Un insetto stecco Ramulus mikado viene dato in pasto a un pulcino di bulbul
I modelli di relazione tra gli insetti stecco incapaci di volare suggeriscono che gli uccelli disperdono le uova dopo aver mangiato femmine gravide
Esplorare come gli organismi superano le barriere geografiche alla dispersione è una questione fondamentale in biologia. Gli eventi di dispersione passiva a lunga distanza, sebbene poco frequenti e imprevedibili, hanno un impatto considerevole sull’espansione dell’areale delle specie. Nonostante le limitate capacità di dispersione attiva, molte specie di insetti stecco hanno vaste aree geografiche, indicando che la dispersione passiva a lunga distanza è vitale per la loro distribuzione.
Gli esperimenti di laboratorio avevano precedentemente suggerito questa possibilità, ma questa nuova analisi genetica delle popolazioni naturali in Giappone condotta dai ricercatori dell’Università di Kobe ora supporta l’idea.
La maggior parte delle specie di insetti stecco non volano, ma sono distribuiti su grandi distanze e in caratteristiche geografiche che impedirebbero l’espansione degli animali incapaci di volare. Ciò ha indotto i ricercatori a ipotizzare che le loro uova potrebbero essere disperse dagli uccelli che si nutrono di femmine gravide, più o meno allo stesso modo in cui molte specie vegetali fanno affidamento sugli uccelli che mangiano i loro semi insieme ai frutti e li disperdono mentre i semi passano attraverso i tratti digestivi delle uova. Studi sperimentali con Ramulus mikado, un insetto stecco comune in Giappone, avevano suggerito che ciò fosse possibile, ma poiché l’osservazione diretta di un simile evento in natura è altamente improbabile, non è chiaro se questo meccanismo contribuisca effettivamente alla distribuzione dell’insetto.
Il biologo della Kobe University, il dottor Kenji Suetsugu, Ph.D. (1) e il suo team si sono quindi rivolti all'analisi dei modelli relazionali delle popolazioni di Ramulus mikado. Egli spiega: «Abbiamo utilizzato l'idea di 'isolamento genetico per distanza geografica'. Secondo questa idea, quando le distanze di dispersione individuali sono minori, come nel caso degli insetti incapaci di volare, l’accumulo di mutazioni genetiche porta infine a una correlazione positiva tra la differenziazione genetica tra i luoghi e la distanza geografica che li separa». Pertanto, la variazione genetica tra diverse popolazioni può essere un indicatore del tasso di dispersione della specie.
I risultati, pubblicati sulla rivista Proceedings of the Royal Society B (2), dipingono un quadro esaustivo. Tra i molti geni in cui le differenze erano correlate alla distanza geografica, il team ha trovato alcuni esempi di geni che erano chiaramente strettamente correlati anche se erano geograficamente separati fino a centinaia di chilometri e attraverso caratteristiche geografiche che questi animali solitamente non riescono a superare. L’autore principale Suetsugu afferma: «Sorprendentemente, in mezzo a un mare di dispersione attiva limitata, abbiamo scoperto genotipi identici che saltavano su grandi distanze, indicando fortemente il verificarsi in passato di dispersione genetica passiva a lunga distanza».
In altre parole, alcuni insetti incapaci di volare devono essere volati da un posto all'altro, e l'unico modo plausibile in cui ciò potrebbe accadere è che le uova degli insetti sopravvivano al passaggio attraverso il tratto digestivo degli uccelli che le mangiano.
Allora perché questo metodo di dispersione non si osserva in altri insetti? Il dottor Kenji Suetsugu spiega: «Le uova della maggior parte delle specie di insetti vengono generalmente fecondate poco prima di essere deposte, facendo affidamento sullo sperma immagazzinato nelle femmine degli insetti dopo l’accoppiamento. Tuttavia, in alcune specie di insetti stecco, le femmine sono partenogeniche, cioè possono produrre uova vitali senza fecondazione». È solo a causa di questa stranezza nella loro natura che i cuccioli di insetti stecco vitali possono schiudersi dalle uova.
È importante tenere presente che gli insetti stecco vengono chiamati così proprio perché la loro principale strategia di sopravvivenza non è quella di farsi mangiare dai predatori, a differenza di molte piante che fanno affidamento sull'ingestione dei frutti e quindi sulla dispersione dei semi da parte degli animali. Tuttavia, Suetsugu spiega l’importanza di questo risultato per la comunità scientifica: «Questa scoperta invita i ricercatori ad approfondire i meccanismi di dispersione in varie specie e a sfidare le ipotesi di lunga data sul destino degli organismi divorati dai predatori».
Questa ricerca è stata finanziata dalle sovvenzioni JSPS KAKENHI 18K19215 e 21K19108. È stato condotto in collaborazione con ricercatori della Kochi University, Kyoto University, il National Institute for Basic Biology, e la Tohoku University.
La Kobe University è un'università nazionale le cui radici risalgono alla Kobe Commercial School fondata nel 1902. Oggi è una delle principali università di ricerca globali del Giappone con quasi 16.000 studenti e quasi 1.700 docenti in 10 facoltà e scuole e 15 scuole di specializzazione. Combinando le scienze sociali e naturali per formare leader con una prospettiva interdisciplinare, la Kobe University crea conoscenza e promuove l'innovazione per affrontare le sfide della società.
Riferimenti:
(1) Kenji Suetsugu
Descrizione foto: Un membro della specie di insetti stecco Ramulus mikado viene dato in pasto a un pulcino di bulbul dalle orecchie marroni. - Credit: KATO Hakuren.
Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Death is only the beginning: Birds disperse eaten insects’ eggs