Speciazione esplosiva: puzzle evolutivo risolto
Non meno di 500 nuove specie di ciclidi si sono evolute nel lago Vittoria dell'Africa orientale negli ultimi 15.000 anni, un record nel mondo animale e vegetale. I ricercatori dell'Eawag e dell'Università di Berna sono stati in grado di provare che un precedente incrocio di due specie di ciclidi lontanamente imparentate ha reso possibile questa speciazione esplosiva.
Il completo mescolamento di due specie di ciclidi ha ovviamente reso possibili molte nuove combinazioni di varianti genetiche che altrimenti difficilmente esisterebbero in una singola popolazione. "Questo è simile a come una nuova combinazione di mattoncini Lego per un trattore e un aeroplano può creare molti veicoli diversi", dice il primo autore Dr Joana Meier.
Infatti, le nuove specie si presentano in innumerevoli combinazioni di colori e si adattano a diversi habitat, come fondi sabbiosi, formazioni rocciose o acque aperte, dalle secche assolate all'oscurità permanente delle grandi profondità. A seconda della specie, raschiano le alghe dalle rocce, mangiano il plancton, rompono i gusci delle lumache, cercano larve di insetti o cacciano altri pesci, le loro uova o squame. Gli esperti parlano di "radiazione adattativa", la rapida emergenza di una moltitudine di nuove specie accompagnata da adattamenti a diverse nicchie ecologiche.
Miscelazione 150.000 anni fa
Il mescolamento delle due specie avvenne circa 150.000 anni fa quando, durante una fase piovosa, gli ex affluenti del Congo si unirono al bacino del Nilo con quello che poi divenne il lago Vittoria. In tutti i laghi più grandi della regione, questa popolazione ibrida ha poi formato una varietà di specie attraverso la radiazione adattativa.
I ricercatori non hanno ancora ricostruito cosa sia successo esattamente nel lago Vittoria primordiale. Ma è chiaro: Dopo una fase secca, si riempì di nuovo circa 15.000 anni fa. I discendenti della popolazione ibrida con la sua diversità genetica molto alta sono migrati nel lago. Lì, nel breve tempo - in termini evolutivi - di poche migliaia di anni, hanno formato una ricchezza di specializzazioni ecologiche e si sono divisi in circa 500 nuove specie di ciclidi che si trovano esclusivamente nel lago Vittoria. Il fatto che i ciclidi del lago Vittoria avessero strutture molto speciali e che si siano adattati particolarmente bene alle nuove nicchie ecologiche è dimostrato da più di 40 altre specie di pesci: hanno colonizzato il lago nello stesso periodo, ma da allora non sono praticamente cambiati.
Complessa rete alimentare creata in tempo record
Per i loro risultati, i ricercatori hanno sequenziato più di tre milioni di posizioni nel genoma di 100 specie di ciclidi - un compito impossibile fino a poco tempo fa. Il gruppo guidato da Ole Seehausen (capo del dipartimento di ecologia ed evoluzione dei pesci dell'Eawag e professore di ecologia ed evoluzione acquatica all'Università di Berna) è stato così in grado di dimostrare per la prima volta la sua teoria che il mescolamento delle specie può, in determinate circostanze, portare a speciazione esplosiva e radiazione adattativa. Nel lago Vittoria, questo processo ha creato una complessa rete alimentare in poche migliaia di anni, perché le nuove specie hanno a loro volta modellato il loro ambiente.
Negli ultimi 50 anni circa, l'uso del terreno e le acque di scarico hanno portato a una crescente fertilizzazione (eutrofizzazione) del lago. Le conseguenze sono acqua torbida e mancanza di ossigeno nelle zone più profonde. Così, diverse specie si sono fuse in alcune popolazioni ibride, poiché i colori brillanti di corteggiamento con cui le femmine potevano riconoscere i loro conspecifici hanno perso il loro effetto. Gli habitat delle acque profonde sono diventati addirittura completamente inabitabili. Una parte della diversità delle specie e della diversità ecologica è stata così nuovamente persa.
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Fonte: Eawag
