Speciazione a ritmo di Surf Rock e Delta Blues
La radiazione adattativa dei fringuelli di Darwin alle Isole Galàpagos studiata dai coniugi Grant è un esempio di speciazione. Quest’ultima è un processo fondamentale nella storia evolutiva degli organismi: genera infatti nuove specie separandone una preesistente in due riproduttivamente isolate e producendo così diversità biologica. Tra i molti modi in cui questo processo può avvenire, la divergenza geografica dei segnali […]
La radiazione adattativa dei fringuelli di Darwin alle Isole Galàpagos studiata dai coniugi Grant è un esempio di speciazione. Quest’ultima è un processo fondamentale nella storia evolutiva degli organismi: genera infatti nuove specie separandone una preesistente in due riproduttivamente isolate e producendo così diversità biologica. Tra i molti modi in cui questo processo può avvenire, la divergenza geografica dei segnali sessuali è uno dei più importanti. Ad esempio, i suoni degli Oscini (passeriformi) hanno un ruolo nell’identificazione di partner della stessa specie e sono culturalmente trasmessi attraverso vere e proprie scuole di canto.
I maschi di tutti i fringuelli di Darwin sono abbastanza monotoni: cantano un’unica canzone semplice e invariata per tutta la loro vita e la trasmettono ai propri figli. Le femmine usano queste canzoni per il riconoscimento della propria specie e la scelta del partner. Così, la divergenza delle canzoni potrebbe limitare l’accoppiamento delle femmine e perciò svolgere un ruolo cruciale nella speciazione promuovendo l’isolamento genetico.
Partendo da questi presupposti, un gruppo eterogeneo di ricercatori tedeschi, americani, ecuadoriani ed inglesi ha studiato il canto di questi uccelli e ha pubblicato i risultati sulla rivista PloS One. Per farlo, sono andati alla ricerca del fringuello più raro, anzi, di uno tra gli uccelli più rari del mondo: il fringuello della mangrovia, Camarhynchus heliobates, che ha una popolazione mondiale stimata a 100 esemplari. Storicamente questa specie era presente nelle isole Isabela e Fernandina, nell’arcipelago delle Galàpagos, ma attualmente è rimasta solo nella prima. Come ci hanno insegnato i professori Grant, la vita su queste isole non è per niente facile. Su Isabela, infatti, questi fringuelli sono confinati in due popolazioni: una sulla costa ovest ed una molto piccola ad est, separate da 70 km di arido deserto lavico e montagne vulcaniche.
Durante gli studi, i ricercatori hanno scoperto che queste due popolazioni cantano in modo differente: un po’ come avviene per la musica della east coast e della west coast degli Stati Uniti, i gusti dei due gruppi sono proprio diversi! La differenza rilevata tra i canti è grande quanto quella tra le diverse specie di fringuelli, se non addirittura maggiore. Come dire, Surf Rock per la costa est e Delta Blues per la ovest: due sound per due mondi! E’ stato infatti ipotizzato che le varianti locali nei canti degli uccelli siano risposta alle situazione ambientali che essi riscontrano negli habitat. Ad ovest niente onde, niente surf: meglio un placido e nostalgico blues!
Nel caso di queste popolazioni, entrambe vivono in foreste di mangrovie, ma queste piante nella costa ovest sono due volte più alte di quelle della costa est ed anche la chioma nel primo caso è molto meno chiusa. Tuttavia questi sono dettagli! In realtà più probabilmente le differenze sono dovute a variazioni casuali del processo di trasmissione culturale tra individui, come nel famoso gioco del “telefono senza fili”: si sa cosa entra, ma non si sa mai cosa ne esce!
Sono state quindi condotte analisi bioacustiche ed effettuati esperimenti in playback (nessuno ormai canta più dal vivo!) per verificare se i fringuelli delle mangrovie siano in grado di discriminare tra i canti delle due località. I maschi territoriali rispondono maggiormente alle canzoni “locali” piuttosto che a quelle dei maschi della costa opposta. Ma come sempre, sono le femmine ad avere il coltello dalla parte del manico: che ne pensano loro della musica? Qui sorge un problema: le femmine non amano il playback, preferiscono i concerti dal vivo. Come dargli torto? Così generalmente in questi studi è molto più facile avere risposte ai canti dai maschi, che evidentemente sono più di bocca buona. Ad ogni modo, nella risposta delle femmine a canti locali piuttosto che “stranieri” il rapporto rilevato è di cinque a uno. E’ quindi possibile che in realtà grazie a questo tipo di discriminazione, le due popolazioni di fringuelli delle mangrovie siano già riproduttivamente isolate e possano essere trattate come due specie differenti. Sfortunatamente, però, se così fosse, la popolazione della costa est andrà presto incontro ad estinzione in quanto è stimata in soli 5-10 individui! E addio Delta Blues!
Lo studio quindi depone a favore di un ruolo essenziale dei segnali sessuali durante la speciazione e sottolinea importanti implicazioni per la conservazione. Spesso si ipotizza infatti che specie a rischio di estinzione siano omogenee, mentre questi risultati mostrano che anche un piccolo numero di individui può ospitare incompatibilità riproduttive. Quindi, se gli individui delle due popolazioni non sono in grado di riprodursi con successo, le azioni di accoppiamento in cattività o spostamenti di esemplari da un territorio all’altro sarebbero di scarso successo.
Speriamo solo di non vedere la fine del fringuello delle mangrovie orientali!
Ilaria Panzeri
Riferimenti
Brumm H, Farrington H, Petren K., Fessl B. Evolutionary Dead End in the Galàpagos: Divergence of Sexual Signals in the Rarest of Darwin’s Finches. PLOS one 5(6): e11191, 2010.
I maschi di tutti i fringuelli di Darwin sono abbastanza monotoni: cantano un’unica canzone semplice e invariata per tutta la loro vita e la trasmettono ai propri figli. Le femmine usano queste canzoni per il riconoscimento della propria specie e la scelta del partner. Così, la divergenza delle canzoni potrebbe limitare l’accoppiamento delle femmine e perciò svolgere un ruolo cruciale nella speciazione promuovendo l’isolamento genetico.
Partendo da questi presupposti, un gruppo eterogeneo di ricercatori tedeschi, americani, ecuadoriani ed inglesi ha studiato il canto di questi uccelli e ha pubblicato i risultati sulla rivista PloS One. Per farlo, sono andati alla ricerca del fringuello più raro, anzi, di uno tra gli uccelli più rari del mondo: il fringuello della mangrovia, Camarhynchus heliobates, che ha una popolazione mondiale stimata a 100 esemplari. Storicamente questa specie era presente nelle isole Isabela e Fernandina, nell’arcipelago delle Galàpagos, ma attualmente è rimasta solo nella prima. Come ci hanno insegnato i professori Grant, la vita su queste isole non è per niente facile. Su Isabela, infatti, questi fringuelli sono confinati in due popolazioni: una sulla costa ovest ed una molto piccola ad est, separate da 70 km di arido deserto lavico e montagne vulcaniche.
Durante gli studi, i ricercatori hanno scoperto che queste due popolazioni cantano in modo differente: un po’ come avviene per la musica della east coast e della west coast degli Stati Uniti, i gusti dei due gruppi sono proprio diversi! La differenza rilevata tra i canti è grande quanto quella tra le diverse specie di fringuelli, se non addirittura maggiore. Come dire, Surf Rock per la costa est e Delta Blues per la ovest: due sound per due mondi! E’ stato infatti ipotizzato che le varianti locali nei canti degli uccelli siano risposta alle situazione ambientali che essi riscontrano negli habitat. Ad ovest niente onde, niente surf: meglio un placido e nostalgico blues!
Nel caso di queste popolazioni, entrambe vivono in foreste di mangrovie, ma queste piante nella costa ovest sono due volte più alte di quelle della costa est ed anche la chioma nel primo caso è molto meno chiusa. Tuttavia questi sono dettagli! In realtà più probabilmente le differenze sono dovute a variazioni casuali del processo di trasmissione culturale tra individui, come nel famoso gioco del “telefono senza fili”: si sa cosa entra, ma non si sa mai cosa ne esce!
Sono state quindi condotte analisi bioacustiche ed effettuati esperimenti in playback (nessuno ormai canta più dal vivo!) per verificare se i fringuelli delle mangrovie siano in grado di discriminare tra i canti delle due località. I maschi territoriali rispondono maggiormente alle canzoni “locali” piuttosto che a quelle dei maschi della costa opposta. Ma come sempre, sono le femmine ad avere il coltello dalla parte del manico: che ne pensano loro della musica? Qui sorge un problema: le femmine non amano il playback, preferiscono i concerti dal vivo. Come dargli torto? Così generalmente in questi studi è molto più facile avere risposte ai canti dai maschi, che evidentemente sono più di bocca buona. Ad ogni modo, nella risposta delle femmine a canti locali piuttosto che “stranieri” il rapporto rilevato è di cinque a uno. E’ quindi possibile che in realtà grazie a questo tipo di discriminazione, le due popolazioni di fringuelli delle mangrovie siano già riproduttivamente isolate e possano essere trattate come due specie differenti. Sfortunatamente, però, se così fosse, la popolazione della costa est andrà presto incontro ad estinzione in quanto è stimata in soli 5-10 individui! E addio Delta Blues!
Lo studio quindi depone a favore di un ruolo essenziale dei segnali sessuali durante la speciazione e sottolinea importanti implicazioni per la conservazione. Spesso si ipotizza infatti che specie a rischio di estinzione siano omogenee, mentre questi risultati mostrano che anche un piccolo numero di individui può ospitare incompatibilità riproduttive. Quindi, se gli individui delle due popolazioni non sono in grado di riprodursi con successo, le azioni di accoppiamento in cattività o spostamenti di esemplari da un territorio all’altro sarebbero di scarso successo.
Speriamo solo di non vedere la fine del fringuello delle mangrovie orientali!
Ilaria Panzeri
Riferimenti
Brumm H, Farrington H, Petren K., Fessl B. Evolutionary Dead End in the Galàpagos: Divergence of Sexual Signals in the Rarest of Darwin’s Finches. PLOS one 5(6): e11191, 2010.
