sabato 31 gennaio 2009

Quiz

Venghino siori e siore. Indovinate le specializzazioni alimentari dei vari ciclidi in figura.

Immagine tratta da BMC Evol Biol.

Rispondete nei commenti.

venerdì 30 gennaio 2009

Sette ragioni per viaggiare

Ho conosciuto molti acquariofili viaggiatori: Jean-Claude Nourissat, Patrick de Rham, Heinz Büscher, Ad Konings, Uwe Werner, Heiko Bleher, Anton Lamboj, Philippe Hotton. Sicuramente ne dimentico qualcuno e spero che, se sta leggendo questa pagina, non se la prenda. Anch'io da sempre ho desiderato viaggiare alla ricerca di ciclidi, ma fino ad ora non mi è stato possibile e quindi mi limito ad ascoltare avidamente, con un po' di invidia lo riconosco, i loro resoconti. Poche volte tuttavia ho sentito porre loro la domanda: "Perché viaggiate?". In questi giorni leggendo la biografia del grande biologo Ernst Haeckel curata da Robert J. Richards mi sono imbattuto in un paio di pagine che riportano i motivi per cui Haeckel intraprendeva estenuanti viaggi nei paesi tropicali, ormai ultrasessantenne, alla ricerca di nuove specie. Secondo l'autore sono sette e li riassumo brevemente.
1. I viaggi all'estero schiudono prospettive di scoperte improbabili stando a casa. In effetti i ciclidi non sono diffusi nelle acque italiane.
2. Solo imprese di grande difficoltà assicurano notorietà alle proprie scoperte. Come dicono gli americani: no pain, no gain.
3. I viaggi permettono una intensa comunione con la natura. Per un uomo come Haeckel cresciuto in piena epoca romantica, questa ragione assumeva una forza a noi uomini postmoderni sconosciuta. Riconosco comunque che svegliarsi di notte in Africa e trovarsi fuori dalla porta di casa una iena durante una passeggiata assicura una sensazione di unione con le "forze della natura" che è quasi primigenia (mi è successo, ve lo assicuro!).
4. I viaggi assicurano la fuga dalla monotonia e dalle difficoltà della vita quotidiana. Nel caso di Haeckel che ha vissuto una vita famigliare non propriamente serena è un motivo comprensibile, la versione moderna nazional-popolare è la semplice uscita al bar a bersi una birra.
5. Viaggiare con naturalisti (acquariofili, ma non solo) assicura una sorta di cameratismo che rinvigorisce e dà nuovo slancio.
6. I viaggi permettono emozioni solitamente precluse a casa. Haeckel scriveva che a Santa Cruz osservava intorno a sè voluttuose figure di donne con "vulcanici occhi di fuoco". La vita da marinaio ha sempre tentato tutti i giovanotti d'altronde. Essendo una motivazione di scarso interesse acquariofilo non commenterò ulteriormente.
7. I naturalisti si sono sempre ispirati alle grandi imprese dei predecessori. Il giovane Charles Darwin conosceva bene le imprese di Humboldt e Ernst Haeckel stesso era stato ispirato dalla lettura del viaggio intorno al mondo di Darwin e di Humboldt. Gli acquariofili della mia generazione sono cresciuti leggendo di Amazzonia, laghi africani e zone umide asiatiche al punto che una mia conoscente, nativa della Tanzania, si complimentò con me per la conoscenza della geografia della Tanzania, anzi che alcuni luoghi lungo le coste del lago Tanganica non li aveva mai sentiti nominare.

Ernst Haeckel ed il suo assistente Nicolaus von Miclucho-Maclay, fotografati alle Isole Canarie nel 1866. Fotografia da Wikimedia Commons.


Ernst Haeckel era un uomo dell'Ottocento, ma ben poco è cambiato.

giovedì 29 gennaio 2009

Per iniziare partite da qui

Adoro le review. In poche pagine si trova tutto quello che serve per farsi un'idea di un argomento, anche vasto. Non è poco. Non si tratta di elogiare l'equivalente dell'ormai vetusto bigino, ma la biologia è spaventosamente vasta e su alcuni argomenti, vedi per esempio la biologia molecolare, aggiornarsi non è facile. Segnalo quindi un articolo che cerca di fare il punto sulla genomica applicata ai ciclidi (trovate la citazione in fondo).
Nell'articolo trovate di tutto. Cosa sono i ciclidi, la loro filogenesi e le caratteristiche che ne fanno la famiglia più ricca di specie all'interno del gruppo dei pesci ossei. Perché ci sono tanti ciclidi è infatti la domanda ricorrente tra studiosi ed anche semplici acquariofili. Storicamente la risposta sembra stare nel sorprendente appararato faringeale che permette a pesci di questa famiglia di sfruttare un ampio insieme di alimenti. Il cranio di un ciclide infatti possiede strutture che noi umani neppure sogniamo. Per citare una immagine del grande George W.Barlow, immaginate di avere braccia e mani legate, come potreste nutrirvi? I pesci hanno risolto con due paia di mascelle, una esterna ed un'altra interna, invisibile, libera di muoversi a piacimento e quindi di manipolare il cibo nel modo migliore.


Gli elementi rossi sono le mascelle faringee superiori ed inferiori, quelli arancioni le mascelle orali e quello verde il neurocranio. 1. Mascella inferiore destra e sinistra fuse in un unico pezzo. 2. La mascella inferiore è sospesa in una struttura muscolare che corre tra il neurocranio ed il braccio posteriore della mascella stessa. 3. Gli elementi della mascella superiore sono articolati con il neurocranio.

La diversità di crani tra alcuni ciclidi. Vi sono ciclidi che ricercano le prede nella sabbia, che raschiano le alghe dalle rocce, che staccano le scaglie dalla cute di altri pesci... Divertitevi a riconoscere i vari tipi di specializzazione alimentare.


Immagini tratte da Mabuchi K., Miya M., Azuma Y., Nishida M. 2007. Independent evolution of the specialized pharyngeal jaw apparatus in cichlid and labrid fishes. BMC Evol Biol., 7:10.

Tuttavia l'estrema plasticità dell'apparato faringeale non è l'unica spiegazione possibile che può essere invocata per l'origine delle numerose specie di ciclidi. Un'altra è la selezione sessuale. Negli haplochromini, la linea di ciclidi che vanta il maggior numero di specie, i maschi sono molto colorati mentre le femmine mostrano colorazioni spente e criptiche. In altri lignaggi di ciclidi sono le femmine ad essere più colorate. Per qualche esempio leggete questo post di Fabio. Negli haplochromini sembra confermato il fatto che le femmine preferiscano accoppiarsi con i maschi di alcune forme di colore. Le ultime ricerche quindi investigano sia i geni responsabili della genesi dell'apparato mascellare che i geni coinvolti nella livrea e nella visione dei colori. Ad accomunare struttura craniofacciale e colorazione del corpo sono i pattern di differenziazione delle cellule delle creste neurali. Come venga regolato lo sviluppo di queste cellule non è ancora stato pienamente esplorato. Sembra che sia coinvolta una classe di proteine chiamata BMP-4 (proteine morfogenetiche ossee), ma questo è tutto.
Inoltre la visione non è l'unico processo coinvolto nei processi di separazione delle specie, ma si devono investigare anche odorato e udito. Tuttavia, benchè nei ciclidi siano presenti anche altri meccanismi che favoriscono la formazione di specie nuove come l'ibridazione, la speciazione allopatrica, la formazione di specie per mezzo di barriere geografiche, è probabilmente la forma di speciazione che sembra avere contribuito maggiormente alla diversità dei ciclidi.
L'articolo termina con una buona domanda: perché i ciclidi non hanno sviluppato tutte le forme teoricamente possibili (predatori di grandi dimensioni e ciclidi anguilliformi per esempio)? Non c'è ancora risposta, ma forse va cercata nel fatto che l'evoluzione, come diceva Monod, è un bricoleur, usa cioé quel che è ha a disposizione ed invece di inventare continuamente forme diverse se può riutilizza ciò che già ha e quindi percorsi di sviluppo che sono consolidati. Questo spiegherebbe perché i ciclidi hanno evoluto specie simili per forma in laghi diversi. Si pensi ad alcuni esempi presenti nei laghi Malawi e Tanganica: Cyrtocara moorii e Cyphotilapia frontosa, Julidochromis ornatus e Melanochromis auratus.
Mi piace terminare con un quesito che si riallaccia al punto di partenza. La linea con il maggior numero di specie tra i ciclidi è quella degli haplochromini che ha come habitat preferito l'ambiente lacustre. Forse i laghi sono semplicemente ambienti più complessi rispetto ai fiumi e permettono maggiori specializzazioni alimentari, ma non tutti i lignaggi che abitano i laghi sono altrettanto pronti a speciare quanto gli haplochromini. Perché? La risposta probabilmente va oltre i ciclidi e coinvolge i pattern di espressione dei geni regolatori di questi pesci. La soluzione al "problema dei ciclidi" riposa qua.


Kuraku S., Meyer A. 2008. Genomic analysis of cichlid fish "natural mutants". Curr Opin Genet Dev. 18(6): 551-8.

martedì 27 gennaio 2009

Giornata AIC/Le Onde


Il congresso primaverile del 2009 dell'Associazione Italiana Ciclidofili (AIC) si terrà il 22 marzo e viene ospitato da Le Onde ad Offanengo (CR). Il programma lo trovate qui. Le prenotazioni sembrano prevedere una massiccia partecipazione.
Il congresso vede la partecipazione di Florent de Gasperis, un biologo francese membro dell'Associazione Francese Ciclidofili (AFC), che ha lavorato nel settore dell'importazione di pesci ornamentali e che alla pari di sempre più acquariofili si è recato nei luogi di raccolta dei ciclidi che alleva (Gabon e Guyana francese per esempio). Riferirà dei pesci della Guyana Francese. Si prospetta una giornata interessante, tra l'altro vicino casa!

Florent de Gasperis ritratto da Fabien Naneix mentre pesca alcuni esemplari di Crenicichla albopunctata in Guyana Francese.

lunedì 26 gennaio 2009

Danza d'amore 2

Una coppia di Tropheus duboisi intenta a deporre.


Le Onde, Offanengo, 29 giugno 2008. Fotografie di Livio L.

Honey, I Shrunk the Kids! (Tesoro, mi si sono ristretti i ragazzi!)

La domesticazione influisce sul comportamento e sulla morfologia degli animali. Non è una novità e l'umanità deve molto a questo fenomeno. Un aspetto meno noto della domesticazione è che le dimensioni del cervello degli animali in cattività subiscono frequentemente una riduzione le cui cause andrebbero ricercate nei lenti cambiamenti genetici che intervengono sotto il controllo della selezione naturale, nei numerosi incroci tra consanguinei (depressione da inincrocio) e nella selezione artificiale che cercando di ottenere individui docili e dall'alto tasso riproduttivo interviene anche su altre caratteristiche (siamo nei dintorni dei geni pleiotropici, i geni che influiscono su più caratteri). Permane il dubbio tuttavia che ci sia anche una certa plasticità nella risposta dell'individuo all'ambiente di cattività. La plasticità forse spiegherebbe anche perchè il cervello della discendenza di animali nati in cattività continuerebbe a rimanere piccolo nonostante il ritorno all'ambiente d'origine. Nonostante l'esistenza di differenze di taglia nel cervello, i comportamenti di animali selvatici ed in cattività non differiscono di molto per varietà. Quello che sembra variare invece è la frequenza di determinati comportamenti. Per esempio nel caso di animali in cattività esiste una maggiore propensione ad avvicinare oggetti sconosciuti, una maggiore velocità nel tornare all'attività che li occupava prima dell'incontro con un predatore ed un minore propensione al corteggiamento.
Per verificare quanto velocemente insorgano i cambiamenti di taglia nel cervello ci si è rivolti al guppy (Poecilia reticulata). I guppy sono pesci ossei originari di Trinidad appartenenti alla famiglia dei Pecilidi che hanno trovato ampia diffusione negli acquari di tutto mondo grazie alle livree colorate dei maschi ed alla facilità di allevamento. In particolare si è studiato la taglia del telencefalo e del tetto ottico, due regioni del cervello coinvolte in alcuni comportamenti ad elevata rilevanza ecologica. Il telencefalo è responsabile della memoria spaziale, mentre la regione del tetto ottico del meccanismo di integrazione dei dati visivi.

Cervello di guppy (modificato da Burns J.G., Saravanan A., Rodd F.H. 2009).

Gli esperimenti hanno coinvolto la progenie di guppy selvatici che è stata allevata per circa un anno in vasche poco arredate o molto arredate (queste ultime sono vasche di dimensioni elevate ripetto alle precedenti con un numero di oggetti raddoppiato). I risultati hanno mostrato che in una sola generazione la taglia del cervello è considerevolmente diminuita: il telencefalo del 19,2% ed il tetto ottico del 17,8%. La riduzione di taglia è stata pressochè identica in tutti i guppy nati in laboratorio. Probabilmente non si è ancora in grado di riprodurre gli elementi necessari al normale sviluppo del cervello di un guppy e l'arredamento (la complessità spaziale) di una vasca è solo un aspetto della questione.
Esistono tuttavie anche spiegazioni alternative del fenomeno. Se le dimensioni del cervello influissero in qualche modo sulla mortalità di una popolazione la variabilità degli individui in natura sarebbe molto ridotta. Tale eventualità va esclusa dato che l'analisi ha mostrato che non esistono differenze significative nella varianza delle dimensioni del telencefalo e del tetto ottico dei guppy nativi rispetto a quelli di prima generazione. Un'altra ipotesi spiega le maggiori dimensioni del cervello dei genitori con il fatto che questi sono più vecchi dei figli e che il cervello dei pesci continua a crescere per tutta la vita dell'individuo. Secondo questa teoria i guppy nati in cattività non avrebbero potuto raggiungere le taglie dei genitori e la dimensione del cervello dei giovani sarebbe perciò proporzionale alla loro giovane età. Anche questa spiegazione va rigettata dato che il sacrificio degli animali è avvenuto per tutti alla stessa lunghezza indipendentemente dall'età. Nel caso dei guppy nati in cattività, inoltre, la dieta è molto più ricca rispetto a quella dei genitori nelle località di provenienza ed è noto che una dieta povera è causa di disordini per lo sviluppo neurologico. Secondo questo ragionamento a parità di dimensioni i guppy nati in cattività dovrebbero avere un cervello più sviluppato.
Concludendo, i risultati di questo studio mostrano che occorre percorrere ancora molta strada per fornire ai pesci dei nostri acquari ambienti paragonabili a quelli naturali che pemettano loro lo sviluppo completo di tutti i possibili comportamenti tipici della specie. Ancora più sorprendente è il fatto che differenze come quelle rilevate possono anche sopraggiungere velocemente, in questo caso in una sola generazione.
Cosa state dicendo? Perché si continuano ad allevare in acquario popolazioni di specie estinte in natura o semplicemente pesci che vanno ad ingrossare le fila delle ridotte popolazioni locali se avranno difficoltà ad integrarsi nell'ambiente naturale? Perché allevare popolazioni che pur discendendo da genitori nati liberi sono diversi in comportamento e morfologia dai loro progenitori? Perché probabilmente è l'unica strada attualmente percorribile per salvare certe specie. Probabilmente in un domani, che spero prossimo, si scoprirà come agire e su quali fattori puntare. Solo allora avremo pesci "naturali" nati in casa, pronti per essere liberati nelle località d'origine e degni di essere studiati, ma nel frattempo non possiamo perderli.

Burns J.G., Saravanan A., Rodd F.H. 2009. Rearing environment affects the brain size of guppies: lab-reared guppies have smaller brains than wild-caught guppies. Ethology 115: 122-133

giovedì 22 gennaio 2009

Danza d'amore

Xenotilapia flavipinnis "Bulombora"

Il tipico girotondo che una coppia di ciclidi incubatori orali inscena durante la deposizione delle uova. Non si tratta di mbuna del lago Malawi del post "Ciclidi in canto", ma di Xenotilapia del lago Tanganica. Non c'è tuttavia molta differenza. Chissà se anche questi ciclidi emettono suoni?

Xenotilapia sp. "Sunflower Kantalamba"
Fotografie di Livio L.

mercoledì 21 gennaio 2009

Crisi

È ufficiale, la crisi economica avanza e miete vittime non solo tra aziende europee, ma anche tra le università. Per una volta non sto parlando di quelle italiane, ma di quelle olandesi ed in particolare dell'Università di Leiden. La storia è la solita: riorganizzazione e tagli ai finanziamenti che prevedono la dismissione di interi gruppi ed il relativo licenziamento degli scienziati che ne fanno parte o la chiusura di numerose linee di ricerca. Tra i colpiti spiccano alcuni biologi evolutivi noti per gli studi sui ciclidi: Jacques van Alphen, Frietson Galis e Tom Van Dooren. A Leiden si sono formati alcuni tra i più fertili studiosi di ciclidi attualmente all'opera tra cui Ole Seehausen e la notizia della chiusura del gruppo che ne vide la nascita nel ruolo di scienziato impressiona, soprattutto per l'insieme di conoscenze che andranno perse.
L'anno di Darwin inizia bene!

martedì 20 gennaio 2009

Ciclidi in canto!

Il maschio nuota verso la femmina e le si para davanti fremendo in tutto il corpo. Dopo un breve momento di disinteresse l'oggetto del desiderio dimostra di gradire l'approccio. I due iniziano così un vorticoso balletto che disegna cerchi sempre più stretti. Tutto si ferma d'improvviso e come dal nulla spunta un uovo che viene prontamente raccolto in bocca dalla neomamma. I ciclidofili avranno riconosciuto l'usuale corteggiamento di molti ciclidi incubatori orali. Tuttavia questa è solo una parte della storia, l'unica parte che gli uomini possono osservare con i propri fallibili sensi. La realtà è molto più complessa ed investe anche l'udito.
L'acqua è un mezzo molto più efficiente dell'aria per la trasmissione del suono al punto che in acqua esso viaggia quasi cinque volte più velocemente rispetto all'aria. Nulla di strano quindi che la comunicazione sonora sia ampiamente utilizzata dai pesci, anche nei rituali di accoppiamento.
Lo studio dei suoni emessi dai ciclidi è un filone di ricerca che ultimamente sta producendo un buon numero di pubblicazioni. Leggendo qua e là si scopre che i suoni emessi dai pesci di questa famiglia possono essere di tre tipi. Il primo suono può essere definito "br-r-r" ed è probabilmente prodotto dall'apparato faringeale ed amplificato dalla vescica natatoria. Il secondo suono potrebbe essere chiamato di "di masticazione" ed è simile ad uno stridio. L'ultimo suono è prodotto dal movimento del corpo ed è simile ad un battito. Ogni ciclide è in grado di emettere almeno uno di questi tre suoni, ma durante il corteggiamento emette solo suoni "br-r-r".
A variare tra i ciclidi non è solo il genere di suono, ma anche il momento di emissione. In alcune specie, come Maylandia zebra, l'emissione è limitata alle prime fasi del corteggiamento; in altre, come in Oreochromis mossambicus, il maschio "canta" per tutto il periodo del corteggiamento. Che sia limitato alle prime fasi oppure che coinvolga tutto il processo, dalle ultime analisi emergono indizi che il "canto" potrebbe essere utilizzato dalla femmina per raccogliere informazioni sullo stato di salute del partner e quindi influire sulla sua decisione di accoppiarsi con un individuo.

Maylandia zebra ripresa nel suo ambiente naturale.
Fotografia di Carsten Gissel

Altri esperimenti hanno invece dimostrato che il periodo di impulso ed il numero di impulsi emessi durante il corteggiamento possono fornire informazioni sull'identità di una specie. È il caso di alcune specie molto simili del complesso Maylandia zebra diffuse nel Lago Malawi: M. zebra, M. callainos, M. sp. "Zebra gold", M. emmiltos e M. fainzilberi. I maschi di queste cinque specie emettono impulsi sonori a bassa frequenza che differiscono per numero e tasso di produzione. Tra le specie studiate M. fainzilberi e M. emmiltos di Mphanga Rocks sono quelle che producono suoni con la maggiore differenza. Le altre specie del gruppo vivono a Nkhata Bay e manifestano minori differenze nei suoni perché sviluppano colorazioni abbastanza diversificate. Come dire, molto colore e poco rumore tra questi tre ciclidi.
Gli mbuna del Lago Malawi non usano perciò solo la vista per decidere se chi hanno davanti è un conspecifico o no ,oppure se è un individuo di "buona qualità" con cui vale la pena condividire i propri geni oppure un cialtrone malato da evitare come padre dei propri figli. Essi usano anche il suono in unione all'olfatto. Quanto ognuno di questi sensi conti lo potranno dire solo studi che comprenderanno un numero maggiore di specie. Ulteriori ricerche potrebbero anche mettere in maggiore risalto l'importanza del suono nella identificazione tra specie affini che vivono nella stessa località. Ma come possono evolversi simili specie in un solo luogo? La risposta è la solita: per mezzo della speciazione simpatrica, la formazione di specie in assenza di barriere geografiche. Siamo partiti dalla musica dei ciclidi e per l'ennesima volta siamo tornati alla speciazione simpatrica, il più recente chiodo fisso di chi si dedica all'evoluzione dei ciclidi. E forse anche di chi ne legge.

Simões, J. M., I. G. Duarte, P. J. Fonseca, G. F. Turner & M. C. P. Amorim (2008). Courtship and agonistic sounds by the cichlid fish Pseudotropheus zebra. J. Acoust. Soc. Am. 124: 1332-1339.

Amorim, M. C. P., J. M. Simões, P. J. Fonseca & G. F. Turner (2008). Species differences in acoustic signals among five Lake Malawi cichlid species (Pseudotropheus spp.). J. Fish Biol. 72: 1355-1368.

venerdì 9 gennaio 2009

Piccole principesse crescono: 3 mesi

Ormai i giovani di Xenotilapia nigrolabiata hanno compiuto i 3 mesi e in virtù della loro maggiore età sono stati immessi nell'acquario principale con i loro genitori. Appena messi in vasca hanno anche iniziato subito a litigare in modo forsennato e si sono suddivisi i territori (che abbia solo maschi?). L'incredibile è che nei genitori non avevo mai notato cotanta aggressività. Adoro osservarli mentre sprofondano la testa nella sabbia.

Giovanili di Xenotilapia nigrolabiata ("Red princess"). Tutte le fotografie sono di Livio L.


mercoledì 7 gennaio 2009

Niente imprinting, siamo maschi

È appena iniziato l'anno darwiniano e già si presenta l'occasione di commentare un articolo che a Darwin sarebbe piaciuto perché parla di speciazione simpatrica, un tipo di speciazione che lui ammetteva. Ecco i riferimenti: Machteld N. Verzijden, Juul Zwinkels, Carel ten Cate. 2009. Cross-fostering Does Not Influence the Mate Preferences and Territorial Behaviour of Males in Lake Victoria Cichlids. Ethology, 115(1): 39-48.
Benché ritenuta improbabile, la speciazione simpatrica, la speciazione in assenza di barriere fisiche, ha guadagnato credibilità sempre maggiore. Perché avvenga però c'è bisogno che si verifichino alcune condizioni critiche. Innanzitutto occorre che l'isolamento riproduttivo sorga molto velocemente e che le specie in diversificazione abbiano la possibilità di coesistere. L'isolamento riproduttivo sarebbe facilitato se si instaurasse l'accoppiamento assortativo, il fenomeno per cuie individui con un dato genotipo hanno maggiore probabilità di accoppiarsi con individui di un altro genotipo rispetto a quanto ci si potrebbe attendere dalle loro rispettive frequenze di comparsa nella popolazione. In questo tipo di unione alcuni individui mostrano una certa preferenza ad accoppiarsi con individui di un determinato tipo. Come far scattare il meccanismo? La risposta potrebbe essere l'imprinting sessuale. L'imprinting è quel processo di apprendimento che avviene in una fase particolare del ciclo vitale di un individuo. Il termine imprinting generalmente viene associato alla figura di Konrad Lorenz che pur non essendone lo scopritore fu certamente lo studioso che lo rese noto al grande pubblico.
In particolare l'imprinting sessuale è la fase di apprendimento in cui un giovane impara a riconoscere le fattezze di un individuo, quelle di un genitore generalmente, ed a utilizzarle come modello del partner futuro. L'imprinting sessuale è stato studiato soprattutto negli uccelli ma è stato segnalato anche nei pesci. Lorenz stesso aveva riconosciuto l'imprinting sessuale nei maschi di anatra che corteggiavano in modo insistente gli esseri umani. Ebbene l'imprinting sessuale potrebbe agevolare l'accoppiamento assortativo favorendo l'unione tra i portatori del fenotipo che si sta sviluppando ed assicurando un forte legame tra fenotipo e comportamento.
La coesistenza delle due specie nelle prime fasi di speciazione potrebbe essere favorita da una selezione negativa dipendente dalla frequenza. Questa è la selezione tipica che si sviluppa nel caso dell'influenza dove le forme virali rare sono favorite perché non si è ancora sviluppata la resistenza ad esse. Nel caso dei ciclidi la specie in sviluppo in quanto fenotipo raro sarebbe favorita perché l'aggressività dei maschi è rivolta principalmente verso i conspecifici con lo stesso fenotipo.
Per indagare il ruolo dell'imprinting sessuale gli autori hanno effettuato un'ampia serie di esperimenti su due specie di ciclidi del lago Vittoria (Pundamilia nyererei e P. pundamilia, avevo già parlato di loro in questo post) tesa a sondare l'aggressività maschile e la preferenza nella scelta del partner. A monte di ogni serie di prove era previsto lo scambio di uova tra le due specie, una sorta di adozione forzata che avrebbe imposto l'imprinting sessuale. Gli avannotti venivano perciò allevati con la madre adottiva da cui venivano separati dopo circa un mese. Al primo accenno di colorazione adulta iniziavano gli esperimenti che prevedevano per ogni maschio un test teso a valutare verso chi era rivolta prevalentemnte l'aggressività ed un test di scelta del partner. I risultati hanno stabilito che i maschi di Pundamilia rivolgono la propria aggressività prevalentemente verso i conspecifici e che l'aggressività sembra variare con l'esperienza. I Pundamilia maschi non hanno mostrato nessuna preferenza quando si trattava di scegliere il partner, un risultato che contraddice studi precedenti svolti con altre specie. Anche in questo comportamento potrebbe essere importante il ruolo svolto dall'esperienza individuale. Maschi esperti potrebbero scegliere partner della stessa specie con maggior cognizione di causa.
L'assenza di una qualunque preferenza nella scelta del partner da parte dei maschi sottoposti ad esperimento contrasta con quanto precedentemente scoperto riguardo alle femmine delle stesse specie che mostrano un chiaro imprinting sessuale. La spiegazione potrebbe ancora una volta stare nel diverso investimento impiegato da parte dei due sessi nella riproduzione. L'investimento parentale delle femmine di ciclidi (uova di grandi dimensioni covate per lungo tempo) è ben superiore a quanto i maschi mettono in gioco (una manciata di spermatozoi) e queste provocherebbe una maggiore pressione selettiva sul sesso femminile che rischia di più e di conseguenza deve essere più esigente.
Rimangono ancora molti fattori da indagare, uno per tutti il ruolo dell'esperienza nel modellare il comportamento. Non è ancora il momento di trarre conclusioni di ampia portata dato che all'interno di una singola famiglia come i ciclidi i pattern di riferimento possono essere molteplici. Basti ricordare per esempio che nei ciclidi del Lago Malawi (Copadichromis) sono i maschi a migrare mentre in quelli del lago Tanganica sono le femmine (Lamprologini). Tuttavia alcuni
passi in avanti nella comprensione della speciazione simpatrica sono stati compiuti. Aspettiamo il seguito.

martedì 6 gennaio 2009

La neve, le rane ed i fontanili

Oggi ha nevicato per tutto il giorno (per un attimo ho provato un brivido vedendo le Sarracenia del mio balcone sommerse della neve, in pianura succede così raramente) ed ho approfittato del tempo libero per fotografare il circondario ed in particolar modo l'unico fontanile della mia città.
I fontanili sono un fenomeno squisitamente padano e quindi perdono tutti coloro che non li conoscano, e li invito ad un corso accelerato su di essi.
Nella zona di passaggio tra alta e bassa pianura avviene frequentemente che le acque di falda affiorino in superficie dando vita alle risorgive. Per bonificare e drenare i terreni paludosi che ne scaturivano, siamo circa verso il 1000, vennero praticati "buchi" di grandi dimensioni che raccoglievano l'acqua e la incanalavano via. Nascevano così i fontanili, un felice prodotto dell'interazione dell'uomo con la natura. Poiché l'acqua che scaturisce dal terreno è a temperatura costante, si va dai 12 ai 16°C a seconda della stagione, i fontanili permettevano la pratica della marcita. Essa consisteva nella fornitura di acqua a prati polifiti che producevano così un paio di tagli di erba in più rispetto alla conduzione usuale. Con il tempo la pratica della marcita è andata sparendo ed i fontanili con essa. Ora i fontanili superstiti hanno perso gran parte dell'importanza agronomica che avevano, ma sono diventati aree ad alta biodiversità nel "deserto" dell'antropizzata pianura padana. In certi casi si può parlare di hot-spot di biodiversità dato che alcuni fontanili ospitano specie endemiche di invertebrati appartenenti alla fauna delle acque sotterranee. I fontanili sono tuttavia luoghi importanti anche per i vertebrati, in particolar modo pesci ed anfibi. In genere i fontanili sono dominio dei pesci. L'elenco di specie è ampio e tra le mie preferite vi sono i gobidi panzarolo, Knipowitschia punctatissima, che vede nei fontanili l'ambiente di elezione e ghiozzo padano, Padogobius martensii, e lo scazzone, Cottus gobio, che tuttavia appartiene alla famiglia dei cottidi. I due gobidi sono specie subendemiche dell'Italia settentrionale, mentre lo scazzone mostra diffusione più ampia benché generalmente popoli le acque fredde e limpide delle zone a salmonidi dei fiumi. Per questo motivo nelle aree di pianura della Lombardia lo scazzone popola quasi esclusivamente i fontanili.
Se rivolgiamo lo sguardo invece agli anfibi, una specie tipica dell'ambiente di fontanile è la rana di Lataste, Rana latastei, un'altra entità subendemica dell'Italia settentrionale. Oggi, mentre vagavo per la campagna, pensavo a lei osservando la neve. Le rane, infatti, durante l'inverno rallentano le funzioni vitali e vanno in letargo. Se la temperatura ambientale rimane alta, tuttavia, gli individui devono consumare parte dell'energia accumulata che va a scapito della produzione delle uova. Avrete capito ora, oggi guardando la neve pensavo alle migliaia di rane di Lataste rifugiatesi in piccole cavità sotterranee o nella lettiera ed al loro sonno rigeneratore e pensavo soprattutto al boom di deposizioni che spero si succederanno questa primavera nei fontanili.

Un giovane maschio di Rana latastei. Fotografia di Livio L.

Termino con una fotografia del fontanile che ho visitato oggi. È un fontanile intermittente che non ha acqua tutto l'anno. Per chi volesse saperne di più sui fontanili consiglio di scaricare questo volume della serie Quaderni Habitat. È un'ottima introduzione all'argomento. Sui fontanili tuttavia tornerò ancora dato che sono la costante della mia carriera naturalistica. Insomma, non si vive di soli ciclidi.

Tutte le fotografie sono di Livio L.

domenica 4 gennaio 2009

sabato 3 gennaio 2009

Microscopi alla ribalta

Per tutti coloro che almeno una volta si sono chiesti come fosse la Trichodina oppure una dafnia consiglio di visitare il sito della Olympus dove sono visibili le immagini vincitrici del concorso Olympus Bioscapes. Semplicemente fantastiche.

Scusate...

Avevo promesso un post sugli altri padrini del 2009, ma trovo che la connessione tra questi ed i ciclidi oppure l'ittiologia sia talmente debole che partire da lì sarebbe comportarsi come gatto Silvestro quando cerca di arrampicarsi sui vetri. Per cui consapevole che miglior silenzio non fu mai scritto abbandono. Per chi volesse saperne di più sul 2009 rimando a questo link.
Per farmi almeno in parte perdonare segnalo uno tra i primi articoli scientifici del 2009 dedicati ai ciclidi (per ora sembrano essere solo quattro e di uno ne ho già ampiamente trattato in questo post). La pubblicazione è avvenuta nella rubrica "Threatened fishes of the world" della rivista Environmental Biology of Fishes. Generalmente qui vengono descritti soprattutto pesci d'acqua dolce dato che gli ambienti che essi abitano possono essere paragonati a isole d'acqua circondate da oceani di terra densamente popolati da persone che usano ed abusano dell'acqua a disposizione. Cercando di evidenziare pattern utili al riconoscimento delle aree, il maggior numero di pesci in pericolo è presente in regioni con almeno una delle seguenti caratteristiche: elevato sviluppo economico, presenza di corpi d'acqua isolati, elevato numero di endemismi, clima arido o mediterraneo, grandi fiumi, grandi laghi.
Crenicichla jupiaensis appartiene al gruppo di C. lacustris che raccoglie specie in genere di grandi dimensioni diffuse nel Brasile sudorientale e che mancano dell'ocello posizionato appena sotto l'attaccatura della pinna dorsale. C. jupiaensis è tuttavia una specie di piccole dimensioni (12 cm) che vive nelle zone ad elevata velocità del Paraná superiore. Il declino della popolazione è dovuto alla costruzione di un diga ed alla distruzione degli ambienti ad elevata velocità dell'acqua.

giovedì 1 gennaio 2009

2009 L'anno di chi? L'anno di Darwin!

Il 2009 è un anno per tutti i gusti. Se il 2008 era stato designato come l'anno dell'umile patata, il 2009 ha padrini ben più illustri. Innanzitutto è l'anno di Darwin; si celebra il 200° della nascita di Charles Darwin (12 febbraio 1809) ed il 150° della pubblicazione dell'Origine delle specie. Direi che non è poco e spero che come altri precedenti anniversari anche questo porti feconde novità alla teoria dell'evoluzione. La prestigiosa rivista Nature dedica perciò uno speciale liberamente scaricabile dal titolo "15 EVOLUTIONARY GEMS" che riporta 15 esempi di evoluzione per selezione naturale. Tra essi purtroppo non trovano posto i ciclidi (come mai? Sono una famiglia che da sola può fornire innumerevoli spunti di riflessione sull'argomento), ma i pesci tornano ben due volte grazie ai "soliti" Gasterosteus aculeatus, lo spinarello, ed a Poecilia reticulata, il guppy.
Il guppy è oggetto di studio da molto tempo anche per via della colorazione (se scaricate l'articolo in questione trovate delle immagini di alcuni morfi di colore naturali). Mostrare colorazioni sgargianti attira le femmine (l'arancio soprattutto sembra esercitare un fascino irresistibile), ma anche i predatori ed i maschi devono arrivare ad un "giusto" compromesso tra livree attraenti per chi vorrebbero conquistare ed al tempo stesso criptiche per chi li vorrebbe mangiare. Infatti nella patria del guppy, l'isola di Trinidad, questo pesce vanta numerosi predatori tra cui alcuni ciclidi, una specie di Aequidens ed una di Crenicichla per esempio, un killifish, Rivulatus hartii, ed anche un gambero, Macrobranchium crenulatum. Già in natura i guppy mostrano una delle caratteristiche che li hanno resi pesci d'acquario di successo: una enorme variabilità nella livrea. Come è possibile che sia mantenuto tale polimorfismo? Le varianti di colore sfavorite non dovrebbero essere eliminate? Da esperimenti effettuati nei biotopi naturali si è notato che le varianti di colore rare sono favorite, hanno cioè maggiori tassi di sopravvivenza. In base ad una possibile interpretazione i predatori cacciarebbero secondo un'immagine di ricerca che viene costruita sulle forme di colore più comuni ed in particolare solo su alcuni tratti di queste forme. Le colorazioni rare a questo punto potrebbero avvantaggiarsi della "pigrizia visiva" dei predatori. Una ipotesi alternativa potrebbe invece coinvolgere il comportamento dei guppy che viene modificato in base alla frequenza delle forme di colore. Queste due ipotesi sono tuttavia ancora da verificare.
Anche questo articolo però, riporta il solito errore di identificazione in cui sono caduti molti ricercatori. La Crenicichla predatrice di Trinidad non è la specie alta, endemica della Guyana, ma frenata. Si potrebbe obiettare che una specie vale l'altra, ma tra i rappresentanti di questo genere esistono differenze ecologiche che possono essere di notevole entità. Se si vuole quindi procedere con esperimenti sul processo di formazione dell'immagine di ricerca delle Crenicichla, soprattutto se eseguiti in laboratorio, occorre essere certi dell'identità dei pesci con cui si ha a che fare. Ecco il riferimento bibliografico che porta chiarezza sull'identità delle Crenicichla di Trinidad: Coleman, R.M., V. Kutty (2001) The predator of guppies on Trinidad is the pike cichlid Crenicichla frenata, not Crenicichla alta: a caution about working with cichlids. Journal of Aquariculture & Aquatic Sciences, 9:89-92.
Per i curiosi qui una scheda con immagini di Crenichla alta e qui una su Crenicichla frenata.
Nel prossimo post i restanti padrini del 2009.