Il puzzle delle testuggini di San Cristobal (Galápagos)
L’analisi del DNA mitocondriale di alcuni esemplari museali di testuggine gigante dell’isola di San Cristobal (Galápagos), tra cui anche l’olotipo della specie, sorprendono gli scienziati e complicano non poco la storia evolutiva di queste iconiche testuggini
Spesso nella ricerca scientifica accade di trovare un risultato totalmente inaspettato che, come un colpo di scena cinematografico, rimette in discussione quelle che poco prima erano certezze. È quello che è accaduto ad un team internazionale di ricerca, intento ad esaminare il DNA mitocondriale di 6 esemplari museali di Chelonoidis chathamensis, una delle specie di testuggine gigante delle Galápagos.
Gli scienziati, la cui pubblicazione potete trovare su Heredity, hanno confrontato i 6 esemplari museali con quelli della popolazione presente sull’isola di San Cristobal, scoprendo che solo un esemplare appartiene effettivamente alla popolazione di testuggini attualmente in vita.
In particolare, questo esemplare conservato in museo, era stato catturato vivo nel 1906. Ma gli altri 5? Sono resti di individui ritrovati in grotta e morti probabilmente in seguito ad una caduta accidentale. Questi 5 individui presentano una combinazione di varianti genetiche (aplotipo) totalmente diversa dalla specie che attualmente popola l’isola e questo ha sorpreso gli scienziati visto che uno di questi esemplari di grotta è proprio l’olotipo di C. chathamensis, cioè l’esemplare usato per descrivere la specie.
Una testuggine estinta
Gli scienziati hanno quindi esaminato il DNA mitocondriale di 129 individui presenti sull’isola per valutare se ci fosse un secondo aplotipo nella popolazione. Le analisi però hanno confermato come l’attuale specie di San Cristobal appartiene ad un solo aplotipo mitocondriale, nel quale è compreso anche l’esemplare catturato vivo nel 1906.
Confrontando invece l’aplotipo degli esemplari ritrovati in grotta con le altre 15 specie note delle Galápagos, il team ha scoperto che questi esemplari sono più vicini agli aplotipi delle isole di Pinta e Española.
I ricercatori hanno perciò scoperto non solo che l’olotipo dell’attuale specie potrebbe non essere effettivamente appartenuto alla stessa, ma che questo clade estinto è maggiormente imparentato alle due specie C. abingdonii e C. hoodensis, endemiche rispettivamente dell’isola di Pinta e di Española, rispetto a quanto non lo sia con C. chathamensis, complicando il quadro dell’origine e delle relazioni tra queste specie.
Il mistero continua
A questo punto gli scienziati hanno proposto alcune ipotesi: scartata l’idea che l’aplotipo estinto e quello attuale possano essere derivati da uno stesso antenato in comune di terraferma, in due eventi di colonizzazione temporalmente separati, una possibile ipotesi potrebbe essere un episodio di vicarianza causato dall’innalzamento del livello del mare che avrebbe diviso in due l’isola di San Cristobal, causando l’isolamento di una parte della popolazione e la comparsa di un secondo aplotipo mitocondriale. Una seconda ipotesi, invece, vedrebbe l’esistenza di una proto-isola comprendente le attuali San Cristobal ed Española, che una volta divise avrebbero portato alla formazione di due taxa con due aplotipi mitocondriali diversi, uno dei quali avrebbe ricolonizzato San Cristobal per poi estinguersi e lasciare traccia di se solo grazie a questi esemplari ritrovati in grotta.
Senza dati sul genoma nucleare è difficile esprimersi in modo assoluto sull’esistenza di una specie di testuggine diversa da quella attuale. Quello che, però, ribadisce questo studio è l’importanza del DNA mitocondriale come strumento di indagine soprattutto quando il cattivo stato dei reperti fossili non permette il ritrovamento di DNA nucleare, presente in minore quantità all’interno dell’organismo rispetto a quello mitocondriale.
Riferimenti:
Jensen, E.L., Quinzin, M.C., Miller, J.M. et al. A new lineage of Galápagos giant tortoises identified from museum samples. Heredity 128, 261–270 (2022). https://doi.org/10.1038/s41437-022-00510-8
Immagine: Diego Delso, delso.photo, License CC-BY-SA.
Gli scienziati, la cui pubblicazione potete trovare su Heredity, hanno confrontato i 6 esemplari museali con quelli della popolazione presente sull’isola di San Cristobal, scoprendo che solo un esemplare appartiene effettivamente alla popolazione di testuggini attualmente in vita.
In particolare, questo esemplare conservato in museo, era stato catturato vivo nel 1906. Ma gli altri 5? Sono resti di individui ritrovati in grotta e morti probabilmente in seguito ad una caduta accidentale. Questi 5 individui presentano una combinazione di varianti genetiche (aplotipo) totalmente diversa dalla specie che attualmente popola l’isola e questo ha sorpreso gli scienziati visto che uno di questi esemplari di grotta è proprio l’olotipo di C. chathamensis, cioè l’esemplare usato per descrivere la specie.
Una testuggine estinta
Gli scienziati hanno quindi esaminato il DNA mitocondriale di 129 individui presenti sull’isola per valutare se ci fosse un secondo aplotipo nella popolazione. Le analisi però hanno confermato come l’attuale specie di San Cristobal appartiene ad un solo aplotipo mitocondriale, nel quale è compreso anche l’esemplare catturato vivo nel 1906.
Confrontando invece l’aplotipo degli esemplari ritrovati in grotta con le altre 15 specie note delle Galápagos, il team ha scoperto che questi esemplari sono più vicini agli aplotipi delle isole di Pinta e Española.
I ricercatori hanno perciò scoperto non solo che l’olotipo dell’attuale specie potrebbe non essere effettivamente appartenuto alla stessa, ma che questo clade estinto è maggiormente imparentato alle due specie C. abingdonii e C. hoodensis, endemiche rispettivamente dell’isola di Pinta e di Española, rispetto a quanto non lo sia con C. chathamensis, complicando il quadro dell’origine e delle relazioni tra queste specie.
Il mistero continua
A questo punto gli scienziati hanno proposto alcune ipotesi: scartata l’idea che l’aplotipo estinto e quello attuale possano essere derivati da uno stesso antenato in comune di terraferma, in due eventi di colonizzazione temporalmente separati, una possibile ipotesi potrebbe essere un episodio di vicarianza causato dall’innalzamento del livello del mare che avrebbe diviso in due l’isola di San Cristobal, causando l’isolamento di una parte della popolazione e la comparsa di un secondo aplotipo mitocondriale. Una seconda ipotesi, invece, vedrebbe l’esistenza di una proto-isola comprendente le attuali San Cristobal ed Española, che una volta divise avrebbero portato alla formazione di due taxa con due aplotipi mitocondriali diversi, uno dei quali avrebbe ricolonizzato San Cristobal per poi estinguersi e lasciare traccia di se solo grazie a questi esemplari ritrovati in grotta.
Senza dati sul genoma nucleare è difficile esprimersi in modo assoluto sull’esistenza di una specie di testuggine diversa da quella attuale. Quello che, però, ribadisce questo studio è l’importanza del DNA mitocondriale come strumento di indagine soprattutto quando il cattivo stato dei reperti fossili non permette il ritrovamento di DNA nucleare, presente in minore quantità all’interno dell’organismo rispetto a quello mitocondriale.
Riferimenti:
Jensen, E.L., Quinzin, M.C., Miller, J.M. et al. A new lineage of Galápagos giant tortoises identified from museum samples. Heredity 128, 261–270 (2022). https://doi.org/10.1038/s41437-022-00510-8
Immagine: Diego Delso, delso.photo, License CC-BY-SA.
Mi sono laureato in Biologia Evoluzionistica all’Università degli Studi di Padova. Ho scritto per OggiScienza e sono attivo nel campo della divulgazione scientifica. Ho creato e dirigo il progetto di divulgazione scientifica multipiattaforma “Just a Story”
