Bastano due generazioni per avere una nuova specie di fringuello

In genere l’evoluzione procede lentamente. Possono servire molti secoli o millenni perché all’interno di una popolazione si affermi una nuova specie. Ma a volte questo processo avviene in tempi incredibilmente rapidi. Un esempio notevole ci viene dai fringuelli di Darwin, che popolano le isole Gálápagos con 18 specie diverse e 150 anni fa fornirono al grande naturalista inglese una prova importante per la sua teoria evoluzionistica. Uno studio genetico pubblicato su Science  descrive un caso di speciazione di questi uccelli avvenuto in appena due generazioni.

Nel 1981, 36 anni fa, un insolito fringuello approdò sulla piccola isola di Daphne Major, nell’arcipelago delle Gálápagos. Qui, per quarant’anni, i celebri coniugi B. Rosemary e Peter Grant, biologi, ricercatori e ora professori emeriti all’Università di Princeton hanno studiato l’evoluzione dei becchi e l’ecologia dei fringuelli dell’isola.

 I coniugi B. Rosemary e Peter Grant hanno trascorso sei mesi all’anno, per quarant’anni, sulla piccola isola di Daphne Major alle Gálápagos, per studiare l’evoluzione all’opera sui becchi dei fringuelli di Darwin (immagine: mvz.berkeley.edu)

La storia di Big Bird

Il nuovo arrivato, un grosso maschio adulto soprannominato “Big Bird”, attirò subito l’attenzione dei ricercatori. Aveva infatti corpo e becco molto più grandi rispetto alle tre specie locali, e cantava in modo diverso. L’immigrato si unì a una femmina di fringuello terricolo medio (Geospiza fortis) e mise su famiglia. I ricercatori intuirono le potenzialità di questa insolita coppia. Catturarono i genitori e tutti i loro discendenti, prelevando campioni di sangue per le analisi genetiche e raccogliendo dati morfologici, per sei generazioni.

Una femmina di fringuello terricolo medio (Geospiza fortis) (immagine: Wikimedia Commons)

Il tesoretto di DNA, frutto di anni di lavoro, è stato analizzato da ricercatori dell’Università di Uppsala, autori del nuovo studio insieme ai Grant. Dal sequenziamento del genoma è risultato che il maschio capostipite apparteneva effettivamente a un’altra specie, il fringuello terricolo grosso dei cactus (Geospiza conirostris) e proveniva dall’isola di Española, che nell’arcipelago si trova a oltre 100 chilometri a sud-est di Daphne Major.

Un maschio di fringuello terricolo grosso dei cactus (Geospiza conirostris) di Española (immagine: Wikimedia Commons)

Anziché affrontare un estenuante viaggio di ritorno per riunirsi ai suoi conspecifici, lo straniero trovò più pratico restare sulla nuova isola e trovarsi una compagna, benché di un’altra specie. Da questa scelta, è nata una nuova specie di fringuello, ancora senza nome, che oggi conta circa 30 individui.

 

Come nasce un nuovo fringuello

I discendenti ibridi si trovarono riproduttivamente isolati, un fattore chiave nella speciazione simpatrica, cioè la nascita di una nuova specie in uno stesso territorio, in assenza di isolamento geografico. Il loro canto infatti, usato nel corteggiamento, era insolito e non riusciva ad attirare le femmine delle specie residenti. Differivano anche nella dimensione e nella forma del becco, un parametro importante per la scelta del partner.

Come conseguenza, dalla seconda generazione in poi questa discendenza si è accoppiata esclusivamente con membri della propria stirpe, ponendo così le basi per la nascita della nuova specie. Nonostante il fortissimo inbreeding, la progenie si è affermata con successo, trovando una propria nicchia ecologica e mostrando una segregazione nella morfologia del becco.

Becchi a confronto nelle diverse specie (da 14 a 18 a seconda delle classificazioni) di fringuello di Darwin (immagine: unige.it)

Tutte le 18 specie di fringuelli di Darwin derivano da un’unica specie ancestrale che colonizzò le Gálápagos tra uno e due milioni di anni fa. Sulle varie isole i fringuelli si sono diversificati e specializzati per poter utilizzare le diverse fonti di cibo, cambiando la forma e le dimensioni del becco. Lo stesso è accaduto nei discendenti di Big Bird.

“La mescolanza di varianti genetiche apportate dall’incrocio tra le due specie in combinazione con la selezione naturale ha portato all’evoluzione di una morfologia del becco che è competitiva e unica”, ha commentato Sangeet Lamichhaney dell’Università di Harvard, primo autore dello studio.

 

Dedicato a Darwin

I fringuelli delle Gálápagos sfuggono alla definizione biologica di specie, che tradizionalmente prevede l’impossibilità di ottenere una prole completamente fertile incrociando specie diverse, come nel caso del cavallo e dell’asino. Secondo gli autori dello studio, infatti, nelle ultime migliaia di anni c’è stata una notevole quantità di flusso genico tra le diverse specie di fringuelli di Darwin. Ed è probabile che nuovi lignaggi di ibridi siano comparsi molte volte durante la loro evoluzione. Molti di questi si sono estinti, ma alcuni possono aver contribuito alla nascita delle specie odierne.

“Non possiamo fare previsioni sulla sopravvivenza a lungo termine della discendenza di Big Bird, ma ha il potenziale per diventare un successo, e fornisce un bellissimo esempio di un modo in cui si verifica la speciazione”, ha detto Leif Andersson, professore all’Università di Uppsala. “Charles Darwin sarebbe stato entusiasta di leggere questo articolo.”

 

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