Le specie vegetali provenienti da alcune regioni geografiche hanno più successo nel diffondersi al di fuori dei loro areali nativi rispetto ad altre, ma perché? Un gruppo di ricerca internazionale guidato da ecologisti di Costanza fornisce risposte esplorando come le storie ecologiche ed evolutive delle piante possono influenzare le loro relazioni con gli esseri umani e il loro successo come invasori.
Le attività umane – ad esempio il commercio globale e i viaggi – stanno guidando la diffusione delle piante oltre i loro areali naturali e in tutto il mondo. Tuttavia non tutte le specie beneficiano allo stesso modo di questi spostamenti; solo alcuni sono in grado di stabilire con successo le popolazioni (cioè naturalizzarsi) in nuove località. I dati sulla distribuzione globale delle piante aliene rivelano che le piante originarie di alcune regioni geografiche hanno più successo nella naturalizzazione rispetto ad altre.
L’ipotesi dello squilibrio evolutivo (EIH) offre possibili spiegazioni per questo fenomeno, ma non è stata ancora verificata su scala globale. Un gruppo di ricerca internazionale guidato dal biologo Mark van Kleunen dell’Università di Costanza è ora riuscito a confermare le previsioni chiave di questa ipotesi utilizzando ampi dati globali. Nel loro studio su Nature Ecology & Evolution, i ricercatori scoprono anche intriganti somiglianze tra le origini delle piante che stabiliscono con successo popolazioni al di fuori dei loro areali naturali e quelle che gli esseri umani hanno selezionato per la coltivazione e l’uso economico, suggerendo che i fattori biogeografici influenzano i sistemi biologici e culturali. in modi simili.
Risalente a Darwin
Fondamentalmente le idee della EIH risalgono a Charles Darwin. “Darwin ha proposto che le barriere geografiche dividano gli ecosistemi della Terra in varie arene evolutive”, afferma Trevor Fristoe, primo autore dello studio ed ecologista presso il Dipartimento di Biologia dell’Università di Costanza. All’interno di ciascuna di queste arene, gli organismi che le abitano sarebbero esposti a condizioni geografiche ed ecologiche uniche che influenzano l’intensità della selezione naturale. “Il risultato sono differenze nell’idoneità assoluta per le specie originarie di regioni diverse – squilibri evolutivi -, e queste differenze hanno conseguenze su quali specie hanno maggiori probabilità di stabilirsi con successo in nuove aree quando le barriere vengono rimosse”, continua Fristoe.
Sulla base di queste idee, l’EIH fa previsioni sulle caratteristiche delle regioni globali che guidano l’evoluzione degli alieni di particolare successo. Ad esempio, le regioni più grandi dovrebbero sostenere popolazioni più numerose e una maggiore diversità genetica per consentire una selezione naturale più efficiente. Le regioni ricche di specie dovrebbero fungere da intensi terreni di prova in cui le specie devono evolversi per persistere in presenza di un’ampia varietà di concorrenti e nemici.
Lo studio attuale ha testato queste previsioni su scala globale. Per questo, i ricercatori hanno utilizzato un set di dati senza precedenti che includeva la distribuzione nativa e aliena di oltre il 99% di tutte le piante da seme conosciute, ovvero oltre 330.000 specie. In linea con l’EIH, hanno dimostrato che le piante originarie di vaste regioni ricche di specie sono tra le piante esotiche di maggior successo. “Il nostro studio conferma quindi due previsioni chiave dell’EIH su scala globale”, sottolinea Mark van Kleunen, capo del gruppo di ricerca internazionale.
Le piante economiche mostrano un modello simile
Inoltre, i dati hanno rivelato un legame precedentemente non riconosciuto tra lo squilibrio evolutivo e l’uso economico delle piante da parte degli esseri umani: le caratteristiche dell’areale nativo che selezionano gli invasori di successo sono anche associate alle specie che coltiviamo per uso economico. “A parità di condizioni, gli esseri umani dovrebbero scegliere di coltivare piante con una maggiore capacità di sopravvivenza, crescita e proliferazione. Ciò ha portato a feedback secondo cui le specie con un alto potenziale come invasori hanno anche maggiori probabilità di essere spostate intenzionalmente in tutto il mondo. Il nostro studio dimostra questi collegamenti intriganti e suggerisce come gli squilibri evolutivi nei sistemi biologici e culturali possano persino interagire”, afferma van Kleunen.
Lo studio prende in considerazione i dati di distribuzione di oltre 330.000 piante, quasi tutte (99,5%) piante da seme conosciute.
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