Adattamenti evolutivi in diretta

Cortesia Chris Martin/UC Davis

La creazione di alcune migliaia di ibridi fra tre specie affini di pesci d'acqua dolce, e il loro collocamento in un ambiente naturale isolato e controllato ha permesso di osservare il processo di specializzazione delle specie e di definire in termini quantitativi il concetto di paesaggio adattativo, un'idea centrale della biologia evolutiva finora però relegata a un ruolo solo euristico (red)


Un'elevata densità di popolazione può favorire in modi diversi la specializzazione di gruppi e il miglioramento la loro forma fisica nelle prime fasi di una radiazione adattativa. Lo conferma una ricerca - condotta da Christopher H. Martin e Peter C. Wainwright dell'Università della California a Davis e pubblicata su “Science” - che ha scattato una delle più complete “istantanee” della selezione naturale all'opera, portando un'importante base sperimentale a un'idea chiave, ma poco analizzata in termini quantitativi. della biologia evolutiva: quella di “paesaggio adattativo”.

Quando si disegna un paesaggio adattativo si considerano i diversi tratti di un organismo, per esempio le sue dimensioni e la sua forma, come variabili che, su un sistema di assi cartesiani, definiscono una superficie che rivela picchi di successo (o, come si dice, di elevata fitness), indicativi del valore adattativo di quei tratti, e avvallamenti che ne indicano l'inadeguatezza.

Paesaggio adattativo: l'asse verticale indica i tassi di sopravvivenza, gli altri due ass,i LD1 e LD2, rispettivamente le differenze nel fenotipo e la specializzazione della dieta. (Cortesia C. Martin, P. Wainwright / Science / AAAS)

Martin e Wainwright hanno studiato tre specie di pesci strettamente affini del genere Cyprinodon, che si trovano solamente in alcuni laghi dull'isola di di San Salvador nelle Bahamas, e che si sono evolute sviluppando alcuni tratti differenti, come la forma delle mascelle, che permettono un'alimentazione generalista oppure favoriscono o la lepidofagia (il nutrirsi delle scaglie di altri pesci) o la capacità di aggredire prede dal guscio rigido.

In un acquario di laboratorio, hanno creato circa 3000 ibridi delle tre specie, e ne hanno reintrodotti 1865 – dopo averli fotografati ed etichettati uno per uno - in due settori accuratamente isolati dei loro laghi di provenienza, uno in cui la densità di popolazione era elevata e uno a bassa densità. Dopo tre mesi hanno recuperato gli ibridi sopravvissuti e assegnato un

punteggio di fitness a seconda della loro crescita.

Il paesaggio adattativo ricostruito dai ricercatori è complesso, ma la maggior parte dei pesci sopravvissuti si è collocata su un picco isolato corrispondente a uno stile di alimentazione generalista, con un altro picco occupato da pesci specializzatisi nell'alimentarsi di prede dal guscio duro, mentre la competizione aveva eliminato quelli che si trovavano nella valle fra questi due picchi: nessun pesce che si nutriva di scaglie era riuscito a sopravvivere.

I risultati – osserva Martin – spiegano di spiegare perché le circa 50 specie di Cyprinodon presenti in America abbiano più o meno le stesse diete: i generalisti sono bloccati su loro picco, e le varianti che iniziano a discostarsi troppo da quel modello scivolano nel fondo della valle e muoiono prima di raggiungere un altro picco.

http://www.lescienze.it/news/2013/01/14/news/pesci_evoluzione_paesaggio_adattativo_fitness-1456268/