“L’evoluzione può avvenire molto, molto rapidamente”

Ingrandire / Non disturbarmi, sono impegnato ad evolvermi.

Quando pensiamo all’evoluzione, spesso pensiamo a cambiamenti lenti e graduali realizzati nel corso di milioni di anni. Tuttavia, una nuova ricerca suggerisce che il processo potrebbe avvenire abbastanza rapidamente, determinando grandi cambiamenti nel corso di un solo anno in risposta ai cambiamenti stagionali.

Il documento che descrive questa ricerca è stato pubblicato la scorsa settimana e studia l’evoluzione dei moscerini della frutta su circa 10 generazioni, con ogni generazione di mosche che dura meno di una dozzina di giorni. Mentre i moscerini della frutta sono notoriamente di breve durata e la distanza tra le loro generazioni è minuscola, l’evoluzione potrebbe avvenire più rapidamente del previsto anche negli organismi più longevi, secondo Seth Rudman, assistente professore alla scuola di scienze biologiche della Washington State University e uno degli autori dell’articolo.

“Negli ultimi decenni c’è stato un crescente apprezzamento per il fatto che l’evoluzione può avvenire abbastanza rapidamente”, ha detto ad Ars.

Voglio solo volare

Per il nuovo studio, il team di ricerca ha rilasciato 1.000 moscerini della frutta in 10 recinti all’aperto. I recinti erano finemente reticolati e ognuno aveva il suo piccolo albero per aiutare a ricreare un habitat simile a quello selvatico. Nel corso di quattro mesi, i ricercatori hanno lasciato le mosche nei recinti e ogni gruppo di mosche è stato nutrito con la stessa dieta. L’insieme dei recinti “consente di tracciare più popolazioni che si stanno evolvendo tutte in risposta agli stessi fattori abiotici e, in gran parte anche, biotici nel tempo”.

Nel corso dell’esperimento, ci sono state circa 10 generazioni di mosche e le popolazioni si sono espanse rapidamente. Al suo apice, l’esperimento ha visto un massimo di 100.000 mosche in un unico recinto.

Il team ha periodicamente controllato le mosche per avere un’idea di come i loro geni e caratteristiche stessero cambiando. I ricercatori hanno identificato varie caratteristiche, come il successo riproduttivo e la resistenza al caldo o al freddo. Per garantire che queste caratteristiche alterate fossero dovute a cambiamenti genetici, i ricercatori hanno rimosso 2.500 uova da ciascun recinto e hanno allevato le nuove popolazioni separatamente per tre generazioni prima di testare per garantire che i cambiamenti persistessero.

Ad ogni check-in, il team ha anche selezionato casualmente 100 mosche da ciascun recinto e ha sequenziato i loro interi genomi. Poiché il DNA di tutte le 100 mosche è stato mescolato prima del sequenziamento, questo ha fornito un’immagine dei cambiamenti di base della mosca media. Ma potrebbe aver perso alcune differenze meno comuni.

Vivi veloce, muori giovane

Nel corso dei quattro mesi, i ricercatori hanno visto cambiamenti nella frequenza di alcune varianti nel 60% dei genomi delle mosche. Questo è un cambiamento particolarmente grande che Rudman ha definito un “numero sbalorditivo”. Tuttavia, solo una piccola parte di questo rappresenta le varianti che sono state selezionate dalle mutevoli condizioni quando l’estate è passata all’autunno. Quando sono state selezionate quelle varianti, hanno trascinato le aree vicine del cromo, alterando anche la frequenza di alcune varianti.

I ricercatori potrebbero dire che i cambiamenti erano adattivi piuttosto che semplicemente una deriva genetica. Potevano dirlo perché i cambiamenti sono comparsi nelle popolazioni della maggior parte dei recinti piuttosto che solo in uno o due.

Secondo Rudman, la velocità di tutti questi cambiamenti era inaspettata e mostrava che le mosche si erano evolute e si erano adattate al loro ambiente più velocemente di quanto chiunque avesse precedentemente misurato, lungo la linea temporale dei cambiamenti ecologici nei recinti.

Rudman ha osservato che, sebbene i moscerini della frutta abbiano vita breve e si riproducano rapidamente, l’evoluzione e l’adattamento potrebbero avvenire attraverso le generazioni più velocemente di quanto si pensasse originariamente anche in altre specie. Tuttavia, ha aggiunto che l’evoluzione è molto più difficile da studiarla in creature che vivono più di pochi giorni. Ma “l’evoluzione può avvenire molto, molto rapidamente”, ha detto Rudman.

Scienza, 2022. DOI: 10.1126/science.abj7484 (Informazioni sui DOI)

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