Una nuova ricerca sull’evoluzione rivela i fattori chiave dietro il cambiamento delle dimensioni di alcuni animali nel corso del tempo, sfidando le teorie evoluzionistiche tradizionali con le sue scoperte sulle variazioni delle dimensioni delle specie.
Evoluzione degli animali: ecco perché le dimensioni variano nel tempo
Il mistero dietro il motivo per cui i cavalli dell’Alaska, le tartarughe criptodirane e le lucertole dell’isola si sono rimpiccioliti nel tempo potrebbe essere stato risolto in un nuovo studio sull’evoluzione.
La nuova ricerca teorica propone che la dimensione degli animali nel tempo dipenda da due fattori ecologici chiave: l’intensità della competizione diretta per le risorse tra le specie e il rischio di estinzione dall’ambiente in cui vivono.
Utilizzando modelli computerizzati che simulano l’evoluzione, lo studio, pubblicato sulla rivista Communications Biology, identifica il motivo per cui alcune specie diventano gradualmente più piccole, come indicato dai reperti fossili.
Il dottor Shovonlal Roy, modellista di ecosistemi dell’Università di Reading che ha guidato la ricerca, ha dichiarato: “Proprio come cerchiamo di adattarci al clima caldo o freddo a seconda di dove viviamo, la nostra ricerca mostra che le dimensioni degli animali possono diventare più grandi o più piccole nel corso di lunghi periodi a seconda dell’habitat o dell’ambiente”.
“In luoghi e tempi in cui c’è molta competizione tra diverse specie per cibo e riparo, le dimensioni degli animali spesso diminuiscono man mano che le specie si espandono e si adattano alla distribuzione delle risorse e dei concorrenti. Ad esempio, i piccoli cavalli che hanno vissuto in Alaska durante l’era glaciale sono diventati piu piccoli rapidamente a causa dei cambiamenti del clima e della vegetazione”.
“Dove la competizione diretta è minore, le dimensioni tendono ad aumentare, anche se essere davvero grandi e pochi in numero può rendere gli animali più vulnerabili all’estinzione, come è successo con i dinosauri“.
“I cambiamenti nei fattori ecologici aiutano a spiegare perché i reperti fossili mostrano mix così confusi di modelli di evoluzione delle dimensioni, con alcuni lignaggi che si restringono nel tempo e altri che crescono”, ha continuato l’esperto, rispetto all’evoluzione delle dimensioni delle specie animali nel tempo.
Il gruppo di ricerca ha condotto il proprio studio sfidando le contraddizioni che le prove fossili pongono alla “regola di Cope”. La regola di Cope si riferisce alla tendenza di alcuni gruppi animali ad evolvere dimensioni corporee maggiori nel corso di migliaia e milioni di anni.
La regola prende il nome da Edward Cope, un paleontologo del XIX secolo a cui si attribuisce il merito di aver notato per primo questo modello nella documentazione fossile. Ad esempio, i primi antenati dei cavalli erano piccoli animali delle dimensioni di un cane che aumentarono di dimensioni nel corso dell’evoluzione, sviluppandosi infine nel cavallo moderno.
La regola di Cope presuppone che l’evoluzione aumenti gradualmente le dimensioni del corpo nei lignaggi. Negli ultimi decenni, due scuole di pensiero hanno alimentato il dibattito sull’applicabilità di tale regola riportando prove empiriche, rispettivamente, a favore e contro di essa.
Le apparenti contraddizioni sull’evoluzione così documentate hanno evidenziato la necessità di una sintesi globale basata su un processo attraverso il quale entrambe le posizioni di questo dibattito possano essere comprese e conciliate.
Dagli anni ’90, sono stati sviluppati diversi modelli di evoluzione della comunità che combinano complesse dinamiche ecologiche ed evolutive attraverso approcci basati su nicchia, basati sull’assemblaggio o evolutivi.
Le prove fossili tuttavia mostrano tendenze notevolmente contrastanti, con dimensioni maggiori in alcuni gruppi ma dimensioni ridotte in altri.
Utilizzando modelli computerizzati che simulano l’evoluzione, lo studio ha identificato tre modelli distinti di cambiamento delle dimensioni corporee che emergono in condizioni diverse:
Aumento graduale delle dimensioni nel tempo: ciò accade quando la competizione tra le specie è determinata principalmente dalle dimensioni corporee relative piuttosto che dalle differenze di nicchia. Ad esempio, diversi generi di specie animali marine come gli invertebrati sono aumentati gradualmente di dimensioni nel corso di milioni di anni.
Aumento delle dimensioni seguito da estinzione: qui gli animali più grandi si estinguono periodicamente, aprendo opportunità ad altre specie di prendere il loro posto ed evolversi in corpi ancora più grandi, continuando il ciclo.
Le estinzioni di massa colpiscono più duramente i predatori apicali di grandi dimensioni. I mammiferi e gli uccelli molto grandi sono particolarmente vulnerabili all’estinzione, ad esempio i dinosauri e i rettili volanti giganti.
Diminuzione graduale delle dimensioni nel tempo: le simulazioni sull’evoluzione hanno previsto anche il contrario della regola di Cope: le specie si restringono nel tempo. Ciò accade quando la concorrenza è elevata e vi è un certo grado di sovrapposizione nell’uso degli habitat e delle risorse.
Man mano che le specie procedono nell’evoluzione e in nicchie distinte, devono affrontare la pressione evolutiva per ridursi di dimensioni. Il declino delle dimensioni è stato precedentemente segnalato per i vertebrati, i pesci ossei, le tartarughe criptodirane, i cavalli del Pleistocene dell’Alaska e le lucertole delle isole.
