Di chi sono i fringuelli di Darwin?

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La storia dei fringuelli di Darwin e del loro ruolo sugli studi, passati e presenti, sull’evoluzione. Di Telmo Pievani

Tutti li chiamano “fringuelli di Darwin”, ma il naturalista inglese non fece molto per meritarsi la dedica. Nelle cinque settimane del 1835 passate fra le rocce vulcaniche delle Galápagos sbagliò a classificarli, mettendoli alla rinfusa in una cassa senza segnarsi l’isola di provenienza. Dieci anni dopo nel celebre diario di viaggio (pubblicato quando in pochi sapevano delle sue idee evoluzionistiche) dedicò a questi uccelli un ammiccante passaggio, sostenendo che apparivano divisi in 13 specie, correlate fra loro nella struttura dei becchi e in altri tratti del corpo e del piumaggio. Era stato l’ornitologo inglese John Gould a mostrargli queste evidenze e Darwin in segreto si era reso conto che quei fringuelli erano un caso da manuale di evoluzione per selezione naturale e di ramificazione di specie differenti a partire da un antenato comune.

Andrebbero piuttosto chiamati “fringuelli di Lack”, in onore dell’ecologo David L. Lack e della sua irrinunciabile monografia uscita nel 1947. O ancor meglio dovremmo chiamarli “fringuelli dei Grant”, visto che furono i coniugi Peter e Rosemary Grant di Princeton University a studiarli dal 1973 nel modo più assiduo, con lunghe campagne di osservazione e monitoraggio, mesi e anni passati in tenda su Daphne major e altre isolette, senza perdersi d’animo e senza divorziare. Nel loro capolavoro riassuntivo del 2008, How and Why Species Multiply, ricostruiscono la diversificazione dei fringuelli delle Galápagos in termini di geografia, comportamento, ecologia e genetica. A loro avviso una spiegazione evoluzionistica neodarwiniana richiede oggi una molteplicità di pattern intrecciati: selezione naturale e sessuale (che insieme hanno osservato in diretta per più di 20 anni); derive genetiche; scambio di geni per ibridazione; evoluzione genetica e culturale. Infine, tutti questi fattori sono legati insieme dalle fluttuazioni nelle condizioni climatiche. Una pluralità di schemi esplicativi per le trasformazioni passate e presenti delle forme viventi, sul palcoscenico dell’ecologia: difficile trovare una sintesi migliore di che cos’è oggi la biologia evoluzionistica.

Da qualche anno il puzzle dei fringuelli di Darwin (14 specie certe: sei terricoli, sei arboricoli, il fringuello cantore e il fringuello di Cocos Island, a sud-ovest del Costa Rica) è rischiarato da dati molecolari. Nel 2006 i Grant, insieme a colleghi del Dipartimento di Genetica della Harvard Medical School, annunciarono su Nature la scoperta delle modalità di regolazione genica dello sviluppo del becco attraverso la proteina calmodulina. Adesso, su Nature del 19 febbraio 2015 (518: 371-375), i Grant collaborano a uno studio miliare coordinato dall’Università di Uppsala: è stato ri-sequenziato l’intero genoma di 120 esemplari, rappresentativi di tutte le specie del gruppo (comprese le varietà presenti in più isole) e di due strettamente imparentate (Pikaia ne ha parlato qui).

Dalla ricerca, molte conferme e qualche sorpresa. La tassonomia basata sul fenotipo non corrisponde del tutto alla nuova filogenesi molecolare: alcune specie forse sono un mix di popolazioni derivanti da specie diverse. Il flusso genico tra specie è frequente e potrebbe aver contribuito alla nascita di nuove specie di ascendenza mista. Almeno sei geni influenzano la variazione nella morfologia dei becchi e il più importante sembra essere ALX1. La recente e rapida radiazione adattativa per dispersioni ripetute è stata causata principalmente dallo sfruttamento di differenti risorse di cibo in condizioni climatiche instabili ed è cominciata un milione e mezzo di anni fa a partire da un antenato colonizzatore sudamericano (genere Tiaris). Prima si sono separati i cantori (900.000 anni fa), poi si sono divisi i terricoli e gli arboricoli (300.000 anni fa). Basi genetiche degli adattamenti, selezione naturale e sessuale, speciazioni, una continua connessione (nei due sensi) fra microevoluzione e macroevoluzione: Darwin, ancorché sorpreso da tutte queste ibridazioni, ci avrebbe messo la firma.