Ricostruita la storia evolutiva degli insetti

Grazie all’analisi dei loro genomi è possibile ripercorrere la storia dell’evoluzione degli insetti e descrivere le relazioni di parentela tra i diversi ordini


È nota la battuta di J. B. S. Haldane, uno dei padri della sintesi evoluzionistica moderna, secondo cui Dio deve avere «una smodata predilezione per i coleotteri». Sono state descritte, finora, più di un milione di specie di insetti, ma, anche a giudicare dal tasso di scoperta annuo di nuove specie, si ritiene ne debbano esistere almeno 5 milioni. Una stima forse in difetto, dato che alcuni si spingono fino a ipotizzare che sulla Terra possano esserci addirittura 30 milioni di specie di insetti. 

Diversi aspetti della loro storia evolutiva sono tuttora poco compresi, così come sono da chiarire le relazioni filogenetiche che legano tra loro molti gruppi. Tuttavia oggi siamo in grado di ricostruire questa storia come mai prima era stato possibile. La filogenomica, ovvero l’applicazione della genomica ai metodi, classici, della filogenetica, insieme alla documentazione fossile, può farci fare un passo in avanti significativo nella comprensione dell’evoluzione, compresa quella degli insetti, come dimostra una ricerca condotta da un numeroso gruppo di ricerca internazionale, che ha pubblicato i risultati su Science.

Uno degli aspetti più controversi della storia degli insetti riguarda la loro stessa origine. Il più antico fossile conosciuto è stato datato a circa 412 milioni di anni fa, ovvero al primo periodo Devoniano. Da studi precedenti sembrava, tuttavia, che la comparsa di questi invetebrati potesse essere fatta risalire a molto prima, al Cambriano o al primo Ordoviciano, ma l’assenza di fossili databili a questo periodo non aiutava a risolvere la controversia. Il nuovo studio conferma le ipotesi precedenti e colloca l’origine degli insetti all’inizio dell’Ordoviciano, circa 479 milioni di anni fa.

L’approccio filogenomico, attraverso l’analisi delle sequenze di quasi 1500 geni di insetti appartenenti a tutti gli ordini esistenti, fornisce un quadro complessivo della loro storia e dei tempi di divergenza delle linee evolutive che hanno portato all’enorme biodiversità che oggi possiamo osservare. I dati indicano che gli insetti devono avere colonizzato le terre emerse all’incirca nello stesso periodo delle piante. La comparsa dei primi insetti alati (peraltro, il volo è apparso per la prima volta sulla Terra proprio con gli insetti) si conferma essere avvenuta tra nel primo Devoniano, attorno a 406 milioni di anni fa. Lo studio rafforza anche la posizione dei Remipedi, crostacei abitanti delle grotte sottomarine, come organismi attualmente viventi più vicini agli insetti.

Dopo la comparsa del volo è iniziata la grande radiazione evolutiva degli Pterigoti, il vasto gruppo degli insetti alati (dal punto di vista tassonomico, una sottoclasse) a cui appartiene la quasi totalità degli attuali ordini di insetti, compresi quelli che hanno perso, in seguito, le ali nel corso dell’evoluzione. Dalla ricostruzione emerge che gli Efemerotteri e gli Odonati (come le libellule) derivano da un antenato comune. Anche il gruppo dei Polineotteri, che comprende diversi ordini a cui appartengono cavallette, grilli, blatte, termiti, mantidi, dimostra di avere una discendenza comune, databile a circa 302 milioni di anni fa.  

Gli Psocotteri, o “pidocchi dei libri”, insieme ai “veri pidocchi”, sembrano esseri i parenti più stretti degli Olometaboli, gli insetti che compiono metamorfosi completa dallo stadio larvale a quello adulto. I due gruppi potrebbero avere iniziato a divergere circa 362 milioni di anni fa, sebbene siano necessari altri studi per confermare questo dato. Gli autori, inoltre, stimano che la diversificazione delle numerose specie di pidocchi sia iniziata circa 53 milioni di anni fa, ovvero dopo la comparsa degli uccelli e mammiferi loro ospiti, a dispetto di chi in precedenza aveva avanzato l’ipotesi di una loro origine più antica, circa 130 milioni di anni fa, e immaginato che i loro primi ospiti potessero essere stati i dinosauri piumati.

La grande diversificazione all’interno degli ordini degli Imenotteri (formiche, api, insetti), dei Lepidotteri (farfalle falene) e dei Ditteri (mosche, zanzare), un evento significativo nella storia evolutiva degli insetti, è iniziata all’inizio del Cretaceo, durante la radiazione delle angiosperme, le piante con fiore. 

Gli insetti costituiscono una parte rilevantissima della biodiversità del pianeta, non solo in termini di numero di specie, ma anche di individui e di biomassa totale. Per le funzioni che essi svolgono negli ecosistemi, si può dire che dalla loro esistenza dipenda in buona parte la stessa vita sulla Terra. Come afferma E. O. Wilson: «se tutti gli insetti scomparissero, gli ecosistemi terrestri collasserebbero». 

Antonio Scalari


Riferimenti: 
B. Misof et al. Phylogenomics resolves the timing and pattern of insect evolution. Science, 2014; 346 (6210): 763 DOI: 10.1126/science.1257570 

Credit image: Dawidl, Wikimedia Commons