Temperatura ambientale e tassi evolutivi

Le specie evolvono più velocemente ad alte temperature? Alcune ricerche avevano risposto positivamente a questa domanda, dimostrando che le piante e alcuni piccoli animali marini presentavano tassi di evoluzione molecolare più rapidi a ridosso dell’equatore piuttosto che ai poli e nelle regioni pianeggianti piuttosto che in quelle montane. Le alte temperature, infatti, sono in grado di incrementare il metabolismo di

Le specie evolvono più velocemente ad alte temperature? Alcune ricerche avevano risposto positivamente a questa domanda, dimostrando che le piante e alcuni piccoli animali marini presentavano tassi di evoluzione molecolare più rapidi a ridosso dell’equatore piuttosto che ai poli e nelle regioni pianeggianti piuttosto che in quelle montane. Le alte temperature, infatti, sono in grado di incrementare il metabolismo di questi organismi e il tasso di riproduzione, fattore che determina l’aumento delle mutazioni che possono essere trasmesse alla prole. Per quanto concerne i mammiferi, invece, si riteneva che, essendo omeotermi, non fossero influenzati dalla temperatura in questo senso.

Un recente studio, pubblicato sulla rivista Proceedings of the Royal Society B, ha evidenziato che anche questo gruppo di animali sembra evolvere più velocemente in presenza di alte temperature. L’analisi ha preso in considerazione le sequenze del gene che codifica per il citocromo b di 260 specie di mammiferi appartenenti a 29 famiglie e 10 ordini. Successivamente, sono stati valutati i tassi di mutazione all’interno delle sequenze geniche di specie strettamente imparentate che vivono in condizioni climatiche differenti.

I risultati indicano che le specie che si trovano all’equatore o a basse latitidini presentano un tasso di evoluzione molecolare (inteso come numero di mutazioni) pari a 1,5 volte quello delle specie affini di latitudini più boreali o di montagna. E’ bene specificare che questo esito non indica che le temperature influenzano direttamente l’incidenza delle mutazioni, ma che esiste una correlazione tra questi due fattori.

Per spiegare questi risultati i ricercatori chiamano in causa l’Ipotesi della Regina Rossa: dato che in climi caldi le piante evolvono più velocemente è possibile che le specie che si nutrono di esse saranno avvantaggiate quando il proprio tasso di cambiamento sarà altrettanto veloce; in questo modo, sarebbero in grado rispondere in maniera più efficace alle difese messe in atto dalle specie che vengono consumate. In alternativa, si potrebbe pensare, concludono i ricercatori, che le alte temperature, mantenendo costantemente le condizioni ottimali per la riproduzione, influenzino il tasso di generazione e che questo sia il fattore determinante per l’incremento delle mutazioni.

Andrea Romano


Riferimenti:
Len N. Gillman, D. Jeanette Keeling, Howard A. Ross, Shane D. Wright, Latitude, elevation and the tempo of molecular evolution in mammals, Proceedings of the Royal Society B, doi: 10.1098/rspb.2009.0674