Un maschio adulto Basilisco Verde lucertola è appeso a un albero nella foresta pluviale del Costa Rica. Un team di ecologisti ha lavorato per riassumere e semplificare l'idea di nicchia per prevedere eventualmente come si evolveranno i diversi ecosistemi a causa del cambiamento climatico. Foto VW/UIG/Immagini Getty Nel 1867, Il chimico russo Dmitri Mendeleev stava scrivendo un libro di testo di chimica, ma non andava bene. Al tempo, si sapeva che esistevano solo 56 elementi, ma Mendeleev stava attraversando un periodo difficile per capire come organizzarli in un modo che dimostrasse le loro relazioni reciproche. Ma allora, come vuole la leggenda, fece un sogno che gli mostrò non solo come organizzare gli elementi conosciuti per peso atomico e reattività chimica, ma gli permise anche di prevedere altri elementi ancora da scoprire.
Mendeleev ha realizzato nel sonno di questa singola notte ciò per cui gli scienziati di quasi tutte le discipline ucciderebbero:un semplice, modo predittivo per organizzare e rappresentare informazioni complicate. Per gli ecologisti, ad esempio, questo potrebbe essere un modello che potrebbe distillare l'enorme complessità di come funziona un organismo all'interno della comunità ecologica in cui vive. Mucca sacra, gli ecologisti sarebbero così entusiasti se lo avessero. Voglio dire, dopo che hanno smesso di litigare per questo, sarebbero estasiati.
Gli scienziati sono stati incuriositi dall'idea fin dai primi anni '70, quando Robert MacArthur, un ecologista evoluzionista, ebbe l'idea di ordinare gli organismi in modo simile alla tavola periodica della chimica, in cui gli elementi sono organizzati dalla combinazione di determinate proprietà chimiche, la configurazione dei loro elettroni e il loro numero atomico (numero di protoni).
Così nel 2015, un gruppo di ecologisti ha pubblicato un articolo sulla rivista Ecology Letters per prendere una pugnalata su ciò che era stato discusso a lungo ma non era mai stato tentato:creare una tavola periodica per nicchie ecologiche, simile alla tavola periodica degli elementi in chimica, che rappresenterebbero essenzialmente i ruoli complessi che le diverse specie svolgono all'interno di una comunità. Questo potrebbe includere il modo in cui si riproducono, cosa fanno per cibo e riparo, come si proteggono, come interagiscono con i loro vicini viventi e non viventi, e così via.
"Fondamentalmente, l'approccio di produrre tavole periodiche di nicchie è un modo per organizzare le specie secondo insiemi di tratti funzionali che hanno influenze note per le prestazioni ecologiche, " dice il coautore Dr. Kirk Winemiller, professore presso il Dipartimento di Scienze della fauna selvatica e della pesca presso la Texas A&M University. "È un approccio che ci consente di rendere un concetto astratto accessibile per lo studio empirico".
Invece di considerare tutte le possibili richieste che una specie potrebbe fare alla sua situazione di vita - intervalli accettabili di nutrienti come azoto e fosforo, temperatura, umidità, tipo di suolo (e una specie potrebbe avere centinaia di requisiti) - gli autori hanno scelto solo alcune proprietà essenziali per catturare l'idea di una nicchia:dieta, habitat, storia di vita, metabolismo e meccanismi di difesa.
Il team di ricerca ha pubblicato uno studio nel novembre 2017 su The American Naturalist come un modo per iniziare a mettere in pratica questa idea... sulle lucertole del mondo. Hanno raccolto quanti più dati possibili su 134 specie di lucertole, da 24 delle 38 famiglie di lucertole che vivono oggi in quattro continenti della Terra. Poi hanno preso le loro cinque proprietà essenziali di nicchia, elencando tra sette e 15 variabili per ciascuna, e poi ha iniziato a macinare i numeri.
Attraverso la creazione di modelli dei propri dati, hanno scoperto quello che avrebbero potuto aspettarsi di trovare:che le lucertole sono come molti altri organismi:si evolvono per interagire con i loro habitat, foraggio per il cibo, e osservare gli orari attivi e inattivi ogni giorno, non importa dove vivono. Ad esempio, le lucertole che riempiono una certa nicchia in Sud America hanno tratti simili alle lucertole che riempiono nicchie simili in Australia, Africa o America, anche se non sono strettamente imparentati, evolutivamente parlando.
Poiché possiamo vedere somiglianze tra lucertole che occupano nicchie simili in luoghi completamente diversi, riassumere e semplificare l'idea di nicchia in questo modo potrebbe eventualmente aiutare i ricercatori a prevedere come si evolveranno i diversi ecosistemi a causa del cambiamento climatico.
I ricercatori hanno utilizzato questo studio sulla lucertola per confermare che potrebbe essere possibile semplificare l'idea di nicchia da centinaia di dimensioni a solo cinque. Così, mentre non abbiamo ancora una tavola periodica ecologica, forse non è troppo lontano.
"Uno dei più grandi ecologisti di tutti i tempi, il compianto Robert H. MacArthur, ha espresso la tavola periodica delle nicchie come germe di un'idea più di mezzo secolo fa, " dice l'autore principale Dr. Eric Pianka, professore di Biologia Integrativa presso il College of Natural Sciences dell'Università del Texas ad Austin. "Ci sono volute le competenze di cinque di noi per completare questa analisi:è stato l'obiettivo di una vita".
Ora è interessanteLe lucertole di tutto il mondo occupano nicchie in modo simile, anche se non sono molto imparentati. Il nome di questo fenomeno è evoluzione convergente.
