Riassunto:
Scienziati svizzeri hanno scoperto che i barbagianni locali stanno subendo un cambiamento preoccupante. Negli ultimi 30 anni, il colore del piumaggio di questi rapaci notturni è diventato gradualmente più bruno-rossastro, e anche il numero e l'area delle macchie nere sui loro corpi sono aumentati in modo significativo. Analizzando i dati del genoma di oltre 3.000 individui, i ricercatori hanno confermato che questo fenomeno non è una fluttuazione casuale, ma il risultato della selezione naturale in atto.
Questo studio è stato completato da un gruppo di ricerca del Dipartimento di Ecologia ed Evoluzione dell'Università di Losanna in Svizzera, e i risultati rilevanti sono stati pubblicati sulla rivista Nature Communications. I ricercatori affermano che questo è uno degli studi genetici più approfonditi sulle popolazioni di animali selvatici fino ad oggi, e fornisce anche alla comunità scientifica un raro esempio di osservazione dell’evoluzione in tempo reale della natura.
I barbagianni sono noti per i loro dischi facciali a forma di cuore, le piume di colore chiaro e la loro capacità di volare quasi in silenzio. Esiste una variazione di lunga data nel colore del piumaggio tra gli individui, che va dal bianco quasi puro al marrone rossastro scuro. Alcuni individui hanno solo pochi punti chiari sul petto, mentre altri hanno macchie nere più pronunciate e dense.
Ricerche precedenti hanno dimostrato che queste differenze estetiche non sono solo estetiche, ma sono strettamente correlate alla sopravvivenza. Gli studi hanno scoperto che il colore delle piume è legato alla capacità riproduttiva, alle strategie di caccia e alle fonti di cibo. I gufi bianchi, ad esempio, sono in grado di utilizzare la luce della luna come copertura per aumentare il loro successo nella caccia. Nel frattempo, le macchie nere sulle piume sono associate all'immunità e alla resistenza allo stress. Gli individui con macchie nere più grandi sembrano essere in grado di affrontare meglio situazioni stressanti come la scarsità di cibo e le infestazioni di parassiti.
Per esplorare le ragioni alla base dei cambiamenti nell'aspetto, il team di ricerca ha utilizzato i dati di osservazione sul campo accumulati nel corso di decenni per sequenziare l'intero genoma di oltre 3.000 barbagianni e identificare le variazioni del DNA associate al colore delle piume e alle caratteristiche delle macchie.
Nella loro analisi i ricercatori hanno preso di mira diverse regioni genetiche chiave. Questi includono il gene MC1R, noto per essere coinvolto nella formazione del pigmento, e una regione genetica situata sui cromosomi sessuali. Il gruppo di ricerca ha ulteriormente chiarito gli effetti specifici di queste regioni genetiche sul colore delle piume e sulla formazione delle macchie.
Per determinare se questi cambiamenti fossero casuali o guidati dalla selezione naturale, gli scienziati hanno confrontato i dati osservativi del mondo reale con i risultati di un gran numero di simulazioni al computer. In un modello di evoluzione puramente stocastico, è improbabile che alcune delle varianti genetiche associate al piumaggio rossiccio sarebbero aumentate nella misura osservata nella realtà. Solo aggiungendo fattori di selezione naturale al modello è possibile riprodurre le tendenze del cambiamento genetico osservate nelle popolazioni reali.
Tristan Kümmel, il primo autore dello studio, ha affermato che rispetto alle simulazioni di evoluzione casuale, la frequenza di una variante genetica correlata alle piume bruno-rossastre nelle popolazioni reali è aumentata ben oltre ciò che può essere spiegato da fattori casuali, indicando che la selezione naturale sta effettivamente avvenendo.
Tuttavia, i ricercatori hanno sottolineato che ciò che la selezione naturale effettivamente favorisce potrebbe non essere necessariamente il colore della piuma stessa. Poiché i geni correlati possono anche influenzare la gestione dello stress, le risposte immunitarie e persino i tratti comportamentali, è possibile che le piume rossicce siano semplicemente un sottoprodotto di una spinta indiretta da parte della selezione naturale. In altre parole, potrebbero essere altre abilità biologiche associate a questi tratti estetici ad aumentare effettivamente il vantaggio di sopravvivenza.
Sebbene gli scienziati abbiano stabilito che la selezione naturale sta cambiando la composizione genetica dei barbagianni, non esiste ancora una risposta chiara su quali fattori ecologici e ambientali stiano guidando questa evoluzione. Fattori come il cambiamento climatico, i cambiamenti nella struttura delle prede, gli aggiustamenti dell’habitat e la pressione delle malattie possono tutti svolgere un ruolo.
Il gruppo di ricerca ritiene che l'importanza di questo risultato non sia solo quella di spiegare perché le piume dei gufi cambiano colore, ma anche di dimostrare che l'evoluzione non avviene solo in unità di milioni di anni. La ricerca mostra che dopo solo una decina di generazioni di individui, le popolazioni di animali selvatici possiedono già segnali evolutivi che possono essere chiaramente catturati dalle analisi genomiche.
Nel contesto dei continui cambiamenti nell'ambiente globale, questa scoperta fornisce anche informazioni positive alla comunità scientifica, ovvero che alcune specie potrebbero avere la capacità di adattarsi più velocemente di quanto si pensasse in precedenza, potendo così adattare le proprie caratteristiche e migliorare le proprie possibilità di sopravvivenza in condizioni ecologiche mutevoli.
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