Fringuelli e ciclidi

Venerdì sera ho vinto la pigrizia che mi domina e sono calato sulla Milano più piovosa che abbia mai visto. A convincermi è stata la presenza al Darwin Day del Museo di Storia Naturale dei coniugi Grant, Rosemary e Peter, che da oltre 36 anni studiano i fringuelli di Darwin. Ecco qui il loro curriculum vitae. Nella intensa conferenza che è seguita i due biologi hanno parlato dell'evoluzione dei fringuelli delle Galapagos.

Rosemary e Peter Grant

I fringuelli delle Galapagos sono uno dei paradigmi dell'evoluzione, in particolare della radiazione adattativa, e per chi non li conoscesse presento un breve riassunto. Alle isole Galapagos sono presenti 13 specie endemiche di Emberizidae, chiamate comunemente Fringuelli di Darwin, che si ritiene si siano evolute da un'unica specie parentale giunta alle Galapagos dal continente sudamericano. La specie ancestrale era probabilmente un fringuello piccolo con un becco conico, corto e robusto, adatto a schiacciare semi. Le 14 specie si possono dividere in 4 gruppi: emberizidi insettivori (genere Camarhyncus), emberizidi terricoli consumatori di fiori di cactacee e seminivori (genere Geospiza), una specie arboricola (Certhidea olivacea) e una specie dell'isola di Cocos (Pinaroloxia inornata). I Grant hanno parlato dei Geospiza che seguono da decenni sull'isola di Daphne major.

Il punto di partenza della conferenza è stato il becco, lo strumento utilizzato per cibarsi da parte degli uccelli ed i geni che ne influenzano la forma, la classe di proteine Bmp4 di cui ho parlato trattando del cranio dei ciclidi. Ogni tipo di becco è adattato ad una particolare tipologia di alimento ed il succedersi di periodi di siccità e pioggia decreta il successo di un tipo di becco rispetto all'altro. Negli anni di siccità gli uccelli con becchi grandi infatti riescono a sopravvivere ed a riprodursi maggiormente rispetto a chi ha becchi piccoli. La selezione naturale interviene in maniera massiccia proprio quando ci sono episodi di estrema severità che possono portare parte della popolazione a variare in modo cospicuo. L'esempio del classico detto: "Solo i migliori sopravvivono". Questo è forse il primo messaggio forte: gli uccelli nei 36 anni di studio sono cambiati. Su Daphne ci sono due specie di fringuelli, Geospiza fortis e G. scandens, che pur essendo interfertili non si accoppiano per via del diverso canto. Ogni femmina cioè riconosce un maschio come appartenente alla propria specie per il tipo di canto che esegue. In alcuni casi (circa 2%) tuttavia vi sono casi di ibridazione introgressiva, un fenomeno in cui le due specie si accoppiano generando ibridi che a loro volta si accoppieranno con una delle specie genitrici. In alcuni anni gli ibridi erano sopravvissuti meglio delle specie pure genitrici, in altri anni invece non sopravvivevano affatto. Per mezzo degli ibridi, negli anni si è assistito ad un processo di convergenza genetica, alcuni geni sono quindi di dominio comune, e di forma tra le due specie che tuttavia rimangono separate per merito del diverso canto. L'introgressione è il meccanismo con cui la variabilità genetica viene periodicamente rifornita impedendole di ridursi sempre più. La speciazione sarebbe perciò dovuta a questo continuo processo di fusione e fissione di popolazioni stimolato dalla variazione ambientale che porterebbe alla nascita di uccelli con becchi diversi dai precedenti che permetterebbero di sfruttare alimenti diversi.
In questo discorso ho ritrovato molte affinità con i ciclidi. Secondo la teoria, i ciclidi devono il proprio successo alla plasticità dell'apparato alimentare. (le mascelle faringee in particolare, ma non solo) Anche la maggior parte dei ciclidi non si incrocia tra loro per via delle barriere pre-accoppiamento. Nonostante le barriere anche i ciclidi in casi rari ibridano ed hanno ibridato in maniera introgressiva. Cosa c'è di diverso tra i ciclidi ed i fringuelli delle Galapagos? Sicuramente la selezione sessuale. I maschi dei ciclidi della tribù degli Haplochromini dei Grandi Laghi Africani mostrano livree vivaci che si prestano al gioco della scelta da parte della femmina. Nei fringuelli delle Galapagos la selezione sessuale è praticamente assente. Diverso potrebbe essere anche il ruolo della deriva genetica, il processo in cui alcune caratteristiche vengono casualmente favorite rispetto ad altre. I Grant non hanno osservato un grande influsso della deriva, ma potrebbe trattarsi solo del fatto che tutto sommato 36 anni di studio nella vita di una popolazione sono pochi. Purtroppo i ciclidi mancano di una coppia di Grant, chissà cosa si scoprirebbe.