Gli scienziati potrebbero aver risolto il “processo di invecchiamento” delle specie

Per anni, i biologi evoluzionisti hanno creduto che le specie più vecchie non avessero alcun reale vantaggio rispetto a quelle più giovani nell’evitare l’estinzione – un’idea conosciuta tra i ricercatori come “teoria della Regina Rossa”.

“La teoria della Regina Rossa è che le specie devono continuare a correre solo per restare ferme, come il personaggio del libro di Lewis Carroll ‘Attraverso lo specchio'”, ha detto l’autore principale James Saulsbury, ricercatore post-dottorato presso il Dipartimento di Ecologia e Biologia Evoluzionistica dell’Università di Washington. KU. “Questa idea è stata trasformata in una sorta di teoria ecologica negli anni ’70, nel tentativo di spiegare l’osservazione secondo cui il rischio di estinzione non sembrava cambiare nel corso della vita delle specie.”

Eppure gli anni non sono stati clementi con questa teoria.

“Nelle prime indagini su questo fenomeno, le specie di tutte le età sembravano estinguersi più o meno allo stesso ritmo, forse proprio a causa della relativa crudezza delle prove disponibili all’epoca”, ha detto Saulsbury. “Ciò aveva senso nell’ambito del modello della Regina Rossa, in cui le specie sono costantemente in competizione con altre specie che si stanno adattando insieme a loro.”

Ma man mano che sempre più dati venivano raccolti e analizzati in modi più sofisticati, gli scienziati trovarono sempre più confutazioni della teoria della Regina Rossa.

“Gli scienziati hanno continuato a trovare casi in cui le specie giovani sono particolarmente a rischio di estinzione”, ha detto Saulsbury. “Quindi avevamo un vuoto teorico: un mucchio di osservazioni anomale e nessun modo unificato per comprenderle.”

Ma ora Saulsbury ha condotto una ricerca apparsa nel Atti dell’Accademia Nazionale delle Scienze che potrebbe risolvere questo mistero. Saulsbury e i suoi coautori hanno dimostrato che la relazione tra l’età di una specie e il suo rischio di estinzione potrebbe essere prevista con precisione da un modello ecologico chiamato “teoria neutrale della biodiversità”.

La teoria neutrale è un modello semplice di specie ecologicamente simili in competizione per risorse limitate, in cui il risultato per ciascuna specie è più o meno casuale.

In teoria, “le specie o si estinguono o si espandono da piccole dimensioni iniziali della popolazione per diventare meno vulnerabili all’estinzione, ma sono sempre suscettibili di essere sostituite dai loro concorrenti”, secondo un riassunto laico del documento PNAS. Estendendo questa teoria per fare previsioni per la documentazione fossile, Saulsbury e colleghi hanno scoperto che la teoria neutrale “predice la sopravvivenza dello zooplancton fossile con sorprendente precisione e tiene conto delle deviazioni empiriche dalle previsioni della Regina Rossa più in generale”.

I coautori di Saulsbury erano C. Tomomi Parins-Fukuchi dell’Università di Toronto, Connor Wilson dell’Università di Oxford e dell’Università dell’Arizona, e Trond Reitan e Lee Hsiang Liow dell’Università di Oslo.

Mentre la teoria neutrale potrebbe sembrare un sipario per la teoria della Regina Rossa, il ricercatore della KU ha affermato che la Regina Rossa ha ancora valore. Principalmente, propone l’idea ancora valida che le specie competono l’una contro l’altra in un gioco a somma zero per risorse limitate, lottando sempre per una fetta più grande della torta della natura.

“La teoria della Regina Rossa è stata un’idea convincente e importante nella comunità biologica evoluzionistica, ma i dati provenienti dai reperti fossili non sembrano più supportare quella teoria”, ha detto Saulsbury. “Ma non penso che il nostro articolo confuti davvero questa idea perché, in effetti, la teoria della Regina Rossa e la teoria neutrale sono, in un modo profondo, abbastanza simili. Entrambe presentano un quadro di estinzione che avviene come risultato della competizione tra specie per risorse e di costante ricambio nelle comunità derivanti da interazioni biologiche.”

In definitiva, i risultati non solo aiutano a dare un senso alle forze che modellano il mondo naturale, ma potrebbero essere rilevanti per gli sforzi di conservazione poiché le specie affrontano crescenti minacce derivanti dal cambiamento climatico e dalla perdita di habitat in tutto il mondo.

“Cosa rende una specie vulnerabile all’estinzione?” chiese Saulsbury. “Le persone sono interessate a imparare dai reperti fossili se possono dirci qualcosa per aiutare a conservare le specie. L’aspetto pessimistico del nostro studio è che ci sono situazioni ecologiche in cui non c’è molta prevedibilità nel destino delle specie; c’è c’è qualche limite a quanto possiamo prevedere l’estinzione. In una certa misura, l’estinzione sarà decisa da forze apparentemente casuali – incidenti della storia. C’è un certo supporto a questo negli studi paleobiologici.

Ha detto che ci sono stati sforzi per comprendere i predittori dell’estinzione nella documentazione fossile, ma finora non sono emerse molte generalità.

“Non esiste alcuna caratteristica che ti renda immortale o non suscettibile all’estinzione”, ha detto Saulsbury. “Ma l’aspetto ottimista del nostro studio è che intere comunità possono avere modelli di estinzione abbastanza prevedibili e comprensibili. Possiamo ottenere una conoscenza abbastanza buona delle caratteristiche del biota, come il modo in cui il rischio di estinzione delle specie cambia man mano che invecchiano. Anche se il destino di una singola specie può essere difficile da prevedere, il destino di un’intera comunità può essere abbastanza comprensibile”.

Saulsbury ha aggiunto un avvertimento: resta da vedere in che misura la spiegazione neutrale dell’estinzione avrà successo nelle diverse parti dell’albero della vita.

“Il nostro studio sta lavorando anche sulla scala temporale geologica in milioni di anni”, ha detto. “Le cose potrebbero apparire molto diverse nella scala temporale della nostra vita.”