Perché le specie muoiono? Questa è la domanda generale posta da molti importanti ricercatori. Sapere di più su ciò che porta all'estinzione di una specie potrebbe consentire ai ricercatori di fare qualcosa al riguardo. Il piccione viaggiatore è un famoso esempio, e la specie è stata ampiamente studiata.

Il piccione viaggiatore (Ectopistes migratorius) un tempo si trovava in gran numero in Nord America. I registri raccontano di stormi di passaggio che hanno oscurato i cieli per diversi giorni alla volta. La specie potrebbe aver raggiunto il picco di 5 miliardi di individui. Una stima più prudente è di 3 miliardi.

In breve tempo, la specie scomparve completamente. "Data l'enorme dimensione della popolazione, è semplicemente incredibile che la specie sia scomparsa così rapidamente, "dice Tom Gilbert, un professore presso il Centro di GeoGenetica dell'Università di Copenaghen e professore a contratto presso l'Università norvegese di scienza e tecnologia (NTNU).

Il ruolo umano

La storia del piccione viaggiatore è interessante, in parte perché può dirci qualcosa su come e perché le specie si estinguono. Anche i nativi americani facevano affidamento sui piccioni viaggiatori per il cibo. Ma almeno in alcune parti della gamma dei piccioni viaggiatori, le persone avevano imparato a raccogliere la specie a un livello sostenibile che non minacciasse di sradicarla.

Era comune in alcune parti del Nord America mangiare solo giovani piccioni che venivano cacciati di notte, poiché questo non sembrava spaventare gli uccelli adulti o impedire loro di ri-nidificare. Ma a partire dal 1500 circa, europei più aggressivi vennero nel continente. La caccia ai piccioni viaggiatori crebbe e culminò in una massiccia caccia alla specie per tutto il 1800, prima che la specie finalmente crollasse e scomparisse.

Allora erano davvero gli europei da biasimare per il crollo? Nel 2014, uno studio pubblicato sulla rivista scientifica PNAS suggeriva fortemente che gli umani fossero semplicemente l'ultima goccia nella distruzione di una specie che era già vulnerabile e diretta all'oblio. I ricercatori hanno affermato che, nonostante il loro numero enorme, i piccioni viaggiatori erano già nei guai. La popolazione della specie varia notevolmente, simile ai lemming, ma per un periodo di tempo più lungo.

Quando arrivarono gli europei, la specie era già in forte declino. La popolazione stava diminuendo molto prima che arrivassero gli europei, e forse gli europei hanno anche contribuito a un aumento numerico a breve termine. Gli studi sulla variazione genetica della specie utilizzando un metodo investigativo chiamato PSMC hanno costituito lo sfondo per queste affermazioni.

Tutti i cromosomi e i geni di un individuo si trovano in un singolo genoma, e questo genoma è unico per ogni individuo, tranne nel caso di gemelli identici o di specie come le termiti, dove gli individui sono in gran parte cloni identici.

Ecco il nocciolo della questione:il metodo PSMC può utilizzare le informazioni nei geni di un singolo individuo di una specie per mappare la storia della specie. Così, la specie si è sviluppata nel corso di molte generazioni, e i ricercatori possono stimare quanti individui c'erano in un dato momento, tutto basato su un singolo genoma. Usando questo metodo, i ricercatori hanno scoperto che il numero di piccioni viaggiatori era in caduta libera, anche prima dell'arrivo degli europei.

Sebbene la specie potrebbe non essersi estinta, si sarebbe ridotto notevolmente in ogni caso, forse solo a poche centinaia di migliaia di individui. Le persone sono state solo l'ultimo fattore della loro scomparsa. Potremmo aver spinto i piccioni viaggiatori giù dalla scogliera, ma la specie era già in viaggio.

Secondo i ricercatori dietro lo studio in PNAS , non è stata solo colpa degli europei. Sembra quasi troppo bello per essere vero che potrebbero inventare qualcosa di così definitivo basato sulle informazioni di solo uno o pochi individui. E in questo caso lo è, almeno secondo un nuovo studio recentemente pubblicato sulla rivista Scienza .

Inefficace per i piccioni viaggiatori

Il problema è che il metodo PSMC non può essere utilizzato sui piccioni viaggiatori. La nuova ricerca in Scienza fornisce risultati completamente diversi. Il principale biologo molecolare Beth Shapiro è l'autore principale del Scienza articolo, e Tom Gilbert è uno dei contributori dello studio.

PSMC si basa sul presupposto che le variazioni genetiche si verificano in modo relativamente uniforme lungo i cromosomi che costituiscono il genoma. Questo è, i cambiamenti genetici hanno la stessa probabilità di verificarsi alle estremità di un cromosoma come nel mezzo. Ma questo risulta non essere il caso di questa specie. "I piccioni viaggiatori non hanno gli schemi di variazione che ci aspetteremmo, a causa della forte selezione sui geni che sembrano essere stati importanti nel corso della storia della specie. Quindi non funziona usare PSMC in questo caso, " disse Gilberto.

Nei piccioni viaggiatori, la maggior parte della diversità genetica è stata trovata alle estremità del cromosoma. La parte centrale del cromosoma ha mostrato poche variazioni da una generazione all'altra come risultato della selezione su questi geni. Questo fatto potrebbe non sembrare rivoluzionario, ma dà risultati completamente diversi leggendo la storia della specie basata sul genoma di un singolo individuo.

I ricercatori devono tenere in considerazione che le variazioni sono maggiori in alcune parti del cromosoma piuttosto che distribuite uniformemente in tutto. Ciò rende il metodo PSMC inutilizzabile in questo contesto. I ricercatori dietro l'articolo in Scienza non ha usato il metodo PSMC. Anziché, hanno usato il DNA mitocondriale di 41 piccioni viaggiatori come punto di partenza.

Il DNA mitocondriale è un distinto, eredità separata trovata in alcuni organelli cellulari chiamati mitocondri. Il DNA regolare è una combinazione dell'eredità del padre e della madre. Ma il DNA mitocondriale viene trasmesso solo dalla madre. Variazioni nel DNA mitocondriale si verificano anche a causa di mutazioni, e si verificano in modo relativamente coerente nel tempo. Questo è un diverso punto di partenza per capire come una specie si sviluppa nel tempo, e i risultati possono essere molto diversi da quelli generati utilizzando il metodo PSMC.

Inoltre, lo studio presentato in Scienza ha analizzato l'intero genoma di quattro piccioni viaggiatori e li ha confrontati con due genomi di piccioni dalla coda fasciata (Patagioenas fasciata), uno dei parenti più stretti del piccione viaggiatore. Il risultato finale è stato che il nuovo studio ha prodotto risposte completamente diverse sui piccioni viaggiatori e sul motivo per cui la specie ha incontrato la sua scomparsa.

Diversità genetica

Il nuovo studio è interessante per diversi motivi. Riferisce sulla diversità genetica del piccione viaggiatore, ma supporta anche una spiegazione completamente diversa per l'estinzione della specie. Gli scienziati in precedenza credevano che maggiore fosse la popolazione di una specie, quanto più geneticamente diverso sarà. Ma questa teoria si è rivelata sbagliata, come ha dimostrato la recente ricerca sui piccioni viaggiatori.

Secondo l'articolo in Scienza , la grande dimensione della popolazione sembra aver permesso ai piccioni viaggiatori di adattarsi ed evolversi più rapidamente, e quindi rimuovere le mutazioni dannose. Nelle specie con meno individui, il caso può far sì che una mutazione meno benefica persista, ma il caso gioca un ruolo minore nelle specie con un maggior numero di individui.

"Le mutazioni che forniscono un importante vantaggio evolutivo si diffonderebbero rapidamente, "dice Gilberto.

Il fatto che le mutazioni benefiche diventassero incredibilmente dominanti così rapidamente portò semplicemente alla scomparsa di altre varianti genetiche. Ciò ha portato alla diversità genetica nel piccione viaggiatore sorprendentemente bassa in relazione al numero di individui. Ciò potrebbe aver reso la specie più vulnerabile ai cambiamenti. Ma non era questo il motivo per cui il piccione viaggiatore si estinse.

"Il piccione viaggiatore è morto a causa delle persone, "dice Gilberto.

Il piccione viaggiatore non era nei guai prima dell'arrivo degli europei in Nord America. Nulla suggerisce che la specie stesse lottando in alcun modo. Forse questo non è così sorprendente. Nel 19 ° secolo, i piccioni viaggiatori erano così numerosi che c'erano gare per spararne il maggior numero possibile durante un certo periodo di tempo. In una gara, il vincitore ne aveva tirati 30, 000 uccelli.

Se nient'altro, la storia del piccione viaggiatore ha contribuito a una maggiore comprensione del fatto che anche specie prolifiche possono estinguersi.

La grande cavalletta Melanoplus spretus degli Stati Uniti occidentali ha subito la stessa sorte. Passò da una popolazione di diversi trilioni a zero in pochi decenni, forse perché gli agricoltori hanno distrutto i suoi terreni di riproduzione. In Norvegia e in tutto il Nord Atlantico, l'alca impenne (Pinguinus impennis) si estinse dopo essere stata raccolta in gran numero.

La gente mangiava piccioni viaggiatori in quantità enormi, ma furono anche uccisi perché percepiti come una minaccia per l'agricoltura. Mentre gli europei migravano in tutto il Nord America, hanno diradato ed eliminato le grandi foreste da cui dipendevano i piccioni. I piccioni vivevano principalmente di ghiande. Poiché la specie si stava già estinguendo, 250, 000 uccelli, l'ultimo grande stormo, furono uccisi in un solo giorno nel 1896. Nello stesso anno, l'ultimo piccione viaggiatore è stato osservato in Louisiana. È stato anche sparato.

I piccioni dipendevano probabilmente da un grande gregge per riprodursi. Il loro istinto non funzionava quando rimanevano solo pochi individui qua e là. L'ultimo piccione viaggiatore è morto nello zoo di Cincinnati nel 1914.