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Biologia

Elefanti nani e piccioni giganti: regola o eccezione delle specie che abitano le isole?

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Elefanti nani e piccioni giganti: regola o eccezione delle specie che abitano le isole?

 Uno studio internazionale, svolto in collaborazione con la Sapienza, spiega i meccanismi alla base dei fenomeni di gigantismo e nanismo che caratterizzano molte specie insulari, confermando anche l’influenza di fattori geografici e climatici. Tra questi le dimensioni dell’isola, la temperatura e la stagionalità. La ricerca è pubblicata sulla rivista Nature, Ecology and Evolution.

 Uno studio internazionale spiega i meccanismi alla base dei fenomeni di gigantismo e nanismo che caratterizzano molte specie nelle isole. Drago di Komodo. Foto di WolfmanSF, modificata da Midori, CC BY-SA 3.0

Le isole sono laboratori naturali di evoluzione, dove è possibile osservare traiettorie evolutive differenti da quelle che caratterizzano le masse continentali. Uno degli aspetti che da sempre suscita interesse e controversie tra gli esperti è la cosiddetta “regola dell’insularità” (o regola di Foster) proposta nel 1964, che tenta di spiegare i processi di gigantismo e nanismo che caratterizzano molte specie animali insulari.

Secondo tale principio biologico, i membri di una specie che popolano le isole tendono ad aumentare o a diminuire le proprie dimensioni nel tempo rispetto a quelli che vivono nei continenti: si pensi agli ormai estinti ippopotami ed elefanti nani nelle isole mediterranee, esempi di nanismo insulare. Così come ci sono specie di piccole dimensioni che possono evolvere in giganti dopo aver colonizzato le isole, dando vita a bizzarrie quali il topo dell’isola di St. Kilda in Scozia (due volte la dimensione dell’antenato continentale), il drago di Komodo, una grossa specie di lucertola diffusa nelle isole indonesiane, o il dodo, un piccione gigante delle isole Mauritious, estintosi nel diciassettesimo secolo a causa della presenza antropica.

Un gruppo di ricerca internazionale guidato Ana Benítez-López della stazione biologica della Doñana (EBD-CSIC) in Andalusia, a cui ha partecipato Luca Santini del Dipartimento di Biologia e biotecnologie Charles Darwin della Sapienza Università di Roma, ha confrontato circa 2400 popolazioni di oltre 1000 specie insulari con le loro corrispettive popolazioni continentali, rivalutando il postulato alla base della regola dell’insularità e mostrando come questo principio sia fortemente influenzato da fattori geografici e climatici. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature, Ecology and Evolution.

In particolare, i ricercatori hanno dimostrato che l’entità del nanismo e del gigantismo insulare dipende dal grado di isolamento e dalla dimensione delle isole, con effetti più pronunciati in mammiferi e rettili in isole di piccole dimensioni e lontane dalla terraferma. I meccanismi che spiegano questi fattori sono molto probabilmente riconducibili all’esiguo numero di specie, da cui consegue una riduzione, sia dei livelli di predazione e competizione, sia dello scambio genico con le popolazioni continentali in isole distanti dalla terra ferma.

Inoltre è stata osservata l’influenza dei fattori climatici sull’entità degli effetti insulari: sia mammiferi che uccelli (animali a sangue caldo) mostrano gigantismi più accentuati e nanismi meno marcati in isole fredde, presumibilmente per ridurre la perdita di calore. Inoltre, la stagionalità è risultata un fattore importante per i rettili di piccole dimensioni che presentano un gigantismo più marcato in isole con forte stagionalità, probabilmente per far fronte a lunghi periodi di scarsità di risorse.

Utilizzando sofisticate tecniche statistiche, gli autori sono stati in grado di controllare una serie di problemi intrinsechi ai dati relativi alla biodiversità, quali la variabilità degli errori nei dati di partenza e la relazione evolutiva fra le specie, riuscendo a ottenere così chiare evidenze a favore delle nuove ipotesi.

“I processi di gigantismo e nanismo insulare hanno una lunga storia di ricerca in biogeografia, eppure incredibilmente non si era ancora giunti a un consenso tra gli esperti se questi processi potessero essere effettivamente considerati una regola – spiega Luca Santini della Sapienza. “Il nostro studio affronta questo quesito, mostrando non solo che il gigantismo e il nanismo insulare sono meccanismi generali che agiscono consistentemente su tutti i vertebrati, e quindi che non si tratta di singoli eventi evolutivi in poche specie note, ma anche che ci sono molti processi che contribuiscono a spiegare la diversità di dimensioni nelle specie”.

Riferimenti:

Benítez-López, A., Santini, L., Gallego-Zamorano, J., Milá, B., Walkden, P., Huijbregts, M. A. J., Tobias, J. A.  The island rule explains consistent patterns of body size evolution in terrestrial vertebrates. (2021) Nature, Ecology and Evolution. doi: 10.1038/s41559-021-01426-y

Testo dal Settore Ufficio stampa e comunicazione dell’Università Sapienza di Roma sui fenomeni di gigantismo e nanismo nelle isole.

 

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