Balenottere, un’evoluzione complessa

Un recente studio genetico riscrive la storia evolutiva del gruppo a cui appartengono i più grandi animali del mondo. Ricollocando specie e aprendo nuovi scenari sui meccanismi di speciazione, ibridazioni incluse

Il gruppo di ricerca guidato dal prof. Arnason, del Senckenberg Research Institute di Francoforte, in Germania, ipotizza che tra le balenottere (famiglia Balaenopteridae) siano avvenute molte ibridazioni, soprattutto nelle prime fasi della loro evoluzione. Flussi genici così massici tra specie diverse erano considerati fenomeni piuttosto rari, perché si è soliti supporre che la speciazione avvenga tra specie isolate geograficamente oltre che geneticamente. I segni nel genoma di questi animali, però, indicherebbero per loro uno scenario diverso.

Il lavoro, pubblicato su Science Advance, ha coinvolto anche i colleghi dell’università di Lund, in Svezia, è iniziato col sequenziamento dell’intero genoma di 6 individui di diverse specie di balenottera e di un ippopotamo (Hippopotamus amphibius), loro parente terrestre più prossimo (qui l’articolo di Pikaia a riguardo), su cui sono stati poi analizzati le mutazioni di singoli nucleotidi. Una novità è rappresentata anche dall’approccio statistico scelto: una metodologia di data mining derivante dall’analisi delle reti (es: reti sociali o relazionali), chiamata Evolutionary Network Analysis (si veda qui una review). In sostanza, con questo approccio non si costruiscono alberi filogenetici frutto di “semplici” biforcazioni, ma li si considera come il prodotto, in potenza, di più interazioni tra i diversi nodi, come potrebbe avvenire studiando una rete sociale. La scelta è stata dettata alla volontà di far emergere nuovi collegamenti tra i diversi nodi, che altrimenti avrebbero rischiato di restare nascosti.

Le balene qui studiate sono specie migratrici, e tra loro non esiste una reale barriera geografica, sebbene per alcune di loro esista una diversità di nicchia ecologica. L’analisi genomica ha mostrato che, almeno in passato, anche le barriere genetiche devono essere state piuttosto lasse, vista l’abbondanza di flusso genico rilevato tra le diverse specie. Flusso che però sembra aver interessato solo i nodi più antichi della rete. A tal proposito, i ricercatori ipotizzano che la carenza di segni chiari di ibridazione nei nodi più recenti, sia da imputarsi alle dimensioni del campione, composto da pochi individui.

Stando ai risultati ottenuti, sarebbero da rivedere anche le relazioni filogenetiche interne alla famiglia Balaenopteridae. Anzitutto andrebbero rimaneggiate le posizioni di megattere (Megaptera novaeangliae) e balenottere grigie (Eschrichtius robustus) considerate fino ad ora esterne al genere Balaenoptera per via delle differenze morfologiche. La megattera sarebbe da considerarsi a tutti gli effetti un membro del genere, di conseguenza lo stesso genere Megaptera non avrebbe senso di esistere. Similmente, la balenottera grigia andrebbe ricollocata all’interno del genere Balaenoptera, e avrebbe stretti legami di parentela con balenottera comune (Balaenoptera physalus) e megattera.

Ricostruire la storia evolutiva delle balenottere è stato complicato in passato per via degli scenari divergenti prodotti da studi genetici e morfologici. I risultati di questo studio probabilmente non dirimeranno la controversia, ma intanto si è fatta luce su alcune delle probabili cause di questa straordinaria complessità.


Bibliografia
Arnason, U. et. al. Whole genome sequencing of the blue whale and other rorquals find signatures for introgressive gene flow. Science Advances, 2018 DOI: 10.1126/sciadv.aap9873

Immagine: By NOAA Photo Library (anim1754) [Public domain], via Wikimedia Commons