L’insospettabile velocità delle stelle marine

Un’equipe guidata dal professor Robert Toonen e dal dottor Jonathan Puritz, dell’Università delle Hawaii, in collaborazione con ricercatori americani, canadesi e australiani, ha studiato le notevoli differenze dei meccanismi riproduttivi di due specie sorelle di stelle marine, scoprendo che tali differenze si sono evolute molto rapidamente. I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista Proceedings of the Royal Society


Un’equipe guidata dal professor Robert Toonen e dal dottor Jonathan Puritz, dell’Università delle Hawaii, in collaborazione con ricercatori americani, canadesi e australiani, ha studiato le notevoli differenze dei meccanismi riproduttivi di due specie sorelle di stelle marine, scoprendo che tali differenze si sono evolute molto rapidamente. I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.

Cryptasterina pentagona e Cryptasterina hystera sono due specie di stelle marine molto simili morfologicamente ed ecologicamente, ma mentre la prima è caratterizza dalla presenza di maschi e femmine, dalla fecondazione esterna e da uno sviluppo larvale di tipo planctonico, la seconda è costituita da ermafroditi simultanei con fecondazione sviluppo larvale interni. Combinando filogeografia e genetica di popolazioni, i ricercatori hanno scoperto che C. hystera si è evoluta da una sottopopolazione di C. pentagona e che tale speciazione sarebbe avvenuta circa 6000 anni fa, un tempo estremamente rapido se paragonato all’evoluzione di tratti come l’ermafroditismo e lo sviluppo interno in altri organismi.

Secondo la loro ricostruzione, un piccolo numero di individui o larve di C. pentagona avrebbe colonizzato quello che è l’habitat attuale di C. hystera. Il nuovo habitat avrebbe quindi esercitato una pressione selettiva diversificante, cioè un tipo di selezione, tipico degli ambienti non uniformi, che favorisce i fenotipi espressi dagli alleli posti agli estremi della distribuzione dei caratteri. C. hystera avrebbe così evoluto, per adattarsi al nuovo ambiente, un meccanismo riproduttivo alternativo che avrebbe quindi portato a un isolamento geografico-riproduttivo e, di conseguenza, alla speciazione. Data la grande velocità di questo processo e l’elevata complessità dei tratti evolutisi, i ricercatori ritengono che esso sia avvenuto tramite selezione su una diversità genetica pre-esistente, piuttosto che su nuove mutazioni emerse dopo la separazione.

Quali siano i fattori ecologici responsabili di questa speciazione non è ancora chiaro, ma gli autori ne ipotizzano due: i cambiamenti nella temperatura dell’acqua avvenuti durante le variazioni climatiche del post-Pliocene e la ridotta dimensione della popolazione colonizzatrice. Lo studio apre nuove prospettive sulle dinamiche ecologiche, riproduttive ed evolutive delle stelle di mare, confermando l’importanza di quella corrente della biologia evolutiva che vede nelle interazioni fra geni, ambiente e sviluppo la chiave per progredire nella comprensione dei meccanismi evolutivi.

Michele Bellone

Riferimenti:
Puritz JB, Keever CC, Addison JA, Byrne M, Hart MW, Grosberg RK, Toonen RJ. Extraordinarily rapid life-history divergence between Cryptasterina sea star species. Proc Biol Sci. 2012 Jul 18