La speciazione simpatrica (ovvero la speciazione in assenza di barriere geografiche ed in presenza di flusso genico) è un fenomeno la cui esistenza è stata dibattuta a lungo. Oggi che tale fenomeno è ritenuto generalmente possibile, il dibattito si è spostato su quali condizioni lo rendono possibile. In particolare, è stata sviluppata una serie di modelli teorici che sono rimasti, finora, poco testati. Alcuni di questi modelli prevedono che la divergenza tra forme in corso di speciazione simpatrica si accumuli inizialmente nelle porzioni del genoma (dette quantitative trait loci o QTL) contenenti geni responsabili della variazione in tratti di importanza adattativa (qui un articolo di Pikaia che ha trattato un argomento simile). In queste fasi iniziali, il resto del genoma rimarrebbe lo stesso tra le due specie in fieri per via del flusso genico tra di esse. Successivamente, le porzioni di genoma divergenti tra le due forme diventerebbero sempre più estese fino ad arrivare ad un isolamento completo. 

Tra i casi più noti di speciazione simpatrica c’è quello di alcuni pesci ciclidi dei laghi del Nicaragua. In questi laghi una forma ancestrale (Amphilophus citrinellus) che vive tutt’ora nei due principali laghi del Paese centroamericano – i laghi Nicaragua e Managua – ha colonizzato una serie di piccoli ma profondi laghi craterici le cui differenti condizioni ecologiche hanno consentito la rapida divergenza, all’interno di ciascun lago e quindi in assenza di barriere al flusso genico, in forme d’acqua aperta (limnetiche) e forme di fondo (bentoniche). Tali forme sono distinte per diversi caratteri ed in particolare per la loro forma del corpo, più allungata nelle forme limnetiche e più profonda nelle forme bentoniche (qui un’immagine). 

Oggi, un gruppo di ricercatori dell’Università di Konstanz (in Germania) guidato da due ricercatori italiani, Paolo Franchini e Carmelo Fruciano, ha identificato alcune delle regioni del genoma responsabili per tale variazione nella forma del corpo. Attraverso uno studio di mappatura genetica che ha visto l’utilizzo delle più avanzate tecniche di analisi morfologica (morfometria geometrica avanzata) e genetica (RADseq, una delle tecniche di cosiddetto next generation sequencing che consente di ottenere migliaia di marcatori su tutto il genoma), si è arrivati ad identificare delle regioni genomiche ragionevolmente ristrette, contenenti i geni responsabili della variazione in un tratto talmente complesso quale la forma del corpo. 

Lo studio, pubblicato su Molecular Ecology e che per la sua importanza ha attratto una “Perspective” sullo stesso numero della rivista, rappresenta un primo passo per validare i modelli teorici di speciazione simpatrica attualmente esistenti, cosa che consentirà di capire meglio come la speciazione possa avvenire pur in assenza di barriere geografiche.

Riferimenti:

Franchini, P., Fruciano, C., Spreitzer, M.L., Jones, J.C., Elmer, K., Henning, F., Meyer, A. 2014. Genomic architecture of ecologically divergent body shape in a pair of sympatric crater lake cichlid fishes. Molecular Ecology 23, 1828–1845.

Rogers, S.M., Jamniczky, H.A. 2014. The shape of things to come in the study of the origin of species? Molecular Ecology 23, 1650-1652.