Gli scienziati spesso non vedono l’evoluzione in azione. Furono quindi molto emozionati quando videro alcune lumache su una piccola isola rocciosa in Svezia evolversi in una popolazione completamente diversa che era scomparsa trent'anni prima. Il cambiamento è stato sorprendente.
Nel 1988, l’arcipelago Koster, un gruppo di isole al largo della costa occidentale della Svezia, ha subito una fioritura di alghe tossiche. Sono state eliminate le lumache di mare che vivevano su uno scoglio di 3 metri quadrati nell'arcipelago. Non è una cosa molto grave in sé, sono cose che succedono. Ma ha fornito agli scienziati un argomento di ricerca interessante: hanno introdotto nella roccia una nuova popolazione dello stesso tipo di lumaca e hanno osservato cosa è successo. Questo era più estremo di quanto si aspettassero. In breve tempo, le lumache si sono evolute in un modo che è diventato sorprendentemente simile ai gruppi che erano andati perduti tre decenni prima. Quindi hanno visto l'evoluzione avvenire davanti ai loro occhi.
Un'esperienza speciale
Prima dell'arrivo delle alghe tossiche, le isole e i loro piccoli scogli ospitavano popolazioni numerose e diversificate di lumache di mare di questo tipo Litorina sassatilis. Ma mentre le popolazioni di lumache che furono spazzate via anche sulle isole più grandi si ripresero entro due o quattro anni, le popolazioni di lumache sulle isole rocciose più piccole no.
Così l'ecologa marina Kirsten Johansson dell'Università di Göteborg ha visto un'opportunità unica. Nel 1992 ha reintrodotto la lumaca L. saxatilis nel suo antico habitat sulle rocce. Iniziò così un esperimento che avrebbe avuto conseguenze di vasta portata più di trent’anni dopo.
Lumache di granchio e onda
L. saxatilis è una lumaca marina comune lungo la costa del Nord Atlantico, dove diverse popolazioni hanno sviluppato tratti adattati al loro ambiente. Considera le loro dimensioni, la forma della conchiglia, il colore della conchiglia e il comportamento. Le differenze sono ancora maggiori tra i cosiddetti granchi e le lumache d'onda. Questi animali si sono evoluti in luoghi dove sono minacciati dai granchi o dove le onde minacciano di portarli via, e non sono granchi.
Pertanto, le lumache del Golfo sono generalmente di piccole dimensioni e hanno un guscio sottile con colori e motivi specifici e un'apertura grande e rotonda e strisciano senza paura. Le lumache di granchio, invece, sono molto più grandi, hanno gusci più spessi senza motivi e un'apertura più piccola e allungata. Anche le lumache di granchio si comportano con più cautela, perché hanno paura dei granchi.
Vicini critici
L'arcipelago svedese Köster ospita due diverse specie di lumache L. saxatilis, che spesso coesistono sulla stessa isola o sono separate solo da poche centinaia di metri di mare. Prima che le alghe tossiche fiorissero nel 1988, le lumache di baia abitavano le rocce, mentre le lumache marine e di baia vivevano nelle vicinanze. Quest’ultimo sarà cruciale. Quando Johansson vide che la popolazione di lumache del Golfo sulle rocce era stata completamente spazzata via dalle alghe tossiche, decise nel 1992 di riportare le lumache su una di queste rocce, ma questa volta si trattava di un granchio. Con una o due generazioni all'anno, mi aspettavo giustamente che le lumache granchio si adattassero al loro nuovo ambiente.
Veloce e intenso
“I nostri colleghi hanno visto prove di adattamento delle lumache durante il primo decennio dell'esperimento”, afferma il ricercatore Diego Garcia Castillo dell'Università della California, California. Istituto di Scienza e Tecnologia Austria (ISTA). “In oltre trent'anni di sperimentazione, siamo stati in grado di prevedere chiaramente come sarebbero state le lumache e i geni coinvolti. “La trasformazione è stata rapida e furiosa”, aggiunge.
Tuttavia, le lumache non hanno sviluppato completamente queste caratteristiche da zero. Ricercatrice Anja Marie Westram dalla Norvegia Università Nord “Una certa diversità genetica era già presente nella popolazione originaria delle lumache granchio, ma a un basso tasso di diffusione”, spiega. “Questo perché la specie ha vissuto condizioni simili nel recente passato. L'accesso delle lumache a un ampio pool di geni stimolato una rapida evoluzione.”
Galleggiando attraverso il mare
Nelle prime generazioni dopo essersi spostate sulla roccia, le lumache hanno effettivamente cambiato forma per adattarsi al nuovo ambiente. Ma la popolazione cominciò anche a cambiare rapidamente dal punto di vista genetico. I ricercatori sono stati in grado di prevedere l’entità e la direzione dei cambiamenti genetici.
Hanno dimostrato che la rapida trasformazione delle lumache potrebbe essere dovuta a due processi complementari: la rapida selezione di tratti che erano già presenti in misura limitata nelle popolazioni di lumache granchio traslocate e lo scambio di geni con le vicine lumache di baia che potevano facilmente galleggiare. metri. Il mare per raggiungere lo scoglio.
Cambiamento climatico
In teoria, gli scienziati sanno che le specie con sufficiente diversità genetica possono adattarsi ai cambiamenti più rapidamente, ma pochi studi hanno monitorato questo fenomeno in natura. “Questo lavoro ci permette di dare uno sguardo più da vicino all'evoluzione e di prevedere come una popolazione potrebbe sviluppare tratti che si sono evoluti separatamente in passato in condizioni simili”, afferma Garcia-Castillo.
Il team ora vuole scoprire, ad esempio, come le specie possono adattarsi all’inquinamento e ai cambiamenti climatici. “Non tutte le specie hanno accesso a grandi pool genetici e lo sviluppo di nuovi tratti da zero è un processo molto lento. L’adattamento è molto complesso e il nostro pianeta si trova anche ad affrontare condizioni meteorologiche estreme, cambiamenti climatici, inquinamento e nuovi parassiti”, conclude Westram. “Questa ricerca aiuta a convincere le persone a proteggere alcuni habitat naturali affinché le specie non perdano la loro diversità genetica.”
Intanto le lumache sullo scoglio se la passano benissimo. La popolazione che Johansson portò sull'isola nel 1992 è cresciuta fino a raggiungere quasi un migliaio di individui sani.
