Gli scienziati che studiano i topi delle Ande in Patagonia hanno notato qualcosa che non potevano spiegare:i topi del versante occidentale delle montagne erano più grandi di quelli dell'est, ma il DNA ha detto che provenivano tutti dalla stessa specie. I ricercatori hanno esaminato i crani di 450 topi della punta meridionale del Sud America e hanno scoperto che le leggi biologiche esistenti non spiegavano le differenze di dimensioni. Invece, in un nuovo articolo nel Journal of Biogeography , gli scienziati hanno avanzato una nuova ipotesi:i topi sui pendii occidentali erano più grandi perché quel lato della catena montuosa riceve più pioggia, il che significa che c'è più cibo in abbondanza per i topi da mangiare.

"Ci sono un sacco di regole ecogeografiche che gli scienziati usano per spiegare le tendenze che vediamo ancora e ancora in natura", afferma Noé de la Sancha, ricercatore associato al Field Museum di Chicago, assistente professore di Scienze e studi ambientali presso la DePaul University, e l'autore corrispondente dell'articolo. "Con questo documento, penso che potremmo averne trovato uno nuovo:l'effetto ombra della pioggia può causare cambiamenti di dimensioni e forma nei mammiferi."

I topi che de la Sancha e i suoi colleghi hanno esaminato in questo studio sono topi pelosi e pelosi, Abrothrix hirta. "Sono dei piccoli bastardi molto carini, hanno la pancia bianca e morbida", dice de la Sancha. "Vivono in montagna, il che li rende unici, ma si trovano anche a quote più basse. Nel complesso, non sono molto ben studiati."

Il collega di De la Sancha, Pablo Teta del Museo Argentino de Ciencias Naturales "Bernardino Rivadavia" di Buenos Aires, in Argentina, ha iniziato a studiare i topi pelosi ispidi come parte della sua tesi di dottorato. "Vide che alcuni individui della specie erano davvero grandi e alcuni erano davvero piccoli. Pensava che fossero specie diverse. Ma il loro DNA mitocondriale suggeriva che fossero una specie, anche se sono così diverse", ricorda de la Sancha . "Volevamo esplorare il motivo, per vedere se stavano seguendo una sorta di regola."

Ci sono molte "regole" della natura che spiegano i modelli che vediamo nella vita. Ad esempio, la regola di Bergmann spiega perché gli animali della stessa specie sono più grandi alle latitudini più elevate. I cervi dalla coda bianca in Canada sono più grandi e voluminosi dei loro cugini magri della Florida. La regola di Bergmann spiega che ciò è dovuto al fatto che avere un corpo più spesso in relazione alla superficie ti aiuta a trattenere meglio il calore, allo stesso modo in cui i pezzi di cibo grandi impiegano più tempo a raffreddarsi rispetto ai morsi più piccoli.

Per cercare di trovare uno schema che spieghi le differenze di dimensioni, i ricercatori hanno utilizzato analisi statistiche per confrontare le misurazioni di 450 teschi di topo. Hanno quindi cercato di mappare le loro scoperte su diverse regole biologiche per vedere se si adattavano. La regola di Bergmann non ha funzionato; non c'era una forte correlazione tra le dimensioni del topo e quanto a nord oa sud viveva l'esemplare. Altre regole sottolineano il ruolo della temperatura o delle precipitazioni, con risultati contrastanti per diversi gruppi e situazioni. Questo team non ha trovato che la latitudine, o una delle altre 19 variabili bioclimatiche, di temperatura o di precipitazione, descriva meglio le diverse forme e dimensioni dei topi. Tuttavia, sembrava esserci uno schema con la longitudine:fino a che punto vivevano i topi a est oa ovest.

De la Sancha ei suoi colleghi hanno capito che questo potrebbe essere correlato a quella che i biologi chiamano la "regola delle risorse". "Questa regola suggerisce che dove ci sono più risorse, gli individui della stessa specie tendono ad essere più grandi rispetto a dove ci sono meno risorse", afferma de la Sancha. "Ad esempio, alcuni topi cervo che si trovano nei deserti e in altri habitat tendono ad essere più piccoli nelle parti più asciutte dei loro habitat. Un'altra ipotesi suggerisce che alcuni animali tendono ad essere più piccoli nelle montagne rispetto alle pianure adiacenti in Nord America. Il nostro studio ha trovato un misto risultato di queste regole."

Le dimensioni dei topi sembravano seguire la regola delle risorse, ma la domanda rimaneva:perché c'erano più risorse sulle pendici occidentali delle Ande meridionali che su quelle orientali? De la Sancha aveva un "Eureka!" momento mentre insegnava in una classe di studenti universitari alla Chicago State University.

"Che ci crediate o no, quando insegnavo ecologia, una delle cose su cui insegnavo era l'effetto ombra della pioggia", dice de la Sancha.

L'effetto dell'ombra della pioggia è un prodotto del modo in cui il vapore acqueo viaggia sulle catene montuose. L'aria sopra l'oceano raccoglie vapore acqueo e, quando l'oceano si riscalda naturalmente, questo vapore acqueo sale. I venti prevalenti, come la corrente a getto che va da ovest a est, spingono quest'aria dall'oceano alla terraferma, e mentre l'aria si fa strada sulle catene montuose, diventa più fredda man mano che sale in quota. Il vapore acqueo nell'aria fredda si condensa e cade sotto forma di pioggia. Se la montagna è molto alta, l'aria esaurirà l'umidità nel momento in cui raggiungerà il lato più lontano della vetta. "Essenzialmente, un lato della montagna sarà umido e piovoso, e l'altro avrà aria fredda e secca. Su alcune montagne, la differenza è estrema. Una faccia può essere una foresta pluviale tropicale, e l'altro lato sarà quasi deserto- come", dice de la Sancha. "C'è un effetto ombra di pioggia nella maggior parte delle montagne del pianeta, vediamo questo fenomeno in tutto il mondo."

Nel bel mezzo della sua conferenza, de la Sancha si rese conto che l'ombra della pioggia poteva spiegare perché c'era più cibo sul lato occidentale delle Ande, e quindi, perché i topi erano più grandi. "Lo stesso giorno, sono andato a casa e ho scritto a Pablo", ricorda. "Ero tipo, 'Amico, dobbiamo parlare dell'ombra della pioggia.'"

L'ombra della pioggia in effetti corrispondeva perfettamente alle dimensioni dei roditori:la prima volta, a conoscenza di de la Sancha, che qualcuno ha dimostrato gli effetti dell'ombra della pioggia sulle dimensioni dei mammiferi. E mentre finora è stato mostrato solo per una specie di topo, de la Sancha sospetta che lui e i suoi colleghi abbiano trovato una verità più ampia, forse anche la base per una regola a sé stante un giorno.

"È eccitante, perché potenzialmente potrebbe essere qualcosa di più universale. Pensiamo che potrebbe essere più una regola che un'anomalia", afferma de la Sancha. "Vale la pena testarlo su molti taxa diversi."

Tuttavia, i risultati potrebbero significare che i topi pelosi e ispidi, e molti dei loro compagni mammiferi, stanno attraversando un periodo difficile. "La parte spaventosa è che dimostriamo che, almeno in un certo senso, i modelli climatici sono importanti per determinare la morfologia dei topi, la loro forma e dimensione, direttamente o indirettamente attraverso le risorse che possono trovare", afferma de la Sancha. "Con i cambiamenti climatici, sappiamo che assisteremo a cambiamenti drammatici della temperatura durante tutto l'anno e cambiamenti nelle precipitazioni. Anche se potrebbero non essere le variabili più importanti che influenzano il benessere dei topi, sono importanti per determinare le fonti di cibo disponibili ." Se le condizioni meteorologiche cambiano e colpiscono le piante che crescono nella regione, i topi potrebbero non essere più in grado di prosperare come una volta.

Inoltre, osserva de la Sancha, gli animali si stanno già spostando su per le montagne per sfuggire agli effetti del cambiamento climatico. "A un certo punto, esaurisci la montagna", dice. "Non c'è nessun altro posto dove andare. Non sappiamo cosa accadrà, ma non sembra buono."

Il futuro poco chiaro di questi topi di fronte al cambiamento climatico, secondo de la Sancha, è un buon motivo per studiare animali come i topi che spesso passano inosservati. "È importante capire quanto poco sappiamo della maggior parte dei piccoli mammiferi", dice. "Possono essere buoni indicatori di cambiamenti a lungo termine nel nostro ambiente. Dobbiamo studiarli di più. I nostri risultati mostrano anche perché le collezioni museali sono così importanti. Questo studio si basava su collezioni museali di Argentina, Cile e Stati Uniti, è una fusione di anni e anni di raccolta e set di big data.

"Questo documento non sarebbe stato possibile senza le collezioni museali e sottolinea l'importanza della ricerca museale e delle collezioni e il suo sostegno in tutto il mondo", osserva Teta. "Questo tipo di ricerca ci aiuta a comprendere meglio il quadro generale e le regole universali di come funziona la vita sulla Terra". + Esplora ulteriormente

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