Speciazione e dimensione delle isole: il caso dei roditori delle Filippine

Studi su specie di roditori Apomys in una isola delle Filippine stabiliscono un nuovo limite inferiore per le dimensioni dell’isola in grado di consentire processi di speciazione nei vertebrati

Il livello di biodiversità osservabile in un territorio dipende principalmente dai processi della colonizzazione, nonché dal bilancio tra estinzione e speciazione a livello locale.  Le isole, e in particolare le isole oceaniche, sono laboratori naturali privilegiati per lo studio dei processi evolutivi, che possono generalmente essere osservati con maggiore rapidità e precisione, e dove animali isolati possono evolvere in nuove specie che non si trovano da nessun’altra parte. Esempi famosi sono i canguri australiani, i lemuri malgasci, o le tartarughe e i fringuelli osservati nelle isole Galapagos.

In uno studio, i cui risultati sono stati pubblicati sul Journal of Biogeography, Lawrence Heaney e Christopher C. Kyriazis, ricercatori del Field Museum di Chicago, hanno indagato il tema della speciazione dei mammiferi sulle isole, con l’obiettivo specifico di valutare come la formazione di nuove specie possa dipendere dalle dimensioni dell’isola stessa.

L’arcipelago delle Filippine è un posto ideale per studiare l’evoluzione della diversità animale e Luzon, l’isola più grande delle Filippine e una delle più grandi del mondo, è l’isola di minori dimensioni in cui si era in passato osservato il diversificarsi di specie di mammiferi. Lo studio si è concentrato sulla più piccola Mindoro, settima isola per dimensioni dell’arcipelago, ubicata a sud-ovest di Luzon, con una superficie di 10.572 km² (di dimensioni paragonabili a quelle di un’isola come Cipro).

Danny Balete, collega di Heaney recentemente scomparso, ha guidato a Mindoro missioni sul campo, dal 2012 al 2016, occupandosi di ricerca e campionatura dei piccoli mammiferi autoctoni dell’isola. Ed è qui che entrano in gioco i “topi mangia-vermi” (earthworm mice), piccoli mammiferi del genere Apomys.

Gli Apomys sono piccoli roditori endemici della maggior parte delle isole Filippine. In media la lunghezza del loro corpo, testa compresa, è di circa 10 cm, con coda più lunga o di quasi uguale lunghezza. Presentano pelliccia morbida e spessa, vivono delle foreste che si trovano nelle montagne, preferiscono mangiare vermi, ma non disdegnano semi e frutti.

Per comprendere con precisione il numero di specie di Apomys presenti sull’isola, i ricercatori hanno sequenziato il DNA da tessuti prelevati ai roditori.  L’analisi comparativa delle sequenze ha portato alla conclusione che su Mindoro sono presenti diverse specie separate del genere Apomys, di cui quattro specie, tre delle quali precedentemente sconosciute, appartenenti al sottogenere Megapomys. Le quattro specie discendono da un antenato comune, probabilmente arrivato dall’isola di Luzon attraverso uno stretto canale marittimo circa 2.4 milioni di anni fa. I meccanismi di speciazione si presumono siano stati allopatrici, la separazione geografica delle diverse popolazioni all’interno dell’isola favorita dalla presenza delle zone montagnose. Specie di Apomys presenti sull’isola ma appartenenti ad un diverso sottogenere sono attualmente oggetto di studio.

In passato la maggior parte degli studi sui processi evolutivi in atto nelle isole erano principalmente focalizzati su colonizzazione ed estinzione, che operano a tutte le dimensioni. Negli ultimi anni, maggiore attenzione è stata dedicata alle dinamiche dei processi di speciazione, la cui efficacia può essere limitata dall’area.

Per diversi taxa di vertebrati terrestri sembra esserci un valore limite dell’area al di sotto del quale la speciazione non può aver luogo. Non si conoscono processi di speciazione per i pipistrelli all’interno di isole più piccole del Madagascar, o di grandi mammiferi su isole più piccole di Sulawesi (180.681 km²). Processi di speciazione per uccelli e piccoli rettili sono stati osservati su isole piccole come, rispettivamente, Giamaica e Porto Rico. In relazione alla speciazione di piccoli mammiferi, l’isola di Mindoro rappresenta, ad oggi, il limite di dimensione minimo in cui è stata osservata.

Affermare che specie con alta vagilità e grandi dimensioni del corpo richiedono, per processi di speciazione, isole più grandi rispetto a specie con bassa vagilità e dimensioni corporee inferiori, risulta quindi lecito.  I ricercatori osservano che ulteriori indagini approfondite sarebbero comunque necessarie; difatti gli studi finora effettuati presentano dati che riguardano solo pochi taxa e provengono solo da un numero limitato di isole, principalmente tropicali. Osservazioni su isole molto grandi nelle regioni polari ad esempio sinora non hanno mostrato prove di speciazione in situ per piccoli mammiferi.

Mindoro ha le stesse dimensioni del Parco Nazionale di Yellowstone, ciò significa che c’è una risposta positiva ad una domanda posta nel 1980 dal biologo americano Michael E. Soulé, che si chiedeve se esistessero parchi nazionali abbastanza grandi da permettere la speciazione di vertebrati. Le implicazioni della scoperta di Heaney e Kyriazis possono fornire agli scienziati preziose informazioni per pianificare gli spazi di conservazione per preservare la biodiversità. “Mentre la popolazione umana continua ad espandersi, cosa succederà a tutto il resto? Come potranno evolvere le nuove specie?” si chiede Heaney. “Questo progetto è un passo avanti per essere in grado di rispondere a questa domanda.


Riferimenti:
Lawrence R. Heaney, Christopher C. Kyriazis, Danilo S. Balete, Scott J. Steppan, Eric A. Rickart.”How small an island? Speciation by endemic mammals (Apomys, Muridae) on an oceanic Philippine island”. Journal of Biogeography, 2018; DOI:10.1111/jbi.13352

Credit: L. R. Heaney, The Field Museum