Salvataggio evolutivo: cos'è e come influisce sulla conservazione delle specie

Il cambiamento climatico e l'antropizzazione mettono a dura prova gli ecosistemi e, pertanto, gli esperti stimano che ogni 24 ore si estinguano da 150 a 200 specie di esseri viventi. Anche gli habitat non stanno attraversando il loro momento migliore, poiché si stima anche che un totale di 13,7 milioni di ettari di foresta all'anno nel mondo, l'equivalente dell'area occupata da Grecia.

Tutti questi dati ci mostrano una realtà difficile da riconoscere: la Terra si sta avvicinando a un punto di non ritorno. La natura sarà in grado di tenere il passo con i cambiamenti introdotti dall'uomo? Gli esseri viventi hanno strategie evolutive sufficienti per far fronte al vertiginoso tasso di variazione ambientale? Questa domanda e molte altre cercano di trovare una risposta Teoria del salvataggio evolutivo. Te lo spieghiamo di seguito.

• Articolo correlato: "La teoria dell'evoluzione biologica: cos'è e cosa spiega"

Qual è la teoria del salvataggio evolutivo?

L'essere umano è nella sesta estinzione di massa (estinzione dell'Olocene), poiché il tasso di estinzione delle specie oggi è da 100 a 1.000 volte la media naturale in evoluzione. Sfortunatamente, questi dati sono stati supportati da prove scientifiche in più occasioni.

Secondo l'Unione Internazionale per la Conservazione della Natura (IUCN) più di 32.000 taxa di esseri viventi sono in pericolo, vale a dire: una specie su otto di uccelli, uno su quattro di mammiferi, quasi la metà degli anfibi e il 70% delle piante. In sintesi, il 27% di tutte le specie valutate dall'uomo rientra in qualche categoria di minaccia.

Ciò solleva la seguente domanda per i professionisti della conservazione: Gli esseri viventi hanno gli strumenti per affrontare la minaccia crescente che è l'azione umana? In che modo alcune specie sono sopravvissute ad altri eventi di estinzione? La teoria del salvataggio evolutivo cerca di coprire parzialmente queste risposte, almeno sulla carta.

Fondamento teorico della teoria del salvataggio evolutivo

Di fronte al cambiamento climatico, le popolazioni di esseri viventi hanno tre strumenti per sopravvivere nel tempo:

• Plasticità fenotipica: si riferisce alle proprietà genetiche dell'individuo di adattarsi ai cambiamenti ambientali. Il genotipo codifica per più di un fenotipo.
• Dispersione: Qualsiasi movimento di popolazione che ha il potenziale per portare al flusso genico tra gli individui di una specie.
• Evoluzione adattativa: rapida speciazione di una o più specie per riempire molte nuove nicchie ecologiche.

Sebbene nel breve periodo i fenomeni di dispersione possano essere la soluzione, lo spazio fisico è finito ei nuovi territori esplorati sono solitamente già occupati da altri esseri viventi. Per questo motivo, la persistenza delle specie in un ambiente mutevole dipende in gran parte dalla loro capacità di farlo evolversi in modo adattivo, cioè specializzarsi in nuove varianti ambientali prima scomparire.

La teoria del salvataggio evolutivo si basa su quest'ultimo punto. In altre parole, propone che gli esseri viventi possano riprendersi dagli stress ambientali attraverso una vantaggiosa modificazione genetica, invece di riporre tutte le loro "speranze" nel flusso genico, nella migrazione degli individui o nella dispersione.

L '"evoluzione tipica" propone che gli esseri viventi evolvano lentamente, ma non siamo più in una situazione tipica. Così, viene esplorato un nuovo concetto di "evoluzione contemporanea", o ciò che è lo stesso, che gli esseri viventi possono evolversi più rapidamente in breve tempo per sopravvivere nell'ambiente nonostante i rapidi cambiamenti che si verificano in esso.

• Potresti essere interessato a: "Speciazione: cos'è e come si sviluppa nell'evoluzione biologica"

Fattori da tenere in considerazione

Diversi fattori giocano un ruolo chiave nella teoria del salvataggio evolutivo. Ve li presentiamo brevemente nelle righe che seguono.

1. fattori demografici

I postulati teorici stabiliscono che la dimensione della popolazione valutata è un fattore essenziale per sapere se il salvataggio evolutivo può avvenire o meno. nelle popolazioni esiste un valore chiamato “popolazione minima vitale” (MVP), il limite inferiore che permette a una specie di sopravvivere in natura. Quando i taxa sono al di sotto di questo valore, l'estinzione diventa molto più plausibile a causa di processi stocastici o casuali, come la deriva genetica.

Pertanto, più a lungo una popolazione rimane al di sotto dell'MVP, minore è la probabilità di un salvataggio evolutivo. Inoltre, più velocemente la popolazione diminuisce, più si riduce la fattibilità di questa teoria: alla specie deve essere dato "tempo" per generare un adattamento praticabile prima che sia evocata l'estinzione.

2. Fattori genetici

La variabilità genetica di una specie, il tasso di mutazioni che presenta e il suo indice di dispersione sono anche le chiavi perché in essa avvenga un fenomeno di salvataggio evolutivo.

Naturalmente, maggiore è la variabilità genetica di una popolazione, più probabile sarà il salvataggio, poiché la selezione naturale può agire su un maggior numero di caratteri. Ciò favorirà i più adatti a quel momento e, idealmente, i meno preparati scompariranno e la popolazione oscillerà verso il cambiamento più efficace: avrà luogo l'evoluzione adattativa.

Il tasso di mutazione dovrebbe anche promuovere salvataggi evolutivi, poiché le mutazioni non deleterie o benefiche sono un altro modo per acquisire variabilità genetica nelle specie. Sfortunatamente, negli animali questo fenomeno è solitamente piuttosto lento.

3. fattori estrinseci

Chiaramente, la probabilità di un salvataggio evolutivo di successo dipende anche dall'ambiente. Se il tasso di cambiamento dell'ambiente è più veloce del tasso di ricambio generazionale della popolazione, le cose si complicano enormemente. Allo stesso modo, le interazioni con altri esseri viventi giocano un ruolo essenziale: sia il le competizioni intra e interspecifiche possono aumentare o diminuire le possibilità di salvataggio evolutivo.

Un approccio pratico

Finora vi abbiamo esposto parte della teoria, ma idealmente qualsiasi postulazione dovrebbe basarsi, almeno in parte, su osservazioni pratiche. Sfortunatamente, dimostrare la teoria del salvataggio evolutivo è tremendamente complesso, ancora di più se lo prendiamo in considerazione sono necessari test genetici e follow-up della popolazione che devono essere mantenuti per decenni.

Un esempio molto chiaro (sebbene non del tutto valido per la sua natura antropica) è la resistenza agli antibiotici da parte di vari gruppi di batteri. I batteri mutano a un ritmo molto più rapido di quanto previsto evolutivamente, poiché i farmaci selezionano involontariamente gli individui più resistenti e vitali su base continuativa. Lo stesso avviene con alcune specie di insetti e l'applicazione di insetticidi sulle colture.

Un altro caso ideale potrebbe essere quello dei conigli, dal momento che la mixomatosi virale ha ridotto le loro popolazioni in alcune aree dell'Europa e dell'Australia fino al 99% durante il XX secolo.. Ciò ha portato alla selezione, a lungo termine, di quegli individui con mutazioni resistenti all'infezione (sono state identificate fino a 3 varianti genetiche efficaci). Questo fatto ha impedito, almeno in parte, la completa scomparsa della specie, poiché gli immunoresistenti sono quelli che hanno prole e durano nel tempo.

questioni irrisolte

Sebbene i dati precedentemente esposti sembrino promettenti, dobbiamo sottolineare che, per ogni caso sorprendente, ce ne sono molti altri in cui le specie sono scomparse a causa di virus e pandemie senza alimentazione Fare niente. È l'esempio del fungo chytrid negli anfibi, che ha causato il declino di 500 specie di anfibi e la completa estinzione di quasi 100 di esse in soli 50 anni. Naturalmente, in nessun caso si tratta di un miracoloso meccanismo adattativo.

Un altro problema da risolvere è l'effettiva distinzione tra salvataggio evolutivo e normali tassi di adattamento. Differenziare entrambi i termini è quantomeno complesso, poiché sono necessarie molte prove empiriche e fattori da tenere in considerazione per ciascuna specie analizzata.

Riepilogo

Forse questi termini possono sembrare un po' confusi al lettore, ma se vogliamo che tu abbia un'idea prima finire, questo è il seguente: il salvataggio evolutivo non è un atto compiuto dall'essere umano né una misura del conservazione, ma una situazione ipotetica in cui gli esseri viventi possono far fronte alle pressioni ambientali grazie alla rapida evoluzione adattativa.

Mettere alla prova empiricamente questo concetto presenta una complessità logistica titanica, poiché richiede un monitoraggio della popolazione a lunghissimo termine, analisi genetiche e molto altro parametri. In ogni caso, non possiamo fidarci che la natura stessa risolva il disastro che abbiamo creato: se c'è qualcuno che può capovolgere questa situazione, almeno in parte, è l'uomo.

Riferimenti bibliografici:

• Dati sulle estinzioni: Unione internazionale per la conservazione della natura (IUCN).
• Carson, S. M., Cunningham, C. J., & Westley, P. A. (2014). Salvataggio evolutivo in un mondo che cambia. Tendenze in ecologia ed evoluzione, 29(9), 521-530.
• Bell, G., & Gonzalez, A. (2009). Il salvataggio evolutivo può prevenire l'estinzione a seguito del cambiamento ambientale. Lettere ecologiche, 12(9), 942-948.
• Bell, G. (2017). Salvataggio evolutivo. Rassegna annuale di ecologia, evoluzione e sistematica, 48, 605-627.
• Bell, G. (2013). Il salvataggio evolutivo ei limiti dell'adattamento. Transazioni filosofiche della Royal Society B: Scienze biologiche, 368(1610), 20120080.