Una nuova genealogia per gli uccelli

Tutti conoscono almeno una o due specie di uccelli: passeri o gabbiani, aquile e struzzi, eccetera… E tutti sono convinti, per esempio, che aquile e falchi siano parenti; in fondo sono predatori dalla vista acuta con le ali adattate al volo veloce e spesso velocissimo. E che “passerotti” e pappagalli siano quanto di più distante esista: uccelletti di città contro


Tutti conoscono almeno una o due specie di uccelli: passeri o gabbiani, aquile e struzzi, eccetera… E tutti sono convinti, per esempio, che aquile e falchi siano parenti; in fondo sono predatori dalla vista acuta con le ali adattate al volo veloce e spesso velocissimo. E che “passerotti” e pappagalli siano quanto di più distante esista: uccelletti di città contro coloratissimi abitanti delle foreste tropicali e delle savane. E invece: un’altra volta la ricerca è intervenuta per smentire il senso comune. Non con le osservazioni accurate dell’anatomia (o meglio non solo), ma con la solita guastafeste, la genetica. Allora, ecco il succo della notizia: i Passeriformes hanno come sister group gli Psittaciformes. Detta così, sembra una roba da espertissimi tassonomi. Ma così; passerotti e pappagalli sono fratelli?

Il tutto deriva da un grosso studio che è andato a scovare nel genoma di alcune specie di uccelli elementi che possono svelare antiche parentele e insospettate fratellanze. Prima il metodo: gli autori (tedeschi e americani) sono andati a vedere nel Dna di alcune specie di uccelli i retroposoni, che sono virtually homoplasy-free. Vediamo di risolvere il tutto; i retroposoni sono geni saltanti (jumping genes), pezzetti di Dna che si inseriscono nei cromosomi con l’aiuto di un enzima, la trascrittasi inversa, che però non sintetizzano loro – a differenza dei retrotrasposoni. Omoplasia sarebbe la somiglianza dovuta all’evoluzione convergente in entità dall’origine differente – questi frammenti di gene escludono che siano nelle specie studiate perché li aveva il loro antenato. I retroposoni sono sparsi un po’ in tutto il genoma di ogni specie, e studiare dove sono e come sono fatti serve a stabilire quando si sono inseriti nel Dna, e quindi la parentela delle specie in cui sono presenti. Fino ad adesso i Passeriformi, che comprendono circa il 50% di tutti gli uccelli, erano stati accostati a i picchi, alle ghiandaie marine e ai cuculi. Tutti con prove mai del tutto convincenti.

Studiando allora oltre 200.000 retroposoni, i ricercatori sono riusciti a stabilire senza ombra di dubbio che quello che vediamo nelle enciclopedie degli uccelli (come per esempio questa) non corrisponde alla verità. Che cioè per fare un esempio i falchi e le aquile non sono affatto parenti, che galliformi e anatre formano un gruppo compatto, che appunto pappagalli e passerotti sono parenti. Il risultato (un nuovo albero filogenetico degli uccelli) è questo: i pallini neri sono retroposoni propri degli uccelli, quelli grigi sono retroposon presence/absence markers that are congruent with one another.

Come vedete ci sono tre grossi gruppi: i Paleognati (struzzi, nandù e tinamou), i Galloanserae (polli e anatre essenzialmente) e tutti gli altri. Alloro interno quello che ci interessa sono gli ultimi in alto, di cui vedete un ingrandimento a destra; sono gli Psittacopasserae, cioè il gruppi monofiletico cui appartengono Passeriformi e Psittaciformi (Taeniopygia è il diamante mandarino, Nestor è un pappagallo neozelandese). C’è anche il piccolo particolare che un gruppo collaterale ai Psittacopasserae sono i Falconiformi (i falchi, ovviamente) che però sono molto lontani dagli Accipitriformi (poiane e aquile). Ergo, un gheppio e una poiana non sono parenti. E passeri/pappagalli insieme ai falchi veri e propri fanno gli Eufalconimorphae. Ci sono altre conseguenze a questa rivoluzione (che per la verità era stata anticipata qualche annetto fa da questo e questo studio); cioè per esempio che ci si comincia a chiedere cos’abbiano in comune usignoli e pappagalli. La risposta è che entrambi hanno stratosferiche capacità vocali e che queste stesse capacità potrebbero derivare loro da una comune origine. Prima lo studio di quando i retroposoni si siano inseriti nel genoma di vari gruppi di uccelli ha determinato che i Psittacopasserae sono nati circa 30 milioni di anni prima di quanto si pensasse (cioè un centinaio di milioni di anni fa). Hanno poi ripreso alcuni studi anatomici per capire cosa c’era in comune nel cervello di uccelli lira e are. Ed ecco il risultato

Il quadratino nero segna il momento in cui è nato l’anterior medial vocal pathway, cioè la struttura anatomica che permette a pappagalli cinerini e corvi di “parlare” così bene. Il cosiddetto posterior lateral vocal pathway è diverso nei due gruppi (in uno è separato, nell’altro è inserito nella “via auditoria”). Non si sa ancora bene se è un tratto che si è differenziato dopo essere sorto insieme o se si è sviluppato indipendentemente. Notate anche che molto lontano da questi gruppi ci sono i colibrì, anch’essi in grado di apprendere i suoni. Che però usano un metodo diverso, e sicuramente sviluppato in temi e modo diversi (classico caso di evoluzione convergente). Che dimostra anche come la genetica possa essere uno strumento potente, ma sempre da comparare con l’anatomia. E che la ricerca scientifica sia un’attività tutt’altro che banale; anzi, che spessissimo quello che sappiamo e pensiamo di conoscere sia completamente distrutto dalla scienza. Che dimostra alla fine di aver ragione sul banale senso comune.

Da Leucophaea, il blog di Marco Ferrari


Riferimenti:
Suh, A., Paus, M., Kiefmann, M., Churakov, G., Franke, F., Brosius, J., Kriegs, J., & Schmitz, J. (2011). Mesozoic retroposons reveal parrots as the closest living relatives of passerine birds Nature Communications,  DOI: 10.1038/ncomms1448

Foto di Andrea Romano