Una legge universale per le dimensioni degli organismi

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La distribuzione delle diverse taglie degli individui rispetta una legge valida per tutte le specie che può essere ricavata dalle dimensioni di un esemplare tipico di ciascuna specie. Non solo: in una comunità ecologica nessuna taglia è privilegiata e l'abbondanza relativa delle varie specie dipende delle loro dimensioni caratteristiche (red)




La distribuzione delle dimensioni dei singoli individui segue la stessa legge in tutte le specie e può essere calcolata con esattezza a partire dalla taglia media di ciascuna specie. Ma non solo. Anche il numero di specie che coesistono in un certo ambiente e la loro abbondanza relativa sembrano seguire leggi universali che le fanno dipendere dalle rispettive dimensioni corporee. È la conclusione di uno studio di un gruppo di ricerca diretto da Andrea Rinaldo, dell'Università di Padova, illustrato in un articolo a prima firma Andrea Giometto, del Politecnico di Losanna, pubblicato sui “Proceedings of the National Academy of Sciences”.

Per mostrare che le distribuzioni delle dimensioni dei singoli individui in singole specie e fra specie diverse siano fattori determinanti e funzione della struttura degli ecosistemi, i ricercatori hanno esaminato 14 specie di microrganismi acquatici, dalle alghe verdi come Chlamydomonas a ciliati come Paramecium bursaria fino a rotiferi come Cephalodella spp. Pur appartenendo a un particolare tipo di ambiente, le specie considerate nell'esperimento, unicellulari e pluricellulari, erano molto distanti fra loro sia da un punto di vista evolutivo sia dal punto di vista delle dimensioni dato che coprivano quattro ordini di grandezza, corrispondenti a una differenza di taglia analoga a quella che si osserva fra un topo e un elefante.

La prima scoperta degli scienziati coordinati da Rinaldo è che la funzione matematica che descrive la distribuzione delle dimensioni in una specie rimane invariata anche quando nell'ambiente avvengono dei cambiamenti che inducono una variazione della dimensione media degli individui (per esempio, nell'esperimento veniva variata la temperatura dell'acqua, oppure erano introdotte o eliminate specie concorrenti).

La seconda scoperta è invece che se si prende in considerazione un'intera comunità ecologica – ossia tutte le specie che vivono in un particolare ambiente – nessuna dimensione sembra rappresentata in eccesso rispetto alle altre. Se poi in quell'ecosistema si creano condizioni che spingono diverse specie a convergere verso le stesse dimensioni, entrano successivamente in gioco diversi fattori - dalla competizione per le risorse a specifiche esigenze metaboliche delle specie - che funzionano da forza di bilanciamento che, agendo sull'abbondanza delle diverse specie e/o sulle loro dimensioni, ripristina l'equilibrio fra le diverse dimensioni, equilibrio espresso matematicamente da una distribuzione a legge di potenza.

Anche se sarà necessario confermare i risultati esaminando comunità ecologiche di tipo differente, concludono i ricercatori, le osservazioni inducono a ritenere che le interazioni ecologiche tra le specie si adattino a leggi che controllano l'abbondanza relativa delle varie specie sulla base delle loro dimensioni caratteristiche. Alla luce della loro capacità di resistere alle perturbazioni nell'ambiente, si può inoltre ritenere che queste leggi abbiano valore universale.

http://www.lescienze.it/news/2013/03/06/news/legge_distribuzione_dimensioni_specie_taglie-1544095/