Tramite la simulazione di canti futuri, gli scienziati dell’UMass Amherst predicono per la prima volta come il canto sia il veicolo per lo sviluppo di nuove specie a seguito di cambiamenti ambientali importanti.
Tutti conosciamo i famosi fringuelli di Darwin. Okay, forse non tutti. Ma tutti conosciamo Darwin! Padre della Teoria Evoluzionistica e del celebre lavoro L’origine della specie. Questa opera venne pubblicata ben 24 anni dopo quella che si può definire l’esperienza di vita del naturalista. Nel 1831, infatti, un appena ventiduenne Darwin partì per la spedizione del Beagle, armato di tanta curiosità e di una voglia di partire ed esplorare incontenibile.
E fu proprio durante questa spedizione che, circa quattro anni dopo dal suo inizio, Darwin sbarcò sulle coste delle isole delle Galapagos. Qui, tra i vari animali che trovò, si dedicò allo studio delle diverse specie di fringuelli presenti, studiandone diversità e caratteristiche e sviluppando le prime teorie evolutive.
Questi fringuelli, che poi presero il nome di fringuelli di Darwin, si dividono tra le 14 e le 17 specie (a seconda della tassonomia) e sono tutte frutto di un antenato comune, di una stessa specie di origine, che ha subito una radiazione evolutiva.
Vi starete ora chiedendo, giustamente, di che si tratta.
La radiazione evolutiva
La radiazione evolutiva, o adattativa, non è altro che una mini-evoluzione. Nel senso che a livello temporale (in termini di ere geologiche) non impiega molto tempo. Parliamo di centinaia di migliaia di anni, che paragonati a noi sembrano tantissimi, ma paragonati all’età della Terra sono molto pochi.
Durante questo tempo, da una specie (definita progenitore comune), si sviluppano rapidamente diverse specie che vanno ad occupare le varie nicchie ecologiche presenti.
Ed è così che da una specie di fringuelli ne abbiamo più di una decina!
Sorge spontanea la domanda: per cosa i fringuelli si sono separati in diverse specie e che caratteristiche hanno sviluppato?
Beh, la risposta alla prima domanda è: l’alimentazione.
I fringuelli, nel corso del tempo, si sono specializzati nell’alimentarsi con diverse modalità, sviluppando diete diverse. Tra i vari tipi ci sono quelle a base di semi, di insetti o, ancora, di nettare.
Ovviamente, come è possibile intuire, essendo alimenti molto diversi tra loro, oltre ad avere sviluppato modalità di alimentazione diverse, hanno dovuto sviluppare anche caratteristiche anatomiche differenti.E qui rispondiamo alla seconda domanda: i becchi.
L’importanza di un insignificante elemento chiamato “becco”
La caratteristica fisica per la quale si sono sviluppate nuove specie di fringuelli e che ha anche un ruolo di riconoscimento degli stessi, è proprio il becco. Solitamente possiamo distinguerli in becchi grandi, piccoli o intermedi. Come si può ben capire, quelli più grandi sono ottimi per spaccare i duri e secchi semi, mentre quelli più piccolini si prestano bene per catturare gli insetti all’interno di cavità degli alberi o del terreno.
Ora che avete a disposizione tutte queste informazioni immagino che vi starete chiedendo come tutto questo, però, sia collegato alla formazione di specie differenti. Come è possibile che solo perché un individuo è più propenso ad avere una dieta piuttosto che un’altra si forma addirittura una nuova specie???
Ed ecco che entra in gioco un altro elemento molto importante: il canto!
Una melodia che sa di amore
Come per tante altre specie di uccelli, il canto è un elemento imprescindibile per l’accoppiamento.
I richiami, che a noi comuni esseri umani possono sembrare tutti uguali, in realtà, sono molto diversi tra di loro. E non solo tra un usignolo ed un canarino, ma anche tra gli stessi usignoli o gli stessi canarini, se questi appartengono a specie diverse. E questo è ciò che è accaduto ai nostri fringuelli.
Come?
Abbiamo detto che l’adozione di stili di alimentazione diversi ha portato a forme di becco differenti. Aggiungiamo ora l’addendo finale: la forma del becco influenza il canto.
Questo è ciò che ormai gli scienziati sanno da anni, grazie agli studi fatti. Ma nessuno studio ha mai potuto predire uno scenario futuro di come potrebbe variare un canto, né come o perché.
Almeno fino ad ora.
Lo studio dei fringuelli fantasmi futuri
Arriviamo, dunque, al punto saliente di questo articolo. Pochi giorni fa, gli scienziati dell’Università del Massachusetts di Amherst sono riusciti, per la prima volta in assoluto, a dimostrare in maniera non retroattiva la speciazione ecologica (formazione di specie a seguito di cambiamenti ecologici) tramite la riproduzione di canti futuri.
Ma andiamo per gradi.
Fino ad ora la speciazione ecologica era stata dimostrata studiando solo eventi passati. In poche parole, è quello che abbiamo detto fino ad ora: studiando le variazioni nella morfologia del becco nel corso degli anni si è data una spiegazione di come si sono formate tutte le varie specie.
Questa volta, invece, lo studio è stato fatto su delle proiezioni future, usando canti che non ancora esistono.
La cosa si fa interessante.
Gli studiosi si sono basati su tre osservazioni fatte nel corso di studi precedenti: la siccità seleziona becchi più grandi, capaci di rompere meglio gusci di semi e frutti secchi; i becchi più grandi emettono frequenze più basse; eventi di siccità cumulati portano ad una quantità di modifiche nel becco tali da portare a frequenze diverse da quelle dei canti odierni.
Da qui hanno creato la base per la loro sperimentazione. Partendo da queste informazioni, infatti, hanno ipotizzato come cambierebbe la dimensione del becco dopo uno, tre o sei eventi di siccità, ovvero a seguito di un cambiamento ecologico. In base alle dimensioni stimate del becco, hanno poi sviluppato dei canti con frequenze sempre più basse.
Una volta sviluppati questi canti futuri, li hanno sottoposti all’ascolto di alcuni maschi di fringuello. Quello che hanno notato è che i maschi diminuivano la loro frequenza e intensità di risposta al canto corrispondente a sei eventi di siccità.
Questo ha dimostrato come, effettivamente, un cambiamento ecologico determini una variazione tanto importante da portare a delle modifiche tali da determinare un nuovo evento di speciazione, quindi di formazione di una nuova specie.
Se poi questo avvenga veramente dopo ben sei eventi di siccità, è incerto. Infatti, gli scienziati hanno osservato che i dati ottenuti sono relativi solo ad un cambiamento ecologico e non tengono conto di tante altre caratteristiche del canto, che in realtà potrebbero influenzarne il riconoscimento. Inoltre, il canto è stato posto all’attenzione dei maschi, mentre quelle più selettive (come per ogni specie) sono le femmine. Si pensa, quindi, che se lo stesso canto venisse sottoposto all’attenzione delle femmine, probabilmente queste smetterebbero di riconoscerlo prima del sesto evento di siccità.
Per cui gli interrogativi su queste previsioni future sono ancora molti e solo ora cominciano ad essere osservati e analizzati. Ma questo studio rappresenta un’inversione di rotta, un occhio indagatore puntato non più sul passato, ma sul futuro.
Fonti:
- “How playing songs to Darwin’s finches helped UMass Amherst biologists confirm link between environment and the emergence of new species” https://www.eurekalert.org/news-releases/1060280
- Ecological speciation in Darwin’s finches: Ghosts of finches future” (Podos and Schroeder) https://www.science.org/doi/10.1126/science.adj4478
- “Il mirabolante viaggio di Charles Darwin” https://www.storicang.it/a/il-mirabolante-viaggio-di-charles-darwin_14656
- “Evoluzione in diretta fra i fringuelli di Darwin” https://www.lescienze.it/news/2016/04/26/news/fringuelli_darwin_gene_dimensione_becco-3065222/