Un enorme studio sull'evoluzione ci spinge a ripensare dove evolve la specie della terra

Negli ultimi mesi, i biologi dal Michigan alla California hanno eseguito simulazioni al computer giorno e notte, cercando di compilare il più grande albero genealogico evolutivo del pesce nella storia del campo. Ora, dopo circa 30.000 specie di pesci, i risultati sono pubblicati in Natura e stanno mettendo in discussione un'ipotesi evolutiva decennale.

I biologi avevano a lungo notato un modello geografico quando si trattava di come si formano le specie. I luoghi caldi e tropicali tendono ad avere molte più varietà di specie rispetto a quelle fredde e sterili. "La differenza nella diversità delle specie dai poli ai tropici è uno dei" grandi modelli "in biologia", spiega l'autore dello studio principale e lo zoologo dell'Università del Michigan Daniel Rabosky, Ph.D. in una email a Inverso. "Persino i non scienziati sanno che i tropici sono famosi per la loro eccezionale diversità biologica".

Ma il nuovo articolo di Rabosky, pubblicato mercoledì, ha una nuova interpretazione di quella vecchia teoria. L'albero genealogico gigante dei pesci suggerisce che in realtà è il più freddo luoghi sulla terra - non quelli tropicali - che sono focolai di nuove specie.

La Regina Rossa corre più veloce quando fa caldo

I tentativi di spiegare la diversità biologica dei tropici si sono parzialmente basati sull'idea di un "gradiente di diversità di latitudine". Fondamentalmente, questo significa che c'è un punto caldo per la speciazione sul nostro pianeta proprio nel mezzo, a cavallo dell'equatore. Questo, tuttavia, non è perché i tropici sono un ottimo posto dove vivere.

Precedenti studi suggeriscono che le interazioni tra parassiti, predatori e altre minacce alla sopravvivenza sono più forti nei tropici, facendo sì che la selezione naturale funzioni due volte più velocemente per tenere il passo con tutte queste minacce, afferma Rabosky. Questo, a sua volta, è ciò che ha portato alla diversità delle specie di pesci tropicali che tutti conosciamo e amiamo. I biologi, a cui sono sempre piaciute le analogie concettuali, amano confrontare il processo con una scena di Lewis Carroll Attraverso lo specchio quando Alice è sfidata a una corsa contro la Regina Rossa:

"Una specie di paese lento!" Disse la regina. "Ora, ecco, vedi, ci vuole tutto il tempo che puoi fare per restare nello stesso posto. Se vuoi andare da qualche altra parte, devi correre almeno il doppio di quello!"

Da questa analogia un po 'eccentrica arriva la saggezza convenzionale nella biologia evolutiva: la regina rossa corre più veloce quando fa caldo. Cioè, fino ad ora, perché la ricerca di Rabosky confuta tutto questo.

Un nuovo modello per la speciazione

Dopo aver costruito e analizzato l'albero evolutivo, Rabosky e il suo team hanno concluso che, negli ultimi milioni di anni, i pesci che vivono in acque polari formano in realtà nuove specie due volte più velocemente di quelle nelle acque tropicali.

In che modo questa squadra è riuscita a trovare prove convincenti che contraddicono secoli di teoria evolutiva? Hanno iniziato analizzando i dati disponibili sul DNA di circa 5.000 specie di pesci, e poi hanno usato altri metodi di posizionamento per stimare dove il pesce rimanente dovrebbe adattarsi all'albero genealogico. Eseguendo un programma di analisi statistica chiamato BAMM su quel "albero genealogico" calcolava quanto velocemente le specie si sono separate l'una dall'altra confrontando le differenze nel loro DNA: generalmente si può supporre che meno DNA divida due specie, più tempo è passato da quando "divergevano" "Da una singola specie a due separate.

"Questo albero è molto più grande di qualsiasi studio precedente sui pesci", dice Rabosky. "Ci ha permesso di stimare i tassi a cui le specie si formano con maggiore accuratezza rispetto agli studi precedenti." La sua scoperta innovativa, tuttavia, ha una presa: non c'è ancora una buona spiegazione per questo.

Rabosky e il suo team non sono ancora esattamente sicuri del motivo per cui il tasso di speciazione è più veloce nei poli. Suggerisce che potrebbe ridursi all'idea che le condizioni polari dure - come le glaciazioni e la copertura di ghiaccio permanente - hanno provocato una serie di estinzioni di massa che hanno aperto la porta a nuove specie da formare. Lui chiama questo "effetto rimbalzo".

"Forse l'estinzione sta spazzando via le specie alle alte latitudini ad un ritmo veloce, ma nuove specie si stanno formando per riempire quelle nicchie ecologiche non troppo tempo dopo che sono state svuotate dall'estinzione", spiega.

È importante sottolineare che, anche se le specie nei poli divergevano più velocemente di quelle a latitudini inferiori, le regioni tropicali avevano ancora più diversità di specie complessivamente. Rabosky chiama questa "ricchezza di specie", che fino ad ora era sempre stata spiegata dal presupposto che le specie tendessero a divergere più velocemente nei tropici. Ora, le scoperte di Rabosky fanno buchi in questo, ma non c'è una valida spiegazione alternativa.

Per ora, sembra che la regina rossa sia capace di correre veloce indipendentemente dalla temperatura. Infatti, potrebbe anche correre più veloce quando fuori è gelida.