Lo storno conquista il West

Dopo la sua introduzione alla fine dell’800 negli Stati Uniti, lo storno comune si è rivelato una specie invasiva che ha conquistato l’intero Nord America. Una nuova ricerca mette in relazione ambiente e variazioni genetiche, identificando nell’adattamento locale le basi del successo adattativo dello storno.

Una specie aliena è una specie accidentalmente o volontariamente introdotta in un nuovo ecosistema. Se comincia ad aumentare di numero minacciando le specie autoctone e l’habitat, la specie aliena in questione è anche invasiva.

Tra le specie più invasive troviamo lo storno comune (Sturnus vulgaris): familiare a noi europei, ma completamente assente in Nord America fino alla fine del 1800.

Introdotto a New York nel 1890 da un appassionato di Shakespeare (voleva in America le specie di uccelli nominate dal Bardo), lo storno si è adattato benissimo al nuovo ambiente, espandendosi dalla costa orientale con milioni di individui, e arrivando persino a minacciare i raccolti agricoli, dal nord del Messico fino al sud dell’Alaska.

Il successo di una specie aliena risiede sia nelle condizioni ambientali favorevoli, come l’assenza di un parassita o di competitori e predatori, sia nelle caratteristiche della specie come alti tassi di riproduzione o plasticità alimentare.

In uno studio pubblicato su Molecular Ecology un gruppo di scienziati propone che la chiave del successo adattativo degli storni sia stato l’adattamento alle condizioni climatiche locali. Il rapido aumento della popolazione e la conseguente espansione dell’areale iniziale avrebbe portato ad un altrettanto rapido adattamento alle numerose condizioni locali incontrate, nonostante la popolazione fosse giovane (poco più di 100 anni).

Per dimostrare che la variazione genetica nei 166 storni analizzati era imputabile all’adattamento locale sono stati presi in esame più di 15000 SNP, ovvero polimorfismi a carico di singoli nucleotidi, che rendono un individuo diverso da un altro. Un gruppo di individui con lo stesso nucleotide in una determinata posizione viene detto aplotipo. All’interno di una popolazione esistono fino a 4 aplotipi per un determinato SNP, visto che i nucleotidi sono solo 4. Ma riunendo gli individui di una popolazione per diversi SNP si possono ottenere moltissimi aplotipi diversi, cioè gruppi di individui con varianti nucleotidiche rispetto al resto della popolazione.

Gli studiosi hanno scoperto che quasi 200 di questi SNP correlano con fattori come temperature o precipitazioni medie annue, dimostrando l’adattamento di varie sottopopolazioni (e quindi aplotipi) alle diverse condizioni ambientali che hanno incontrato espandendosi in tutti gli Stati Uniti. Sembra siano state in particolare l’aridità e le basse temperature – condizioni non sperimentate dagli storni nel loro habitat d’origine –  a portare alle rapide variazioni genetiche che hanno permesso agli storni di continuare la loro corsa verso ovest. Questi rapidi adattamenti secondo gli studiosi sono dovuti al veloce passaggio da centinaia a milioni di individui, che hanno via via saturato l’areale iniziale spingendo verso ovest gli animali rimasti ai margini dell’areale.

Questi storni, portatori di alleli unici, sono andati incontro alla loro fine oppure, grazie alla loro unicità genetica, si sono adattati alle condizioni locali, moltiplicandosi e diventando gli aplotipi dominanti. Questo cambio di aplotipo allontanandosi dal luogo d’origine della popolazione viene detto effetto surfing. L’effetto surfing avrebbe spinto sempre più a ovest questi animali, capaci di adattarsi alle  condizioni locali grazie a casuali varianti aplotipiche adatte. Gli storni avrebbero ovviato poi al calo di variabilità genetica dovuta all’effetto del fondatore iniziale facendo qualcosa di estremamente semplice per loro: migrare. Gli scienziati, infatti, hanno riscontrato una buona eterozigosità, probabilmente frutto di migrazioni e incroci tra storni provenienti da diverse località di campionamento.

Studi come questo dimostrano ulteriormente che la diffusione delle specie aliene invasive non dipende solo da aspetti intrinseci ed estrinseci, ma anche da aspetti evoluzionistici come la deriva genetica causata dall’effetto surfing e l’adattamento locale reso possibile da varianti aplotipiche casuali.

Riferimenti:
Hofmeister, Natalie R., et al. “Environmental correlates of genetic variation in the invasive European starling in North America.” Molecular Ecology, vol. 30, no. 5, 1 Mar. 2021, pp. 1251-63, doi: doi.org/10.1111/mec.15806

Immagine: 
Mickey005, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons