L’evoluzione veloce delle lucertole della Florida

La competizione tra specie simili è in grado di accelerare l’azione delle selezione naturale, causando rapidi cambiamenti evolutivi


I fringuelli dell’arcipelago delle isole Galapagos sono una delle icone più celebri dell’evoluzione, nonché un rappresentazione, tuttora emblematica, di cosa significhi “discendenza con modificazioni” a partire da un antenato comune, sebbene la fama dei “fringuelli di Darwin” sia probabilmente maggiore dell’importanza che molti, tuttora, attribuiscono loro nell’elaborazione della teoria darwiniana. La distribuzione delle diverse specie di fringuelli sulle isole dell’arcipelago è particolarmente interessante. Accade, infatti, che popolazioni di specie simili si trovino a convivere sulla stessa isola, mentre in altre isole dello stesso arcipelago è presente una sola di queste stesse specie. 

Tra gli esempi più citati, quello di Geospiza fortis e Geospiza fuliginosa. Queste due specie, come anche gli altri fringuelli della Galapagos, si distinguono per le dimensioni del becco e, perciò, anche per la grandezza dei semi di cui sono capaci di nutrirsi. Tuttavia, sulle isole dove le due specie coesistono la differenza tra le dimensioni del loro becco è maggiore di quella tra popolazioni delle due stesse specie che vivono su isole diverse. È stato rilevato, infatti, che le dimensioni del becco di G. fortis sono maggiori sulle isole dove convive con G. fuliginosa, mentre quest’ultimo ha dimensioni del becco minori rispetto alle isole dove vive da solo. Questo fenomeno, noto come “spostamento dei caratteri”, è l’effetto dell’azione che la selezione naturale compie a partire da piccole differenze presenti nelle popolazioni iniziali. Gli individui che lasciano più discendenti, nelle due specie, sono quelli che, occupando nicchie separate (in questo caso semi di grandezza diversa), riescono a minimizzare la competizione.

Il fenomeno dello spostamento dei caratteri può imprimere una grossa spinta all’adattamento, accelerando l’evoluzione e modificando le caratteristiche e il comportamento di una specie nell’arco di poche generazioni, come testimonia uno studio pubblicato su Science. Oggetto di questa ricerca sono due specie di lucertole, Anolis carolinensis, nativa degli Stati Uniti sud-orientali, e Anolis sagrei, originaria di Cuba e delle Bahamas. A. sagrei è una specie molto invasiva e dopo essersi introdotta in Florida è riuscita a colonizzare parte dell’habitat di A. carolinensis

A. carolinensis, in presenza di A. sagrei, tende ad arrampicarsi su rami più alti degli alberi dove vive, rispetto a quanto fa in assenza della specie invasiva. Gli autori, partendo da questa osservazione, hanno elaborato un esperimento che consentisse di registrare nel tempo gli effetti di un possibile spostamento dei caratteri prodotto dalla coesistenza delle due specie.
L’esperimento ha avuto inizio nel 1995, quando in alcune isole vicino alla costa orientale della Florida, dove risiede A. carolinensis, sono state introdotte piccole popolazioni di A. sagrei. Dopo pochi mesi si era già registrato un significativo cambiamento, poi mantenuto, nelle abitudini delle lucertole native della Florida che, in presenza della specie invasiva, cresciuta nel frattempo molto rapidamente, hanno iniziato ad arrampicarsi ad altezze più elevate sugli alberi, rispetto alle popolazioni di lucertole native su altre isole non invase.

Gli autori hanno ipotizzato che questo spostamento ad altezze più elevate potesse accompagnarsi anche a uno spostamento dei caratteri. Ad arrampicarsi con più efficacia e più in alto sarebbero stati gli individui con dita dotate di cuscinetti più larghi e di un maggior numero di lamelle, strutture adesive sulla superficie inferiore. La previsione si è rivelata corretta perché, dopo soli 15 anni, tra i membri delle popolazioni di  A. carolinensis sulle isole invase sono state riscontrate proprio queste caratteristiche. 

Per provare che quanto osservato fosse dovuto allo spostamento dei caratteri e non ad altri fenomeni,  sono state testate anche alcune ipotesi alternative. Ad esempio, la divergenza riscontrata tra le popolazioni di A. carolinensis, invece di emergere in modo indipendente su ogni isola, avrebbe potuto essere la conseguenza di una migrazione non casuale di individui della stessa specie già dotati di quelle caratteristiche. Tuttavia l’analisi genetica ha escluso questa ipotesi, dimostrando che le popolazioni delle diverse isole, invase e non invase, sono geneticamente indipendenti tra di loro.

La presenza di specie invasive costituisce un problema in molti paesi e, come concludono gli autori, studi come questo dimostrano l’importanza del contributo della biologia evolutiva alla soluzione di importanti questioni ambientali.

Antonio Scalari


Riferimenti: 
Y. E. Stuart, T. S. Campbell, P. A. Hohenlohe, R. G. Reynolds, L. J. Revell, and J. B. Losos. Rapid evolution of a native species following invasion by a congener. Science, October 2014 DOI: 10.1126/science.1257008 

Immagine da Wikimedia Commons