Dimostrata la speciazione simpatrica?

Il processo di speciazione, ossia la formazione di nuove specie, è un processo (di solito) lungo e quindi poco sottoponibile ad indagini sperimentali. Questa impossibilità pratica non fa che alimentare le interminabili discussioni sui diversi modelli di speciazione proposti. Per la maggior parte del XX secolo la personalità dominante di alcuni ricercatori, fra tutti quella di Ernst Mayr, ha fatto


Il processo di speciazione, ossia la formazione di nuove specie, è un processo (di solito) lungo e quindi poco sottoponibile ad indagini sperimentali. Questa impossibilità pratica non fa che alimentare le interminabili discussioni sui diversi modelli di speciazione proposti. Per la maggior parte del XX secolo la personalità dominante di alcuni ricercatori, fra tutti quella di Ernst Mayr, ha fatto passare l’idea che la speciazione allopatrica, ossia quella che ha come punto di inizio la separazione geografica di una popolazione derivata da una popolazione-madre, fosse praticamente l’unico modello di speciazione plausibile e verificabile. Ciò ha portato ad un accumularsi di dati che avvaloravano tale modello, oggi dimostrato al di là di ogni ragionevole dubbio, ed ad una sottovalutazione di modelli alternativi, in primo luogo quello della speciazione simpatrica, che non prevede la separazione geografica delle due entità in via di speciazione. E’ evidente che un modello del genere è un po’ controintuitivo, nel senso che prevede qualche meccanismo che induca l’insorgere di meccanismi di isolamento riproduttivo (=la nascita di una nuova specie) in presenza di qualcosa che vi si oppone (=il libero incrocio che caratterizza, per definizione, gli individui appartenenti alla medesima specie). Come si può provare l’esistenza di una speciazione simpatrica?

Coyne e Orr nel loro influente libro Speciation, stabiliscono quattro condizioni per accettare che due specie siano andate incontro a speciazione simpatrica : 1) debbono essere “sorelle” (cioè derivata da un antenato comune recente); 2) deve essere improbabile che siano state separate nel loro passato; 3) devono essere simpatriche (= vivere nello stesso luogo); 4) devono essere isolate riproduttivamente. Dove andare in cerca di una situazione nella quale le condizioni proposte siano verificabili? Un gruppo di ricercatori anglo-australiani è tornato in un luogo, Lord Howe Island, nel quale uno di loro, Vincent Savolainen, aveva descritto uno dei casi recenti più probabili di speciazione simpatrica (a carico di due palme del genere Howea). Perché Lord Howe Island (LHI) è in grado di rispondere in modo positivo alle richieste di Coyne e Orr?

  • E’ una piccola isola (meno di 16 km2) vulcanica, originata da un’eruzione 6,9 milioni di anni fa.

  • Dista 600 km dalla terra più vicina (l’Australia) e ben di più dalla Nuova Zelanda

  • La flora di LHI, e dunque l’identità delle specie (condizione 4) è completamente nota. Vi sono 242 specie appartenenti a 179 generi.

Dei 179 generi di piante presenti a LHI, 139 hanno una sola specie sull’isola, e dunque, in questo contesto, no sono interessanti. I 40 generi restanti comprendono da due a sei specie presenti sull’isola.(condizione 3). Per provare le condizioni 1 e 2 i ricercatori hanno ricostruito, mediante gli usuali metodi molecolari, le filogenesi dei generi, e sono andati in cerca di quelle coppie o gruppi di specie esistenti in simpatria sull’isola, i cui vicini più prossimi vivessero solo sulla terraferma australiana. Ciò avrebbe provato la condizione 1 (specie “sorelle”). Un ulteriore passo avanti è stato quello di affiancare agli alberi filogenetici costruiti le date probabili di ogni nodo, e ciò ha permesso di stabilire una data da confrontare con la data di nascita dell’isola, appunto 6,9 milioni di anni. L’idea è che se la separazione di due o più specie che vivono sull’isola è posteriore all’origine dell’isola (condizione 2), allora è possibile che la speciazione sia avvenuta lì, su quello scoglio sperduto nell’oceano. Vi sono altri dettagli tecnici affascinanti che possono essere letti nell’articolo originale, ma qui mi limiterò alle conclusioni del gruppo di ricerca: a seconda dei criteri più o meno stringenti adottati, da un minimo di 4, 5% ad un massimo dell’8,2 % delle specie presenti su LHI potrebbe essere stata prodotta da eventi di speciazione simpatrica.

E’ questa una prova definitiva che gli eventi di speciazione a carico di quella frazione delle specie di LHI sono stati simpatrici? No di certo, se per prova si intende qualcosa di simile a ciò che si chiama prova nelle cosiddette scienze “hard”. Diciamo che è possibile che un certo numero di eventi si speciazione su LHI sia avvenuto senza implicare una separazione geografica.

Naturalmente, si potrebbe obiettare molti punti: come è possibile escludere un fenomeno di “doppia invasione” dalla terraferma; che peso può avere l’ibridazione; non potrebbe l’allopatria essersi verificata sull’isola stessa?ecc… Gli autori hanno delle buone risposte su questi ed altri punti, ma esse richiedono una trattazione specialistica che si trova nell’articolo originale.

Marco Ferraguti



RIFERIMENTI:



Jerry A. Coyne and H. Allen Orr Speciation. Sinauer Associates, Massachusetts, pp 545, 2004.

Alexander S. T. Papadopulos, William J. Baker, Darren Crayn, Roger K. Butlin, Ralf G. Kynast, Ian Hutton and Vincent Savolainen. Speciation with gene flow on Lord Howe Island. PNAS, 108 (32) 13188–13193, 2011.

Immagine da Wikimedia Commons