Quali animali sopravviveranno al cambiamento climatico? Forse la risposta ce l’ha lo spinarello

Ecco come alcune specie potrebbero adattarsi rapidamente ai nuovi ambienti

[17 Maggio 2021]

Il cambiamento climatico sta aggravando problemi come la perdita di habitat e gli sbalzi di temperatura che hanno già spinto molte specie animali sull’orlo dell’estinzione e gli scienziati si chiedono c se è possibile prevedere quali animali saranno in grado di adattarsi e sopravvivere.

Un passo avanti per trovare una risposta lo ha fatto lo studio “Using seasonal genomic changes to understand historical adaptation to new environments: Parallel selection on stickleback in highly-variable estuaries”, pubblicato su Molecular Ecology da un team di ricercatori della McGill University e dell’Università della California – Santa Cruz. Grazie al sequenziamento del genoma, gli scienziati canadesi e statuinitensi hanno dimostrato che alcuni pesci, come lo spinarello (Gasterosteus aculeatus) possono adattarsi molto rapidamente a cambiamenti stagionali estremi. Scoperte che potrebbero aiutare gli scienziati a prevedere il futuro evolutivo di queste popolazioni.

Gli spinarelli sono studiati da tempo dagli  ecologisti evoluzionisti perché manifestano diverse forme, dimensioni e comportamenti e possono vivere sia nell’acqua di mare che in quella dolce e adattarsi a n’ampia gamma di temperature.

I ricercatori si sono chiesti: «Ma cosa rende questa specie così resistente?» Una risposta difficile da dare, visto che, ad esempio, identificare la base genetica degli adattamenti all’acqua dolce o in risposta ai cambiamenti climatici, può essere difficile.

Il principale autore dello studio, Alan Garcia-Elfring, un biologo del Redpath Museum della McGill University, spiega che «La versione moderna dell’idea di Darwin di evoluzione per selezione naturale postula che gli organismi con geni che favoriscono la sopravvivenza e la riproduzione tenderanno a lasciare più prole rispetto ai loro pari, provocando un aumento della frequenza dei geni nel corso delle generazioni. Di conseguenza, nel tempo, le popolazioni si adattano o si adattano meglio ai loro ambienti. Tuttavia, questo processo è stato solitamente studiato retrospettivamente, in popolazioni che si sono adattate ai loro ambienti attuali molto tempo fa nel passato. Questo può rendere difficile la comprensione della sequenza di eventi – ad esempio, quali tratti erano più importanti e quando – che ha portato al loro adattamento».

Per studiare la selezione naturale mentre è in azione, utilizzando il sequenziamento del genoma, i ricercatori hanno monitorato 6  popolazioni di spinarelli prima e dopo i cambiamenti stagionali nel loro ambiente e fab nno presente che «Lo spinarello che si trova in diversi estuari lungo la costa della California offre una rara opportunità di studiare la selezione naturale in tempo reale. I cambiamenti stagionali guidati da inverni umidi ed estati secche si traducono in drastici cambiamenti nella struttura dell’habitat e nell’equilibrio del sale rispetto all’acqua dolce e solo quei pesci in grado di tollerare questi rapidi cambiamenti sopravvivono nella stagione successiva».

Inoltre, gli  estuari vengono periodicamente isolati dall’oceano a causa della formazione di banchi di sabbia durante i mesi estivi asciutti.

Un altro autore dello studio Rowan Barrett, supervisore di Garcia-Elfring evidenzia che «Questi cambiamenti probabilmente assomigliano ai cambiamenti di habitat subiti dalle popolazioni di spinarello quando colonizzarono dall’oceano molti laghi d’acqua dolce di nuova creazione, dopo che i ghiacciai si ritirarono 10.000 anni fa. Speriamo di ottenere informazioni sui cambiamenti genetici che possono essere stati il ​​risultato della selezione naturale molto tempo fa nel passato».

Sorprendentemente, i ricercatori hanno scoperto prove di cambiamenti genetici di lunga data  guidati dai cambiamenti stagionali nell’habitat che rispecchiavano le differenze riscontrate tra popolazioni di acqua dolce e di acqua salata.

Garcia-Elfring sottolinea che «Questi cambiamenti genetici si sono verificati in popolazioni indipendenti nel corso di una singola stagione, evidenziando quanto velocemente possono essere rilevati gli effetti della selezione naturale. I risultati sono importanti perché suggeriscono che potremmo essere in grado di utilizzare le differenze genetiche che si sono evolute in passato come un modo per prevedere come le popolazioni potrebbero adattarsi a fattori di stress ambientali come il cambiamento climatico in futuro».

Alla McGill University sono convinti che questa ricerca sottolinei l’importanza di studiare le specie in ambienti dinamici, come gli estuari sabbiosi, per ottenere una migliore comprensione di come opera la selezione naturale. E hanno in programma ulteriori ricerche per «Studiare quanto siano ripetibili i cambiamenti genetici osservati, verificando se si manifestano anno dopo anno. Ciò dimostrerebbe la loro capacità di prevedere in modo affidabile il futuro evolutivo di queste popolazioni».