Ancora una volta le isole si dimostrano dei laboratori dell’evoluzione. Un nuovo studio rivela che su alcune di queste i barbagianni mostrano una colorazione significativamente più rossastra. Queste isole hanno tutte qualcosa in comune: sono vulcaniche, e dove ci sono i vulcani c’è anche molto zolfo. Nelle piume del barbagianni, così come nei capelli umani, il colore rosso è dato dalla feomelanina. A differenza dell’eumelanina, responsabile dei colori scuri, la feomelanina è una molecola che contiene anche lo zolfo. Gli autori dello studio, pubblicato sulla rivista Journal of Biogeography, ipotizzano che sia proprio la presenza di zolfo ambientale a contribuire alla colorazione.

Un rapace cosmopolita

Facciamo un passo indietro. Il barbagianni è una specie (o forse un complesso di specie) molto studiata. La troviamo in tutto il mondo, isole comprese, dalle Bermuda alle Falkland nelle Americhe, dalle isole scandinave e britanniche a tutte quelle africane nella regione Afro-europea e dallo Sri Lanka alla Tasmania e a tutte le isole del Pacifico in Australasia. In uno studio precedente i ricercatori avevano studiato le differenze tra i barbagianni continentali e quelli insulari, scoprendo che sulle isole erano in genere più chiari. Questo però accadeva solo su isole grandi e vicine alla terraferma, mentre in quelle più remote gli individui sembravano mediamente più rossi-marroni. Spesso le isole e gli arcipelaghi più isolati sono di origine vulcanica. In tempi geologici, i prodotti delle eruzioni formano suoli scuri ricchi di zolfo chiamati andosuoli, ma ci si aspetta di avere molto zolfo anche sulle isole giovani che hanno avuto eruzioni recenti. L’eccezione è rappresentata dalle isole vulcaniche di origine molto antica, che non contengono né andosuoli né zolfo da eruzione. Forse allora la colorazione dei barbagianni dovuta alla feomelanina osservata su certe isole era dovuta a livelli particolarmente alti di zolfo ambientale. D’altra parte, spiega l’ecologo comportamentale Andrea Romano (Dipartimento di Scienze e Politiche Ambientali dell’Università Statale di Milano), se questo è vero sarebbe più difficile osservare un effetto analogo sul continente, dove gli individui sono liberi di spostarsi ed è più probabile che le popolazioni si mischino le une con le altre.

Una banca dati di penne

Nel tempo il gruppo di ricerca ha costruito un grande inventario (oltre 10000 campioni) di penne di barbagianni (parliamo in particolare di quelle del ventre) da ogni angolo del pianeta. I ricercatori hanno poi costruito un database indicando la colorazione di ognuna secondo una scala di colore. Allo stesso tempo, hanno identificato tutte le isole con andosuoli o con attività vulcanica recente (in cui gli andosuoli non si sono ancora formati ma è presente una gran quantità di zolfo ambientale). Poi hanno testato se, statisticamente, il vulcanesimo insulare prediceva effettivamente la presenza di barbagianni con colorazione più rossiccia. L’analisi ha confermato una correlazione, che però spiegherebbe meno del 10% della variazione nel colore ventrale tra isole. Lo zolfo, quindi, potrebbe contribuire alla differenza di colorazione, perché il risultato è statisticamente significativo, ma non è l’unica causa e probabilmente il grosso della variazione è dovuto alla genetica.

Che cosa si può dire dal punto di vista evolutivo

I barbagianni insulari sono in media più feomelanici, e in parte questo può essere dovuto allo zolfo ambientale. Rimane da capire cosa questo significhi a livello evolutivo, e per ora si possono fare solo delle ipotesi. È possibile che l’ambiente di queste isole, con una vegetazione lussureggiante e suoli fertili e scuri, favorisca una colorazione di questo tipo per motivi mimetici. I barbagianni sono notturni, ma secondo alcuni studi nelle notti senza luna gli individui più scuri cacciano meglio. Un’altra ipotesi, che non esclude la precedente, è che l’organismo del barbagianni si liberi dello zolfo in eccesso attraverso la produzione di feomelanina: una strategia di detossificazione quindi. C’è un altro aspetto che complica l’interpretazione di questi risultati. I geni per la sintesi dei pigmenti hanno effetti pleiotropici, cioè influiscono su diversi aspetti della fisiologia e del comportamento. Per esempio, si sa che in alcune specie gli individui più colorati sono anche quelli più aggressivi e disposti a esplorare. Non si può quindi escludere che le popolazioni insulari di barbagianni siano state fondate in principio proprio da questi individui, e che il carattere si sia mantenuto nella popolazione risultante. Anche se, stando ai dati dei ricercatori, dovremmo spiegare perché sulle isole non vulcaniche questo effetto sembra meno accentuato.

Come trovare le risposte

I ricercatori chiariscono che questo lavoro è solo un primo passo: suggerisce un legame causale tra la presenza di zolfo e la produzione di feomelanina, ma non può provarlo perché si basa su una correlazione. Romano spiega che al momento si può solo speculare di come lo zolfo possa passare dall’ambiente all’organismo, e da lì alla feomelanina. Dalla dieta? Dall’acqua? Dal contatto con la pelle? L’unico modo per rispondere è attraverso studi sperimentali, su questi e altri vertebrati.

Riferimenti

Romano, Andrea, et al. “Island volcanism predicts pheomelanin-based plumage colouration in a cosmopolitan raptor.” Journal of Biogeography, vol. n/a, no. n/a, 13 Mar. 2023, doi:10.1111/jbi.14596.