Fattori ecologici e adattamento: quale legame?

Uno studio condotto sui ciclidi Midas del Nicaragua dimostra l’effetto dei fattori ecologici sull’adattamento e sulla possibile nascita di nuove specie

I tassi di diversificazione e la ricchezza di specie che ne deriva sono sorprendenti ed evidenti ad ogni livello tassonomico. Alcune specie mostrano però tassi di diversificazione più elevati di altre: quasi la metà delle più di 60.000 specie di vertebrati esistenti sono pesci teleostei e di questi circa 25.000 appartengono alla famiglia dei Ciclidi (Cichlidae).

Da quali fattori dipende questa notevole capacità di diversificazione? È possibile, individuandoli, prevedere in che direzione andrà l’evoluzione di una specie? Secondo uno studio pubblicato su Evolution Letters svolto da ricercatori dell’Università di Konstanz sì, almeno in determinate condizioni.

Le analisi si sono concentrate sui ciclidi Midas (Amphilophus spp.) del Nicaragua. Qui sono presenti due  grandi laghi, il Nicaragua e il Managua, collegati a intermittenza dal Rio Tipitapa e abitati dalle stesse due specie di ciclidi, A. citrinellus (più abbondante) e A. labiatus. Intorno ai due grandi laghi si trovano piccoli laghi di cratere isolati che sono stati colonizzati a più riprese dalle popolazioni di pesci presenti nei due laghi maggiori. Le popolazioni dei laghi di cratere si sono diversificate in parallelo rispetto a quelle di Managua e Nicaragua, fino a dare origine a specie con caratteri morfologici dalle evidenti differenze.

I ricercatori hanno analizzato dati morfometrici, genetici ed habitat delle popolazioni di circa 700 ciclidi appartenenti a diverse specie – tra cui A. amarillo, A. viridis, A. sagittae, A. xiloaensis e A. zaliosus – che vivono nei piccoli laghi, confrontando i risultati con quelli relativi alla popolazione sorgente. I laghi di cratere presentano diversi vantaggi per gli studiosi: sono di piccole dimensioni e quindi meno complessi; hanno un’età che va dai 1000 ai 24.000 anni, quindi da un punto di vista evoluzionistico sono molto giovani e più facili da studiare; sono isolati e la fauna che li abita si è originata dagli stessi laghi, più grandi e antichi.

Grazie alle analisi statistiche dei dati ecologici ed alla grande quantità di informazioni genetiche raccolte, gli autori dello studio hanno confermato l’origine comune delle popolazioni dei laghi di cratere e sono giunti alla conclusione che i fattori che influiscono maggiormente sulla diversità morfologica di questi pesci siano di tipo ecologico e che agiscano a due differenti livelli.

Il primo si evidenzia subito dopo la colonizzazione di un lago di cratere, quando i ciclidi Midas vanno incontro ad una rapida differenziazione morfologica, che successivamente rallenta; il loro corpo diventa più  lungo e sottile rispetto a quello dei “cugini” dei laghi Nicaragua e Managua. In un secondo momento un altro fattore influisce sulla divergenza: la profondità dei laghi di cratere. Tra le popolazioni – di più specie – analizzate, quelle che presentano le differenze più marcate rispetto a quelle di origine sono quelle che abitano i laghi più profondi. Ciò è dovuto probabilmente alla maggior varietà di nicchie ecologiche che essi offrono, elemento che influisce positivamente anche sul numero di specie che sono in grado di ospitare.

I ricercatori hanno concluso che questi fattori ecologici influiscono sulla diversificazione dei ciclidi Midas e che conoscerli può permettere quindi di prevederne l’evoluzione.


Riferimenti
Andreas F. Kautt, Gonzalo Machado-Schiaffino, Axel Meyer. Lessons from a natural experiment: Allopatric morphological divergence and sympatric diversification in the Midas cichlid species complex are largely influenced by ecology in a deterministic way. Evolution Letters (2018) DOI: 10.1002/evl3.64

Immagine Credit: Andreas Kautt