Evoluzione in azione: il caso di Biston betularia

Uno degli esempi tipici di “evoluzione in azione” è quello della falena delle betulle (Biston betularia) che a causa dell’inquinamento prodotto durante la rivoluzione industriale vide la scomparsa degli esemplari con colorazione chiare e la comparsa di esemplari scuri: il cosiddetto fenomeno del melanismo industriale. Un recente studio conferma il ruolo degli uccelli in questo processo

La colorazione mimetica è una delle forme di difesa più diffuse nel regno animale. Anche per la famosa Biston betularia il mimetismo è un adattamento contro i suoi predatori naturali: gli uccelli. La forma più comune di questa falena è quella chiara punteggiata di chiazze scure (typica); colorazione che le permette di mimetizzarsi sui licheni crostosi che crescono sui tronchi degli alberi. La forma più scura (carbonaria), invece, si mimetizza meglio sui tronchi privi di licheni.

Durante la rivoluzione industriale iniziata nella seconda metà del ‘700, l’inquinamento generato dalle fabbriche a carbone portò alla forte riduzione dei licheni e alla copertura di uno strato di fuliggine degli alberi vicini le aree industrializzate. A seguito di questo fenomeno antropico si assistette alla comparsa delle falene scure. Dal 1950, anno in cui venne promulgata una legge per contrastare l’inquinamento dell’aria, alla ricomparsa dei licheni seguì anche la ricomparsa delle falene chiare.

Questo fenomeno, il melanismo industriale, è stato a lungo studiato e portato come esempio di evoluzione in azione, ma nonostante i diversi studi che hanno investigato questo fenomeno, nessuno ha mai testato quanto efficace sia il mimetismo delle falene agli occhi degli uccelli e come questo cambi notevolmente le possibilità di sopravvivenza degli esemplari.

Un recente studio, condotto dai ricercatori Olivia C. Walton e Martin Stevens dell’Università di Exeter e pubblicato su Communication Biology, ha mostrato proprio come la varietà typica sia molto avvantaggiata in presenza di licheni contro gli uccelli e dunque in ambienti poco inquinati.

Grazie all’utilizzo di finte falene dotate di esca edibile posizionate su tronchi, gli scienziati hanno potuto quantificare il numero di attacchi da parte degli uccelli. Per produrre le finte falene è stata presa in considerazione anche la vista degli uccelli che permette loro di percepire uno spettro luminoso (differente dal nostro) che copre anche i raggi UV. Usando esemplari museali, Walton e Stevens hanno utilizzato l’analisi delle immagini digitali e modelli di visione degli uccelli per quantificare la corrispondenza del mimetismo per il colore e la luminosità delle forme typica e carbonaria contro il lichene e la corteccia degli alberi.

La ricerca ha fatto emergere come la typica appaia maculata sotto luce UV (a causa delle scaglie di ala bianca fortemente riflettenti e delle scaglie nere che assorbono UV) esattamente come le specie di licheni crostosi su cui riposa che riflettono gli UV in maniera molto simile. La presenza di licheni è dunque fondamentale per typica per eludere i suoi predatori avicoli. I dati raccolti riportano come la forma più chiara ha il 21% di probabilità in più di sopravvivere rispetto alla forma scura in condizioni naturali.

Il Professor Steves sostiene che i risultati ottenuti confermano l’esempio proposto dai primi biologi evoluzionisti: i cambiamenti nella frequenza delle falene scure e pallide sono stati guidati da cambiamenti dell’inquinamento e del mimetismo. I cambiamenti ambientali, in particolare quelli antropici, possono modificare radicalmente la storia evolutiva degli organismi con esiti difficilmente prevedibili.


Riferimenti:
Olivia C. Walton & Martin Stevens. 2018. Avian vision models and field experiments determine the survival value of peppered moth camouflage. Communications Biology 1, article number: 118; doi: 10.1038/s42003-018-0126

Immagine: Di Siga [CC BY-SA 4.0], da Wikimedia Commons