Come nascono due nuove specie

L’Università Statale è tra gli autori di uno studio internazionale – pubblicato sulla prestigiosa rivista Nature Ecology & Evolution – che chiarisce il meccanismo genetico alla base del persistere delle differenze fenotipiche tra la cornacchia nera (a mantello interamente nero) e la cornacchia grigia (con mantello grigio e nero).

La ricerca nasce dalla collaborazione fra il laboratorio guidato da Nicola Saino, docente di Ecologia al dipartimento di Scienze e Politiche ambientali dell’Università Statale, e altri Atenei svedesi e tedeschi e segna un importante passo avanti per le conoscenze  sulla nascita di nuove specie, uno dei processi fondamentali che governano l’evoluzione della biodiversità, ma il cui studio è da sempre compito arduo per i biologi dell’evoluzione.

La cornacchia nera  e la cornacchia grigia  sono un classico esempio di putative specie nascenti. Le due forme occupano aree distinte ma coesistono in una sottile fascia, che corre longitudinalmente attraverso l’Europa centrale e il margine meridionale dell’Arco Alpino, dove si incrociano producendo ibridi fertili. Nel caso delle cornacchie, così come di altre ‘semi-specie’ che danno luogo a ibridazione in circoscritte aree ‘di contatto’, la questione è quali siano le forze che mantengono l’isolamento tra le due forme e impediscono l’introgressione, cioè la ricostituzione di un’unica popolazione panmittica, in cui avvenga libero flusso genico .

Lo studio ha utilizzato informazioni su oltre 400 genomi admixed di individui campionati secondo direzioni  trasversali alla fascia di ibridazione e nelle adiacenti aree di allopatria europee. Applicando tecniche di Genome-Wide Association Study, gli autori hanno svelato come gran parte della variabilità fenotipica cromatica fra cornacchie nere e grigie dipenda da interazioni epistatiche fra il gene NDP e una regione del cromosoma 18, di circa 2.8 mega basi, che mostra ridotta ricombinazione. Lo studio ha mostrato che entrambi i loci implicati nella variazione di pigmentazione sono sottoposti a selezione divergente che impedisce la ricostituzione di un’unica popolazione.

La fascia di ibridazione fra le cornacchie è uno degli esempi eclatanti, studiato da quasi un secolo, di contatto fra popolazioni geografiche che sembrano avere intrapreso il percorso della speciazione (processo evolutivo di formazione di nuove specie da quelle preesistenti), ma i meccanismi che agiscono nel determinarne il processo erano oscuri, in questo come in tanti altri casi di specie incipienti. Questo studio chiarisce come pochi loci genici di grande effetto possano determinare isolamento riproduttivo pre-zigotico e mantenere quindi divergenza fenotipica fra popolazioni riducendone il flusso genico reciproco.