I ciclidi della soda

Il lago Natron da satellite

Wikimedia commons, NASA

Se c'è acqua vi sono pesci. Non importa che tipo di acqua, basta che ci sia. E non importa neppure che la pozza nasca in una regione umida o nel deserto.
Siamo in Africa, Tanzania, ai margini della Rift Valley. Il lago che appare agli occhi dei viaggiatori si chiama Natron ed è uno dei posti più inospitali della Terra. Forse non è corretto chiamare lago una spianata di fango ricoperta di bicarbonato di sodio, ma tutti lo indicano così. Durante la stagione secca l'acqua assume il colore di un manto zebrato; solo che si tratta di una zebra rossa striata di bianco. Questa colorazione è dovuta al fiorire dei microorganismi fotosintetici che vi prosperano in quel periodo. Il lago non supera i 3 metri di profondità e l'acqua è alla temperatura di 42°C con un pH di circa 9. Qua e la ci sono ci sono delle immissioni di acqua dolce tra cui spiccano quelle del fiume Ewaro-Ngiro e negli anni più umidi la superficie del lago è ricoperta da uno strato di acqua dolce. Ai piedi del rift vi sono un paio di lagune che sono alimentate da sorgenti ed una di esse è abitata da pesci. Gemello del Natron è il lago Magadi in cui le condizioni sono simili se non più rigide: zone anossiche che contrastano con aree ad elevatissima concentrazione di ossigeno, predazione aviaria intensa e un'insana pioggia di radiazioni ultraviolette superiore alla norma.  

Un tempo, circa 10.000 anni fa, i due laghi formavano un corpo unico con salinità e basicità molto inferiori all'attuale. La siccità che colpì in seguito l'Africa portò alla formazione di numerose piccole zone umide che intrappolarono dei ciclidi all'interno delle poche pozze d'acqua dolce che non seccarono. Temperatura e alcalinità impedirono e impediscono tuttora la dispersione dei pesci che sono in grado di spostarsi da un punto all'altro solo quando le precipitazioni sono abbondanti. A mali estremi, estremi rimedi e i ciclidi di questi laghi hanno evoluto alcune capacità uniche tra i pesci ossei. L'urina è costituita esclusivamente da urea; nei teleostei generalmente troviamo ammoniaca. La vescica natatoria è diventata un rudimentale organo accessorio per la respirazione che cattura ossigeno quando in acqua c'è poco. Si è evoluto un sofisticato sistema che permette ai pesci di bere acqua alcalina e il metabolismo è accelerato per combattere le elevate temperature ambientali.

Alcolapia alcalicus

Wikimedia commons

In questi due laghi esistono quattro diverse specie di Tilapia appartenenti al genere Alcolapia (Alcolapia alcalicus, A. grahami, A. latilabris, A. ndalalani) che si distinguono soprattutto per dentizione e morfologia del cranio. Colpisce che la dieta delle diverse specie sia praticamente identica e basata su cianobatteri (che vi aspettavate in un ambiente del genere?). La dentizione è diversa per puro frutto del caso o vi sono diversi sistemi di rastrellare il cibo? Le risposte non sono note.

Ciò che è noto è che all'origine delle Alcolapia vi è un capostipite comune da cui discendono A. grahami del Lago Magadi e A. alcalicus del Natron. Nel lago Natron la speciazione è proseguita ulteriormente con lo sviluppo di altre due specie. Un simile ambiente dovrebbe impedire alle popolazioni di venire in contatto e di potersi accoppiare liberamente, ma l'analisi genetica è impietosa. In A. alcalicus la popolazione non è strutturata; gli individui cioè si incrociano e si sono incrociati tra loro impedendo la formazione di varianti locali. Come si sono evolute quindi le due specie?

A stupirmi maggiormente non è tanto il fatto che in un posto ai limiti della realtà come i laghi di soda vi siano dei ciclidi che hanno evoluto meccanismi di sopravvivenza unici e che nello stesso tempo hanno sviluppato un numero elevato di specie in un tempo così ridotto. A meravigliare è che nonostante i "mali estremi" i ciclidi di questi luoghi non si sono probabilmente appellati a processi speciali, ma al solito "modifica cranio e denti" di tanti altri ciclidi (il gene bmp4 che controlla lo sviluppo delle mascelle per esempio). Siamo ai confini del mondo, ma è come essere a casa.

Un volo di fenicotteri sul lago Natron

Wikimedia commons, Tomkraft

Seegers L., Tichy H. 1999. The Oreochromis alcalicus flock (Teleostei: Cichlidae) from lakes Natron and Magadi, Tanzania and Kenya, with descriptions of two new species. Ichthyological Exploration of Freshwaters 10(2): 97–146.

Vanetti I. 2011. Evolutionary processes in an environmental challenging site: the soda-lake Natron (Tanzania). (Doctoral Thesis, Università degli Studi dell'Insubria).

Questo post partecipa alla Quinta Edizione del Carnevale della Biodiversità ospitato in questa occasione da Theropoda. Il tema è "Ai confini della realtà: nicchie estreme". Da vecchio fan di "The twilight zone", mi lascerei tentare solo dal titolo. Buona lettura.