Il contesto ambientale dell’adattamento
Abbiamo già parlato molte volte di come le specie si evolvono in risposta a un qualche tipo di pressione ambientale, che favorisce (o sfavorisce) certi tratti all’interno della specie. Nel tempo, questo porta a cambiamenti nelle frequenze dei tratti della specie e altera il fenotipo medio complessivo di quella specie (a volte lentamente, a volte rapidamente).
Mentre di solito parliamo dell’ambiente in termini di condizioni abiotiche come la temperatura o il clima, i fattori biotici sono altrettanto importanti: cioè le parti dell’ambiente che sono anch’esse vive. Per questo motivo, i cambiamenti di una specie possono avere profonde ripercussioni su altre specie collegate all’interno dell’ecosistema. Così, l’evoluzione di una specie è intrinsecamente legata all’evoluzione di altre specie rilevanti all’interno dell’ecosistema: spesso, questi percorsi evolutivi collegati si scontrano l’uno con l’altro mentre ciascuno di essi cambia. Diamo un’occhiata ad alcuni esempi diversi di come l’evoluzione di una specie può avere un impatto sull’evoluzione di un’altra.
Coevoluzione predatore-preda
Uno dei modi più ovvi in cui l’evoluzione di due specie diverse può interagire è nelle relazioni tra predatore e preda. Naturalmente, le specie di prede si evolvono per essere in grado di difendersi dai predatori in vari modi, come la cripsi (ad esempio il mimetismo), la tossicità o i cambiamenti comportamentali (come il notturno o il raggruppamento). Al contrario, i predatori evolveranno metodi nuovi e migliori per individuare e cacciare la preda, come sensi potenziati, veleno e furtività (attraverso piedi morbidi e imbottiti, per esempio).
Ci sono milioni di possibili esempi di coevoluzione predatore-preda che potrebbero essere usati come esempi qui, basati sulla continua spinta di una specie a prendere il sopravvento sull’altra. Ma uno che mi viene in mente è quello di una creatura che ho imparato a conoscere durante una vacanza in Scandinavia: la martora, e come colpisce gli scoiattoli.
La martora dei pini è una specie della famiglia dei mustelidi, insieme a lontre, donnole, ermellini e ghiottoni. Come molti mustelidi, sono mammiferi carnivori che si nutrono di una varietà di prede diverse come roditori, piccoli uccelli e insetti. Una delle specie più abbondanti che predano sono gli scoiattoli: sia gli scoiattoli rossi che gli scoiattoli grigi sono cibo potenziale per la graziosa ma selvaggia martora dei pini.
Tuttavia, all’interno della distribuzione della martora dei pini (in gran parte dell’Europa), gli scoiattoli rossi sono la specie nativa e gli scoiattoli grigi sono invasivi, provenienti dal Nord America. A causa della lunga relazione tra gli scoiattoli rossi e le martore dei pini, si sono co-evoluti: in particolare, gli scoiattoli rossi sono passati a uno stile di vita prevalentemente arboricolo ed evitando il più possibile il terreno. Gli scoiattoli grigi, tuttavia, non hanno avuto la storia evolutiva per imparare questa lezione e sono cibo facile per una martora intelligente. Così, nelle regioni in cui le martore pino sono state conservate o reintrodotte, stanno attivamente controllando la popolazione invasiva di scoiattolo grigio, che a sua volta aumenta la popolazione nativa di scoiattolo rosso attraverso la riduzione della concorrenza. Il legame coevolutivo tra gli scoiattoli rossi e le martore dei pini è fondamentale per combattere la specie invasiva.
Covoluzione ospite-parassita
In una vena simile alla coevoluzione di predatore e preda, anche le specie patogene e i loro sfortunati ospiti subiscono una sorta di “corsa agli armamenti”. I parassiti devono continuare ad evolvere nuovi modi per infettare e trasmettere agli ospiti, mentre questi ultimi evolvono nuovi metodi per resistere ed evitare le specie infettanti. Questa battaglia a spirale di forze evolutive è soprannominata “l’ipotesi della Regina Rossa”, formulata nel 1973 da Leigh Van Valen e usata per descrivere molte altre forme di coevoluzione. Il nome deriva da Through the Looking Glass di Lewis Carroll, e da una citazione in particolare:
‘Ora, qui, vedi, ci vuole tutta la corsa che puoi fare, per rimanere nello stesso posto’.
La citazione si riferisce a come le specie devono continuamente adattarsi e rispondere all’evoluzione di altre specie per continuare ad esistere e prevenire l’estinzione. Le specie che rimangono statiche e smettono di evolversi si estingueranno inevitabilmente quando il mondo intorno a loro cambierà.
Mimetismo
In natura esistono molti altri meccanismi strani e unici di coevoluzione. Uno di questi è il mimetismo, il processo con cui una specie cerca di assomigliare ad un’altra per proteggersi. Il gruppo più emblematico conosciuto per questo è quello delle farfalle: molte specie, sebbene possano essere evolutivamente molto diverse, condividono modelli di colorazione e forme del corpo simili come mimetismo. A seconda della natura della copia, il mimetismo può essere classificato in due grandi categorie. In entrambi i casi, la specie “di riferimento” iniziale è tossica o sgradevole per i predatori e usa un tipo di segnale di colore per comunicarlo: si pensi al giallo brillante di api e vespe o al rosso delle coccinelle. Dove le due categorie cambiano è nella natura della specie “mimica”.
Mimetismo mülleriano
Se il mimico è anche tossico o sgradevole, lo chiamiamo mimetismo mülleriano (da Johann Friedrich Theodor Müller). Condividendo gli stessi schemi di colorazione ed essendo entrambi tossici, le due specie mimiche aumentano il potenziale di apprendimento del segnale da parte dei predatori. Se un predatore mangia una delle due specie, assocerà quel modello di colore alla tossicità e nessuna delle due specie avrà la stessa probabilità di essere predata in futuro. In questo senso, è una relazione di coevoluzione cooperativa tra le due specie fisicamente simili.
Mimetismo batesiano
Al contrario, il mimico potrebbe non essere effettivamente tossico o sgradevole, e semplicemente copiare una specie tossica. Questo è chiamato mimetismo batesiano (da Henry Walter Bates), e coinvolge una specie mimica contando sull’associazione di colore e tossicità che è stata appresa dai predatori attraverso la specie “di riferimento”. Anche se il mimico non è tossico, è essenzialmente piggy-backing sul duro lavoro evolutivo che è già stato fatto dalla specie effettivamente tossica. In questo caso, la relazione coevolutiva è più parassitaria in quanto il mimico beneficia del ‘riferimento’ ma il favore non viene restituito.
Coevoluzione delle specie e importanza delle interazioni tra specie
Ci sono innumerevoli altre interazioni tra specie che potrebbero guidare le relazioni coevolutive in natura. Queste possono includere varie forme di simbiosi, o la risposta di specie diverse agli ingegneri dell’ecosistema: cioè, specie che possono cambiare e modellare l’ambiente intorno a loro (come i coralli nei sistemi di barriera). Capire come una specie si evolve all’interno del suo ambiente ha quindi bisogno di considerare come molte altre specie locali si stiano evolvendo e rispondendo in modi propri.