Quando si parla di selezione naturale, probabilmente la si collega al cambiamento, ma una nuova ricerca suggerisce che il meccanismo può anche preservare le somiglianze tra le popolazioni. I biologi hanno una conoscenza piuttosto solida del processo fondamentale dell’evoluzione.
Selezione naturale: è ancora necessaria?
La diversità genetica in una popolazione è il risultato di mutazioni, alcune delle quali creano tratti che aiutano gli individui a prosperare meglio nell’ambiente attuale. Questi tratti hanno buone probabilità di essere trasmessi, mentre le caratteristiche che non sono così utili tendono a non essere rappresentate nelle generazioni future: questa è la selezione naturale.
I biologi evoluzionisti studiano molto spesso la variazione all’interno e tra popolazioni e specie, ma nella vita c’è di più oltre a ciò che ci rende tutti diversi: “Parliamo sempre della grande diversità della vita e dovremmo farlo. È incredibile”, ha dichiarato il biologo evoluzionista Jeff Conner della Michigan State University, autore principale del nuovo studio.
“La selezione naturale ci ha dato molta di quella diversità, probabilmente la maggior parte. Ma la selezione naturale può anche causare somiglianze.”
Conner e colleghi provenienti dagli Stati Uniti e dalla Cina hanno lavorato con il ravanello selvatico (Raphanus raphanistrum). Mentre un tempo i suoi organi produttori di polline avevano tutti la stessa lunghezza, oggi hanno due stami corti e quattro lunghi.
Inaspettatamente, ricerche precedenti hanno suggerito che la selezione naturale mantiene questa differenza di lunghezza, nota come “separazione dell’antera”, nonostante non se ne conosca la ragione.
Perché i tratti si evolvano è necessaria una variazione genetica additiva, in cui diversi geni contribuiscono a una determinata caratteristica. In ciò che è noto come vincolo, la mancanza di questa varianza tende a impedire l’evoluzione anche se è favorevole all’evoluzione stessa.
Il vincolo si basa sull’idea che man mano che le specie cambiano nel tempo, possono perdere in qualche modo la flessibilità genetica, causando la stabilizzazione di alcuni tratti attraverso le generazioni.
Laddove la selezione naturale è considerata il motore del cambiamento, la costrizione ne è il freno: “Il nostro lavoro capovolge un po’ la sceneggiatura”, ha continuato Conner: “Stiamo suggerendo che la selezione può anche rallentare le cose, che può causare somiglianze così come differenze”.
La squadra di studiosi ha voluto accertarsi se il vincolo potesse impedire l’evoluzione della separazione dell’antera nello studio precedente. I biologi si sono serviti di una selezione artificiale per allevare i ravanelli selvatici e ripristinare il loro aspetto al loro stato più primitivo, che consiste in uno spazio più piccolo tra gli stami.
“Se un tratto risponde alla selezione artificiale, chiaramente può evolversi“, hanno spiegato gli autori della ricerca: “Ma se il tratto non risponde, c’è un vincolo causato dalla mancanza di variazione genetica”.
Lo studio ha coinvolto sei generazioni di esemplari, con 3.437 piante di ravanello selvatico coltivate e misurate. Attraverso la selezione artificiale i ricercatori sono riusciti a ridurre la differenza nella lunghezza degli stami di oltre il 30%.
Questo cambiamento mostra che il ravanello selvatico di oggi, e probabilmente i suoi predecessori, hanno ancora la variazione genetica di cui hanno bisogno per evolversi, rendendo improbabile che siano sottoposti a limitazioni.
Invece, la selezione naturale sembra mantenere una differenza nella lunghezza degli stami: “Questa famiglia di piante ha mantenuto questa caratteristica per oltre 50 milioni di anni e possiamo eliminare un terzo della differenza in cinque generazioni, ovvero cinque anni”, ha spiegato Conner: “La mia ipotesi è che se continuassimo così, torneremmo a sei stami di uguale lunghezza.”
Gli scienziati hanno progettato esperimenti per indagare se la diversa lunghezza degli stami conferisca o meno qualche beneficio al R. raphanistrum per quanto riguarda il modo in cui gli impollinatori interagiscono con la pianta.
“La selezione naturale è molto importante“, ha concluso Conner: “Molte cose che la gente pensava che la selezione non potesse fare, stiamo imparando che invece la selezione può fare”.
La selezione naturale è uno dei meccanismi fondamentali dell’evoluzione, insieme alla mutazione, alla migrazione e alla deriva genetica. La grande intuizione di Darwin dell’evoluzione attraverso una selezione è relativamente semplice ma spesso fraintesa.
Poiché l’ambiente non può sostenere una crescita illimitata della popolazione, non tutti gli individui riescono a riprodursi al massimo delle loro potenzialità. Se abbiamo variazione, riproduzione differenziale ed ereditarietà, come risultato avremo l’evoluzione per selezione naturale.
Per evoluzione si intende una discendenza ottenuta con modifiche da un antenato comune, ma esattamente cosa è stato modificato? L’evoluzione avviene quando si verifica un cambiamento nelle informazioni ereditarie trasmesse da una generazione a quella successiva.
In genere, pensiamo all’evoluzione biologica come ai cambiamenti nella frequenza genetica all’interno di una popolazione nel corso del tempo, se, per esempio, gli uccelli con geni che producono becchi larghi passassero dall’essere rari all’essere comuni su più generazioni.
L’evoluzione biologica include anche cambiamenti nel DNA che non codifica per i geni e cambiamenti nelle informazioni ereditarie che non sono affatto codificate nel DNA. In tutti questi casi, le modifiche sono ereditarie e possono essere trasmesse alla generazione successiva, che è ciò che conta davvero nell’evoluzione: il cambiamento a lungo termine.
