Come la formazione del bacino amazzonico ha influenzato la distribuzione dei lamantini
I lamantini africani sono parenti meno stretti di quelli dei Caraibi e dell’Amazzonia
[12 Maggio 2021]
Le 3 specie di lamantini che attualmente vivono sulla Terra condividono un antenato comune dal quale si separarono circa 6,5 milioni di anni fa, quando un enorme lago in quella che è l’attuale amazzonia, allora collegato ai Caraibi, venne separato dal mare. Il lamantino africano (Trichechus senegalensis) non è geneticamente vicino al lamantino dei Caraibi (Trichechus manatus) come si pensava, e l’adattamento a questo ambiente complesso da parte del lamantino della Amazzoni (Trichechus inunguis) ha lasciato almeno un segno nel suo codice genetico. E’ quanto emerge dallo studio “The evolutionary history of manatees told by their mitogenomes”, pubblicato su Scientific Reports da un team internazionale di ricercatori guidato dalla biologa brasiliana Érica Martinha Silva de Souza del Departamento de Genética, Evolução, Microbiologia e Imunologia dell’Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).
Lo studio, finanziato dalla Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, ha realizzato il primo sequenziamento del DNA mitocondriale di tutte e 3 le specie di lamantino e rivela dettagli finora sconosciuti della storia evolutiva di questi mammiferi acquatici. I ricercatori brasiliani ricordano che «Il DNA mitocondriale (ereditato dalla madre) contiene meno geni del DNA nucleare ma è più facile da sequenziare in laboratorio e fornisce informazioni cruciali sull’evoluzione di qualsiasi essere vivente».
Mariana Freitas Nery, a capo del team di ricerca e professoressa di biologia dell’Unicamp, spiega che «Circa 20 milioni di anni fa, l’Amazzonia era collegata ai Caraibi dal Lago Pebas, una mega-zona umida che da allora è scomparsa. I lamantini vivevano sia in Amazzonia che nei Caraibi, non le specie esistenti ma un loro antenato comune. Circa 9 milioni di anni fa, il livello del mare è sceso e il Pebas si è ridotto e si è disconnesso dai Caraibi. I lamantini in Amazzonia sono diventati semi-isolati. C’era un’insenatura di mare nel lago, ma tra 6 milioni e 5 milioni di anni fa l’Amazzonia è stata completamente isolata dai Caraibi. Le popolazioni si sono separate e hanno iniziato a specializzarsi in un ambiente fluviale o marino».
Anche se esistono pochi reperti fossili di lamantini, i ricercatori sono stati in gradougualmente di ricostruire la storia evolutiva dei Trichechus incrociando le informazioni esistenti con i dati geologici e genetici. I campioni di tessuto sono stati ottenuti grazie alla collaborazione con i ricercatori dell’ Instituto de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá dell’Amazonas, dell’Universidade Federal de Minas Gerais e di istituzioni scientifiche di Belgio e Usa.
La Silva de Souza sottolinea che «Siamo stati in grado di aggiungere informazioni non trovate negli studi effettuati fino ad oggi, in particolare sul lamantino africano. Le filogenesi esistenti si riferivano solo alle specie trovate nelle Americhe e anche così solo per alcuni geni. E’ sempre stato difficile accedere a materiale proveniente da T. senegalensis, ma ci siamo riusciti grazie a questa collaborazione internazionale. Ci siamo ritrovati con un’ipotesi fondata sulla distribuzione di questi mammiferi acquatici. E’ molto interessante vedere come la storia del bacino amazzonico abbia influenzato la distribuzione di diverse specie di pesci, uccelli, rettili e mammiferi. Il nostro studio mostra chiaramente l’influenza della formazione del bacino amazzonico sulla distribuzione dei lamantini».
Nel gennaio 2021, mentre gli autori dello studio stavano terminando il loro lavoro, è arrivata la notizia che erano stati datati i primi fossili di un quarto membro del gruppo, il lamantino estinto dell’Amazzonia occidentale Trichechus hesperamazonicus. I frammenti delle mandibole e del palato trovati nell’attuale Stato brasiliano di Rondônia sono stati datati a 45.000 anni fa. In quella zona non è mai stato avvistato un lamantino a memoria d’uomo. Secondo i ricercatori dell’Unicamp, «Se dei fossili venissero trovati in Africa, sarebbero di grande aiuto per stabilire quando i lamantini sono arrivati nel continente, probabilmente attraverso le correnti marine».
Studi condotti da altri team di scienziati hanno confrontate le morfologie delle diverse specie di lamantini e analizzato alcuni geni e hanno rilevato che il lamantino africano T. senegalensis, che vive nelle acque costiere che vanno dal Senegal all’Angola settentrionale e nei fiumi che sfociano lungo quel tratto di costa africana aptlantica, è il più vicino a T. manatus, che vive in un’area tra la costa sud-orientale degli Stati Uniti, i Caraibi e il nord-est del Brasile.
Il DNA mitocondriale analizzato dal team dell’Unicamp ha dimostrato che «T. manatus è in realtà un parente più stretto di T. inunguis che di T. senegalensis. I legami tra T. senegalensis e T. manatus osservati in altri studi sono probabilmente dovuti alle caratteristiche dei loro habitat».
I lamantini si nutrono di piante acquatiche che crescono sul fondo e questo spiega la forma delle loro mascelle e dei loro denti. Possono spostarsi senza problemi tra l’acqua dolce, l’acqua di mare e l’acqua salmastra degli estuari, anche se T. inunguis preferisce l’acqua dolce. I ricercatori brasiliani evidenziano che «Questa flessibilità è segnalata da una mutazione in ND4, un gene associato alla catena respiratoria cellulare. La stessa mutazione è stata rilevata nei delfini di fiume, nei mammiferi sotterranei e negli alpaca che abitano le alte quote. Altri studi hanno anche dimostrato che la mutazione può essere collegata ai cambiamenti di temperatura nell’ambiente e agli adattamenti necessari per soddisfare una dieta a basso contenuto energetico alle esigenze di un corpo di grandi dimensioni, il tutto si applica a T. inunguis, la specie amazzonica».
La Nery aggiunge: «In questo gene specifico per la catena respiratoria cellulare, abbiamo trovato ciò che chiamiamo selezione positiva. L’ambiente di acqua dolce è complesso e dinamico, con variazioni di temperatura, sedimenti e acidità, soprattutto nel bacino amazzonico, quindi ci aspettavamo che la specie mostrasse più “impronte” molecolari di adattamento a questo ambiente».
Il problema è che tutte e tre le specie di lamantini sono state cacciate intensamente perché sono animali docili e di solito non hanno paura degli esseri umani. Inoltre, i loro habitat sono costantemente sotto diverse minacce. Per questo la Lista Rossa IUCN considera i lamantini vulnerabili e «La loro conoscenza dettagliata è la chiave per la loro conservazione», dicono all’Unicamp che sta sostenendo le associazioni che lavorano alla protezione di questi pacifici animali.
Attualmente all’Unicamp stanno sequenziando l’intero genoma nucleare dei lamantini che vivono in Brasile. La Nery conclude: «Dal punto di vista della storia evolutiva, non mi aspetto che questo sequenziamento cambi molto rispetto a quello che abbiamo già trovato nel genoma mitocondriale, ma stiamo cercando nuove informazioni che ci aiutino a comprendere meglio questi animali. Quindi finora abbiamo scritto la loro storia in maniera più completa possibile».