Vita

L’evoluzione corre in città: così la vita sopravvive al mondo che cambia

Vaghi ricordi di nozionismo scolastico portano ad associare la parola evoluzione ad un imprecisato concetto di tempo lunghissimo in cui antiche specie si sono trasformate in quelle attuali, cambiando le loro caratteristiche. Se per spiegare il cambiamento il solo passare del tempo non basta, i ricordi vi aggiungono una sorta di volontarismo utilitaristico, concettualmente simile alla storia del collo che si allunga nelle giraffe lamarckiane (ma tutti sanno che no, quella delle giraffe è una spiegazione sorpassata, non bisogna più crederci).

Tuttavia nel pensiero e nel linguaggio corrente (compresi i sussidiari) l’idea di un cambiamento opportunista, specificamente ottenuto con lo scopo di superare una delle tante difficoltà della vita, resiste: l’orso polare è diventato bianco per mimetizzarsi meglio nei ghiacci, la mitica farfalla inglese (Biston betularia) è diventata scura per confondersi meglio col colore dei tronchi coperti da residui carboniosi… e così via. E la genetica? Quella si trova in un altro pacchetto di ricordi, nel capitolo del manuale in cui si parla del DNA e si descrive la sua complicata struttura.

Invece è proprio il DNA, come indicano le ricerche sviluppate da più di mezzo secolo, a proporre negli organismi innovazioni e modificazioni strutturali che poi l’ambiente intorno conserverà evolutivamente o cancellerà per sempre. Così gli studi sulla biodiversità di Menno Schilthuizen, ecologo e biologo evoluzionista, spiegano come la natura evolve, trovando nuove opportunità di vita attraverso mutazioni della complessa sequenza di geni del DNA, una selezione naturale che permette la sopravvivenza solo ad alcuni organismi e una trasmissione dei nuovi caratteri alle generazioni che seguono.

Menno Schilthuizen
Darwin in città. Come la giungla urbana influenza l’evoluzione
Raffaello Cortina, 2921
pp. 353, € 24,00

Fin dalle prime pagine del libro, l’autore ci racconta dei fenomeni evolutivi esplorati in paesi diversi, di cambiamenti che si sviluppano in tempi brevi, spesso in organismi di cui ignoriamo l’esistenza, ma anche negli ambienti che noi frequentiamo abitualmente. Le ali scure dei piccioni, i semi piccoli e leggeri della radicchiella, il volo degli storni, le tele dei ragni e decine di altre innovazioni nei viventi urbanizzati testimoniano una evoluzione in atto, una implacabile trasformazione dei viventi che viene favorita o privilegiata dalle trasformazioni che l’uomo realizza nell’ambiente che considera suo.

Non si tratta di dinosauri nella tundra ma di processi di speciazione che avvengono nelle nostre città, sotto i nostro occhi distratti, e incapaci non tanto di dare un nome ma soltanto di riconoscere la varietà e la quantità delle specie animali e vegetali con cui – sempre distrattamente – conviviamo.

Come conseguenza delle attività umane, nuovi ambienti si stabilizzano e chi non può sopravvivere può migrare, estinguersi o, grazie ad imprevedibili mutazioni nel suo genoma, continuare a vivere. Dunque, sostiene la moderna ecologia, sono proprio le nostre esigenze abitative e il nostro modo di trasformare gli spazi a selezionare nuove specie di organismi. Per esempio, si è visto che nei sotterranei delle tre linee della metropolitana di Londra sono rapidamente evolute tre specie diverse di zanzare, con geni riprogrammati per vivere in un ambiente sotterraneo e mai freddissimo, con proteine sensibili agli odori umani e con abitudini sessuali che permettono accoppiamenti in piccoli spazi.


Una mappa “microbica” per la metro di New York


Sopravvivere al cemento

L’impatto della specie umana sull’ambiente è difficilmente immaginabile sia in grande che in piccola scala, ma le sue esigenze hanno creato nuovi habitat che vanno dalle ampie zone desertificate alle quasi invisibili fessure tra i marciapiedi o alle grondaie delle villette signorili. Il nostro spazio intorno subisce cambiamenti continui e irreversibili ma viene rapidamente colonizzato da specie animali e vegetali geneticamente adatte a sopravvivervi, selezionate nella competizione con altri organismi forse soltanto poco diversi. Chi può dare importanza “ecologica” ai quadrati di terriccio sui marciapiedi dove erbe selvatiche (eventualmente da togliere!) spuntano in mezzo a cicche di sigarette, deiezioni canine e altri tipi di quella che chiamiamo sporcizia? Eppure queste isole nel cemento accolgono varietà di organismi che vengono da lontano, comunicano geneticamente tra loro, sopravvivono a non poche evenienze ed evolvono in specie adatte a colonizzare quel particolare ambiente.

Ciclamino urbano. Foto di Marina Bidetti.

Le sempre più facili e meno costose analisi del DNA mettono in evidenza le differenze genetiche che permettono la sopravvivenza di fenotipi più o meno integrati nel loro ambiente, e testimoniano processi migratori, parentele, discendenze, e familiarità tra specie che vivono in ambienti lontani. Soprattutto, permettono di distinguere differenze che dipendono da mutazioni nel genoma, da fenomeni epigenetici o da comportamenti appresi o condizionati dagli ambienti di vita.


Jungla metropolitana, così i cacatua imparano ad aprire i cassonetti


Le mutazioni genetiche favorevoli si diffondono rapidamente nella popolazione: nel classico esempio della Biston betularia, quando le farfalline con le ali nere sono ancora rare, il loro numero aumenta molto lentamente ma, quando la mutazione permette loro di mimetizzarsi sui tronchi scuri degli alberi, le migliaia di falene scure si riproducono generando ciascuna moltissime farfalline scure e la loro percentuale aumenta rapidamente. Si pensa che una popolazione di Biston con ali nere potrebbe stabilizzarsi in circa 200 generazioni, evolvere in meno di cento anni.

La nuova citizen science valorizza gli ambienti urbani come luoghi colonizzati da animali e piante locali o provenienti da zone lontane che, attraverso strani corridoi, si mettono in comunicazione o incontrano blocchi che interrompono i loro rapporti. Gli esempi riportati da Schilthuizen sono tutti suggestivi e vivaci, e la correlazione tra le peculiarità dei modi di vivere e le caratteristiche degli ambienti colonizzati è davvero stupefacente: con alcune rivelazioni.

Autunno in città. Foto di Marina Bidetti.

Per esempio, l’antico merlo delle foreste sta evolvendo in una specie urbana, con una completa ristrutturazione del proprio genoma. La speciazione mette in evidenza la complessità dei cambiamenti correlati che devono intervenire. Se nei merli la forma del becco cambia in una più adatta a raccogliere un particolare tipo di semi, cambia anche la voce e con la voce la capacità di rispondere ad uccelli con il “vecchio” tipo di becco. Cambia il tipo di alimentazione, le modalità di digestione, la forma dell’apparato digerente, i comportamenti che permettono di trovare cibo, cambia il comportamento sessuale e la ricerca di un partner della propria specie. Rilevando questi insiemi di caratteristiche Darwin aveva dato particolare importanza alle differenze trovate nel becco dei fringuelli delle Galapagos. Ma adesso, con lo sviluppo turistico di quelle isole, gli uccelli preferiscono una alimentazione basata sostanzialmente sugli avanzi di patatine fritte e noccioline, e le differenze così evidenti due secoli fa si stanno cancellando. Q

Questo esempio e fa riflettere sia sulla velocità dell’evoluzione sia sull’inseguimento (stile Regina Rossa, come diceva Richard Lewontin) tra cambiamento degli ambienti e cambiamento delle specie che li abitano. Forse, invita Schilthuizen, potremmo cominciare a capire che il mondo è ormai totalmente dominato dall’uomo, che ha costruito habitat mai visti prima: tenere separata la natura dall’ambiente umano è solo una fantasia che ci impedisce di vedere la realtà.

A proposito di biodiversità da conservare, c’è sempre la speranza che, quando ci si passa davanti, anche gli organismi urbani appaiano agli occhi degli umani interessanti e meritevoli di attenzione, per cogliere la straordinaria opportunità di vedere, con i propri occhi, l’evoluzione in atto.


Credits immagine: Mariano Baraldi on Unsplash

Maria Arcà

Maria Arcà ha svolto ricerche in Biologia Molecolare presso l'Università e il CNR di Roma. Dagli anni 70 si è interessata ai problemi cognitivi ed epistemologici dei bambini; ha svolto attività di aggiornamento per insegnanti della scuola di base, ha pubblicato articoli e testi in Italia e all’estero.  Nel 2000, ha partecipato alla Commissione De Mauro per la definizione dei curricoli di scienze e, nel 2012, alla revisione delle Indicazioni Nazionali per il Curricolo.

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