La speciazione simpatrica, o ecologica, diversamente al modello allopatrico, non presuppone che l’isolamento riproduttivo avvenga come conseguenza di quello geografico, ma in seguito all’adattamento ad un certo ambiente, con conseguenti modificazioni culminanti all’evoluzione di meccanismi di isolamento riproduttivo.

L’esistenza di questo tipo di speciazione, certamente favorito dalla presenza nell’ambiente di un grande numero di nicchie ecologiche vuote, è stata dimostrata svariate volte in laboratorio, tuttavia sono esigue le evidenze sperimentali in natura. Una nuova ricerca, condotta da Patrik Nosil della University of British Columbia, ha portato ulteriori prove a suffragio di questa teoria.

Lo studio, pubblicato pochi giorni fa su PLoS ONE, ha preso in considerazione alcune “forme ecologiche” di insetti stecco del genere Timema, organismi che vivono, si nutrono e si riproducono su varie piante. Non essendo volatori, le loro chanches di sopravvivenza sono proporzionali al livello di adattamento alla pianta che li ospita. Per questo motivo, tali insetti esibiscono colorazioni e forme corporee differenti in base alla pianta ospite, in modo tale da presentare una livrea criptica, riducendo così le probabilità di essere predati.

In una piccola area della California, i ricercatori hanno osservato ecotipi diversi di Timema, organismi ancora interfecondi (quindi della stessa specie) ma che si differenziano per il diverso ambiente a cui sono adattati. Le differenti forme sono riconoscibili in base alla colorazione del corpo, ciascuna perfettamente mimetizzata con la pianta su cui trascorre la propira vita. Questa divergenza di una singola dimensione della nicchia ecologica potrebbe non essere sufficiente alla completa speciazione: ecco quindi che, come nel caso esaminato, possono intervenire ulterirori modificazioni fenotipiche, ad esempio di carattere fisiologico e comportamentale (come la detossificazione di specifiche sostanze prodotte dalla pianta e la scelta del luogo di ovoposizione), che contribuiscono all’incremento della divergenza riproduttiva.

In questo caso, siamo in presenza di un fenomeno di selezione divergente (o disruptiva), quella forma di selezione naturale che tende a favorire gli estremi, quindi gli ecotipi diversi, piuttosto che i fenotipi intermedi (gli ibridi tra questi). Gli ibridi, presentando caratteristiche fenotipiche intermedie alle parentali, risulteranno in ogni caso più visibili agli occhi dei predatori e, in ultima analisi, verranno sfavoriti dalla selezione naturale. Il risultato di questo processo è la scomparsa delle forme intermedie e la presenza esclusiva di quelle estreme, che potrebbero così dare origine a due nuove specie.

Il prossimo passo verso la formazione di due nuove specie sarà l’evoluzione di meccanismi di isolamento riproduttivo pre-zigotici, che impediranno l’accoppiamento tra i diversi ecotipi. I ricercatori pensano che sia solo questione di tempo.

L’articolo “Ecological Niche Dimensionality and the Evolutionary Diversification of Stick Insects” è disponibile online.

Andrea Romano

Fonte dell’immagine: University of British Columbia

Andrea Romano

Ecologo e docente di Etologia e Comportamento Animale presso il Dipartimento di Scienze e Politiche Ambientali dell’Università di Milano. Ha scritto di animali ed evoluzione su Le Scienze, Mente e Cervello, Oggiscienza e Focus D&R . Collabora con Pikaia, di cui è stato caporedattore dal lontano 2007 al 2020.