Evoluzione al lavoro: le lucertole che mutano aspetto e abitudini sotto gli occhi degli scienziati

[30 ottobre 2014]

Science pubblica lo studio “Rapid evolution of a native species following invasion by a congener” nel quale un team di ricercatori statunitensi sottolinea che  «Negli ultimi anni, i biologi hanno sempre più riconosciuto che, se la selezione naturale è forte, il cambiamento evolutivo si può verificare rapidamente; così, gli studi dell’evoluzione in tempo reale possono essere usati per testare direttamente le ipotesi evolutive classiche. Una di queste ipotesi è che le interazioni negative tra specie strettamente collegate possono portare ad una  divergenza fenotipica.  Si pensa che questa divergenza sia  onnipresente, anche se casi ben documentati sono sorprendentemente rari».

I ricercatori hanno però scoperto su alcune piccole isole della Florida che le lucertole Anolis carolinensis hanno trasferito i loro posatoi molto più in alto dopo l’introduzione e l’invasione di un’altra lucertola molto simile, l’Anolis sagrei

L’anolide della Carolina (Anolis carolinensis) era l’unica lucertola presente nel  sud-ovest degli  Usa, poteva quindi stare dove voleva e mangiare quel che le piaceva di più. Ma negli anni ’70, a causa del commercio di animali da compagnia,  nell’areale dell’anole della Carolina è stata introdotta l’anolide marrone (Anolis sagrei) endemica di Cuba e delle Bahamas. Sono questi due sauri molto simili che gli scienziati hanno studiato sulle isole al largo della florida per  capire gli  effetti di questo incontro tra specie ed è così che si sono imbattuti nell’evoluzione al lavoro l’anolide della Carolina ha cominciato ad appollaiarsi più in alto sugli alberi ed ha cambiato i suoi cuscinetti sulle punte delle zampe per avere una  migliore aderenza sui rami più sottili. Il tutto è successo nel giro di 15 anni, ci0è in sole 20 generazioni di lucertole.

Lo studio conferma un paio di teorie darwiniane:  la rapida evoluzione e il rapido cambiamento di alcune caratteristiche. Le due specie di anolide, quella autoctona della Carolina e quella importata da Cuba, anche se molto simili, competono e di evolvono per  restare diverse. Un processo chiamato “character displacement”   che può portare a cambiamenti evolutivi che riducono ulteriormente le interazioni tra le specie.  Eppure A. carolinensis e A. sagrei hanno ecologie simili e occupano habitat-simili: entrambe vivono sugli alberi e mangiano insetti.

Anche il territorio teatro dello studio è particolare:  le Spoil islands, nella Mosquito Lagoon , sono il frutto di un grosso dragaggio del fondale, realizzato negli anni ’50 per costruire un canale navigabile. Già negli anni ’90 la flora e la fauna della Florida continentale, comprese le Anolis carolinensis, aveva colonizzato le isole. Nel maggio 1995, Todd Campbell, del dipartimento di biologia dell’università di  Tampa, scelse sei di questi isolotti artificiali  dove cerano popolazioni stabili di anolide della Carolina e registrò l’altezza alla quale stavano appollaiate le lucertole, poi introdusse piccole popolazioni del anole marrone in tre delle isole, lasciandone  tre senza “invasori”. Le popolazioni di anolide marrone sono crescite rapidamente:  nell’agosto 1995, dopo soli tre mesi dalla loro introduzione,  le anolide della Carolina cominciarono ad appollaiarsi più in alto, però, sulle isole di controllo, marroni-free,  l’ anolide della Carolina continuava a sfruttare tutto il suo normale habitat: l’intero albero, dal suolo alla chioma.

Ora Yoel Stuart, del Department of organismic and evolutionary biology dell’università di Harvard, «Abbiamo confermato  due previsioni: uno, che l’altezza dei posatoi sarebbe stata iù elevata  per l’anolide della Carolina nelle zone in cui  si trovano anche le anolidi marroni; due, che ci sarebbe stata una conseguenza evolutiva di questa modificazione del comportamento»

Studi precedenti avevano dimostrato che le anolidi appollaiate ad altezze elevate avevano alle zampe cuscinetti più adesivi, con più lamelle e scanalature che permettono di  aderire meglio alle superfici. Nel 2010, Stuart ha cominciato a contare lamelle sul dito più lungo dell’anolide della Carolina, il quarto delle zampe posteriori ed ha scoperto che quelle che vivono sulle isole dove sono state introdotte le anole marroni introdotte hanno cuscinetti più grandi e con più lamelle.

Per escludere la plasticità fenotipica, i ricercatori hanno cercato di stabilire se questi cuscinetti adesivi più grandi venissero trasmessi anche alla generazione successiva di lucertole e per questo nel 2011 hanno catturato femmine gravide in 4 isole invase ed in 4 isole non invase, allevando la loro prole in condizioni identiche, hanno così stabilito che i cuscinetti adesivi più grandi e appiccicosi sono presenti anche nella prole di anolide della Carolina prelevata nelle isole invase ed allevata in laboratorio.

Stuart dice che «L’evidenza del cambiamento evolutivo mi ha sorpreso. Il ritmo a cui il cambiamento stava accadendo mi ha sorpreso ancora di più».

Lo studio dimostra infatti in maniera evidente che i cambiamenti evolutivi possono verificarsi molto rapidamente, in tempi che, una volta venivano considerati troppo brevi per permettere un adattamento significativo a nuove condizioni ambientali o di competizione tra specie. Per ironia della sorte questo nuovo paradigma evolutivo è emerso da uno studio su una specie invasiva, organismi che di solito la scienza tratta come problemi ecologici  per le specie autoctone, ora si è capito quanto l’introduzione di specie aliene possa dare il via ad una rapidissima evoluzione “di risposta” delle specie autoctone.