole, nei cefalopodi ed altri animali che scelgono i  compagni attraverso il corteggiamento bioluminescente, la selezione sessuale aumenta il numero di specie, incidendo così sullla biodiversità globale. .

Oakley spiega: «Volevamo sapere perché alcuni gruppi hanno più specie di altri. Questa è una grande questione aperta e la nostra analisi fornisce alcuni dei risultati più solidi che dimostrano che i tratti selezionati sessualmente come il corteggiamento bioluminescente, possono portare alla presenza di più specie in alcuni gruppi. C’è di più, si tratta di un meccanismo per l’alterazione della biodiversità globale».

Ellis e Oakley hanno realizzato una meta-analisi della biodiversità e della storia evolutiva analizzando molti dei diversi animali che utilizzano il corteggiamento bioluminescenti,  come lucciole, pesci e molluschi ed hanno scoperto 10 gruppi nei quali una specie che utilizza la bioluminescenza per il corteggiamento è in inferiorità numerica rispetto alla sua  “sorella clade”, cioè ai suoi parenti più stretti.

«La cosa più sorprendente è che questo stesso modello vale in tutti questi gruppi di animali in realtà diversi – sottolinea la Ellis – Questo è qualcosa che rende il nostro studio unico. Gran parte della ricerca si concentra su un gruppo, ma abbiamo dimostrato che, su scala globale, questi modelli tendono a mantenersi».

I biologi evoluzionisti utilizzano una varietà di concetti per determinare nuove specie, uno comune a tutti è quello di specie biologica, che si basa su fatto se due popolazioni differenti possono accoppiarsi l’una con l’altra, in caso contrario, sono specie separate e hanno pool genici distinti. Se gli individui di due diverse popolazioni si possono riprodurre vengono considerati una specie. Secondo Oakley, «Questo in pratica è molto difficile da testare perché richiede esperimenti manipolativi della riproduzione. Così i biologi usano altri modi per distinguere le specie, quali le differenze fisse tra le popolazioni in qualche caratteristica. Nei piccoli crostacei che studiamo – ostracodi – misuriamo la loro lunghezza e la loro altezza e osserviamo i loro diversi arti. In quelle bioluminescenti, le differenti popolazioni hanno segnali diversi. Sulla base di tutte le informazioni che raccogliamo, decidiamo quali popolazioni sono della stessa specie e quali sono specie diverse».

Per fare un ulteriore passo avanti nella loro analisi, i ricercatori hanno confrontato anche ogni gruppo bioluminescente Compreso in un clade, una famiglia allargata. Utilizzando il numero di specie e il periodo in cui ha avuto  origine il clade, hanno previsto quale sarebbe stato  il numero di specie nel clade bioluminescente se non si fossero verificati cambiamenti nella speciazione o diversificazione. Hanno poi confrontato il numero  effettivo delle specie bioluminescenti con il numero atteso previsto. ««Molte specie strettamente collegate si differenziano per le caratteristiche sessuali. Ecco dove entra in gioco la bioluminescenza. Molti gruppi di organismi viventi, dagli insetti ai pesci ai polpi, emettono luce, sia per allontanare i predatori, anche per abbagliare la preda, o per attrarre i compagni. E’ una caratteristica che si è evoluta più di 40 volte in tutto il regno animale. Nella maggior parte dei casi, abbiamo osservato più specie di quanto ci aspettassimo con questi tassi di fondo – evidenzia la Ellis – Questo suggerisce che la scelta sessuale può portare ad un aumento del tasso di speciazione. Tuttavia, questo è un argomento molto controverso nella biologia evolutiva. Molti studi hanno analizzato questo modello e hanno prodotto risultati molto contrastanti, a volte con gli stessi data set».

Oakley fa notare che i loro risultati «Rappresentano una correlazione, cioè le variabili oscillano insieme. Anche se abbiamo scoperto in 10 volte separate che le specie bioluminescenti sono in inferiorità numerica rispetto alle loro controparti non-luminescenti, non possiamo tornare indietro alle cause dell’origine evolutiva di un tratto sessualmente selezionato. Ma siamo in grado di verificare i risultati della loro storia evolutiva sulla base di ipotesi diverse, che è quello che abbiamo fatto».

Commentando lo studio su Science, Fredric Vencl, un biologo evoluzionista della State University di New York ha detto che «Fino a questo punto, non c’erano molte prove per sostenere l’idea che la scelta sessuale potrebbe rendere le specie maggiormente diverse. Questo studio inizia un lungo cammino per porvi rimedio a questo». Vencl  loda l’approccio “conservatore” di Oakley ed Ellis: «Calcolando i tassi stimati in base ai gruppi più grandi, gli autori li hanno specificamente realizzati in modo che avessero meno probabilità di vedere un effetto. E lo hanno  visto comunque».

Al di là delle diverse interpretazioni degli scienziati, lo studio mette in evidenza la diversità della vita selvatica bioluminescente che va dalle lucciole agli squali e ai vermi marini, creature che in tutto il pianeta utilizzano la luce per corteggiare i loro compagni. Anche Vencl, che studia le lucciole, dice di essere rimasto sorpreso dal numero di diversi gruppi che si hanno evoluto  corteggiamenti bioluminescenti: «Hanno guardato e hanno trovato. Questa è l’ingegnosità di questa ricerca».