Forma del cranio, frutti e diversificazione

Come mai in alcuni gruppi tassonomici si sono diversificate centinaia di specie diverse, mentre in altri strettamente affini ne esistono solo poche? A questa domanda ha cercato di rispondere un recente studio pubblicato sulla rivista Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, riguardante una delle famiglie di pipistrelli più diversificate, quella dei Phyllostomidae. I chirotteri appartenenti a questa famiglia sono


Come mai in alcuni gruppi tassonomici si sono diversificate centinaia di specie diverse, mentre in altri strettamente affini ne esistono solo poche? A questa domanda ha cercato di rispondere un recente studio pubblicato sulla rivista Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, riguardante una delle famiglie di pipistrelli più diversificate, quella dei Phyllostomidae

I chirotteri appartenenti a questa famiglia sono ben noti per la straordinaria varietà delle forme dei loro nasi (in inglese sono infatti chiamati leaf-nosed bats), in alcuni casi davvero singolari (qui una galleria di immagini). Un altro tratto distintivo di questi organismi è costituito dalle loro peculiari abitudini alimentari: se la maggior parte dei pipistrelli si nutrono di insetti, comprese le forme alla base della famiglia dei fillostomidi, questi chirotteri sono invece prevalentemente frugivori e nettarivori, ma si contano numerosi casi di dieta a base di piccoli vertebrati (come rane e piccoli rettili) e sangue. Grazie ad un enorme dataset, che conteneva informazioni sulla forma e dimensione del cranio, sulla forza del morso e sulla dieta di oltre 150 specie di fillostomidi, un gruppo di ricercatori guidati da Elizabeth Dumont della University of Massachusetts Amherst ha ricostruito con precisione la filogenesi di questa famiglia per comprendere quali furono le conquiste evolutive fondamentali per la successiva imponente diversificazione.

Dai risultati emerge che la straordinaria radiazione adattativa ebbe luogo in seguito alla modificazione della forma del cranio (in particolare, il cranio divenne più largo e più alto, e i muscoli facciali più potenti), intorno a 15 milioni di anni fa, che incrementò la potenza del morso. Questa innovazione anatomica rese disponibili a scopo alimentare una vasta gamma risorse fino a quel momento inutilizzate: in particolare, i nuovi pipistrelli riuscirono ad aprire i frutti, compresi quelli con gusci coriacei. 

A beneficiare di questa innovazione anatomica furono sopprattutto gli appartenti alla sottofamiglia degli Stenodermatinae, che si nutrono quasi esclusivamente di frutti. Fu proprio in seguito alla modificazione del cranio in questo gruppo di fillostomidi che si verificò, infatti, un breve ma intenso periodo di diversificazione, durante il quale si formarono la maggior parte delle specie frugivore (82 delle circa 180 specie di fillostomidi sono infatti stenodermatini). Il tasso di speciazione degli stenodermatini risulta, infatti, molto più rapido di quello medio della famiglia, così come quello di adattamento a nuove nicchie ecologiche. La forma del cranio, invece, nel periodo successivo la radiazione adattativa, ebbe un destino opposto tra gli stenodermatini e gli altri fillostomidi: in questa sottofamiglia, infatti, si modificò molto poco se comparato ai gruppi affini, ad indicare l’esistenza di un vincolo funzionale, che legava le proporzioni relative delle diverse componenti del cranio e l’elevata potenza del morso.

Una piccola innovazione anatomica, insomma, consentì a questi organismi dapprima di utilizzare una risorsa ancora inutilizzata, poi di specializzarsi al consumo di alimenti in modo sempre più specializzato e diversificarsi nelle straordinarie e stravaganti forme che oggi conosciamo.

Andrea Romano


Riferimenti:
Elizabeth R. Dumont, Liliana M. Dávalos, Aaron Goldberg, Sharlene E. Santana, Katja Rex, and Christian C. Voigt. Morphological innovation, diversification and invasion of a new adaptive zone. Proc. R. Soc. B, November 23, 2011 DOI: 10.1098/rspb.2011.2005