[07/01/2010] News

L’importanza del sesso nella selezione naturale di nuove specie

LIVORNO. Nello studio "On the Origin of Species by Natural and Sexual Selection", recentemente pubblicato da Science, un gruppo di ricercatori statunitensi ed europei del Santa Fe Institute, dell'università di Berna,  Uppsala e Groningen e della Stazione biologica di Donana, finanziati dall'Ue nel quadro del programma di mobilità dei ricercatori Marie Curie, ha dimostrato come la selezione sessuale e le pressioni ambientali possano interagire per far suddividere una specie, anche dove non ci sono barriere geografiche per giustificare questa separazione. Il sostegno dell'Ue allo studio, che è stato pubblicato online dalla rivista Science, proveniva da una borsa di studio internazionale per ricercatori che si recano all'estero.

I ricercatori spiegano che «La speciazione ecologica è considerata una risposta adattiva della selezione per l'adattamento locale. Tuttavia, oltre ad idonee condizioni ecologiche, il processo richiede l'accoppiamento assortativo per proteggere le specie nascenti dalla omogeneizzazione di flusso genico. Per mezzo di un modello semplice, noi vogliamo dimostrare che una dirompente selezione ecologica favorisce l'evoluzione delle preferenze sessuali di ornamenti che segnalano adattamenti locali. Tali preferenze inducono l'accoppiamento assortativo per quel che riguarda i caratteri ecologici ed aumentano la resistenza alla selezione dirompente. La selezione naturale e sessuale, in tal modo, lavora di concerto per realizzare l'adattamento locale e l'isolamento riproduttivo, anche in presenza di un flusso genico sostanziale. Ne deriva il conseguente processo di speciazione, senza la divergenza delle preferenze di accoppiamento, evitando i problemi che hanno afflitto i precedenti modelli di speciazione dalla selezione sessuale».

A centocinquant'anni dalla pubblicazione dell'opera di Charles Darwin "Sull'origine delle specie", il lavoro fa parte di quell'affinamento costante per capire gli affascinanti meccanismi della selezione naturale all'origine della nascita di nuove specie.

Presentando lo studio, Cordis, il bollettino scientifico dell'Unione europea, spiega: «In uno scenario di speciazione semplice, due popolazioni di una specie sono separate da un'insormontabile barriera geografica, come un mare o una catena montuosa. Nel tempo, le popolazioni si differenziano geneticamente, fino ad essere talmente diverse che se individui appartenenti alle due popolazioni dovessero accoppiarsi la progenie risulterebbe sterile. Ma le nuove specie nascono anche in situazioni in cui le popolazioni non sono così completamente tagliate fuori l'una dall'altra. Nello studio, i ricercatori hanno creato un modello matematico in cui due popolazioni di una specie vivono in ambienti diversi. Il modello parte dal presupposto che gli individui "specializzati", altamente adattati al proprio ambiente locale, sopravvivranno meglio e avranno maggior progenie di quelli "intermedi", con genitori appartenenti ad entrambe le popolazioni, che non sono specializzati a prosperare in nessun ambiente.  Fin tanto che gli individui sono capaci di spostarsi da un ambiente ad un altro, questo scenario non dà luogo allo sviluppo di una nuova specie. Invece cambia quando entra in gioco la selezione sessuale».

I ricercatori  hanno inventato un ornamento per i maschi di una loro specie immaginaria, un ornamento, un piumaggio vivacemente colorato le cui condizioni sono un buon indicatore del fatto che un individuo sia bene adattato o meno al suo ambiente locale e spiegano che «Gli individui adattati al loro ambiente locale saranno in migliori condizioni, e pertanto avranno un piumaggio più brillante di quello degli individui meno adattati. In questa situazione, le femmine sviluppano una marcata preferenza per i maschi con il piumaggio più brillante, perché questi sono meglio adattati all'ambiente locale ed è molto probabile che anche la loro prole lo sia».

Se la selezione sessuale agisce in questo modo, l'incrocio tra le due popolazioni scema drasticamente perché i maschi "ibridi" non sono bene adattati a nessuno dei due habitat, quindi non sviluppano il piumaggio vivacemente colorato e non attraggono le femmine.

Secondo lo studio pubblicato su Science «Questa scelta d'accoppiamento sulla base di un indicatore dell'adattamento locale rafforza l'isolamento riproduttivo tra specializzati e dovrebbe pertanto incrementare la probabilità di speciazione».

Ma una specie può anche dividersi a causa di una selezione naturale relativamente, se stimolata da una forte selezione sessuale. I ricercatori pensano di passare dalla teoria alla pratica testando la loro teoria sul terreno, utilizzando specie come i crocieri e gli spinarelli, animali molto indicati a studiare se l'attrattività degli individui  rispecchi il loro livello di adattamento all'ambiente locale.

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