LA COEVOLUZIONE PREDATORI – PREDE E LA SELEZIONE NATURALE

 

Giuseppe Spadaro

Giuseppespadaro20@libero.it

 

Gli esseri viventi, come si sa, non vivono isolati, né le specie evolvono “ognuna per conto suo”, le une indipendentemente dalle altre; ma soprattutto le specie che vivono nello stesso ecosistema evolvono [1] insieme, parallelamente.  Questo evolvere insieme delle specie è quello che gli studiosi chiamano “il fenomeno della coevoluzione”, o evoluzione parallela.  Ai fini della tesi che s’intende sostenere in questo articolo, conviene restringere il campo di indagine, studiarlo, trarre le relative conclusioni e quindi generalizzare.  Appunto per tal motivo, prenderemo a considerare quella particolare evoluzione parallela che si svolge tra predatori e prede [2].  Per semplicità, e anche perché il quadro è facilmente visualizzabile, consideriamo un ipotetico ecosistema della savana africana, con i fitofagi (erbivori, ecc.) da un lato e i carnivori dall’altro.  Dunque da un lato abbiamo zebre, giraffe, gnu, gazzelle, fagoceri, ecc. e dall’altro abbiamo leoni, leopardi, ghepardi, iene, licaoni, ecc.  Tutte queste specie animali nel corso di milioni di anni si sono evoluti l’uno a fianco dell’altro, in modo parallelo, appunto, ovvero si sono coevoluti.  Addentriamoci nella questione.  Se le suddette popolazioni animali del nostro ecosistema della savana africana si sono coevoluti, vuol dire che un certo numero di milioni di anni fa esistevano nello stesso luogo i loro antenati, genotipicamente e fenotipicamente diversi dai loro lontani discendenti.  Tali progenitori, vissuti per esempio 20 milioni di anni fa, [3] qui li chiameremo (così, alla buona): Paleozebre, Paleogiraffe, Paleognu, ecc. da un lato e Paleoleoni, Paleoleopardi, Paleoghepardi, ecc. dall’altro.  Nella coevoluzione tra predatori e prede, le popolazioni discendenti dai lontani progenitori di Paleozebre, di Paleogiraffe, di Paleognù, di Paleoleoni, di Paleoleopardi, di Paleoghepardi, ecc., si sono fatte reciproco equilibrio e nello stesso tempo si sono trasformate strutturalmente e fisiologicamente, ovvero si sono evolute.

 

Un fatto notevole da sottolineare

Il fatto notevole da sottolineare è che, in ogni momento storico di tale coevoluzione multimillenaria tra predatori e prede, i predatori non hanno mai sterminato le prede, né le prede, rendendosi imprendibili hanno determinato l’estinzione per fame dei predatori. [4]  La prova più evidente di ciò è l’esistenza delle attuali zebre, delle attuali giraffe, degli attuali leoni, degli attuali leopardi, ecc.  Insomma, malgrado la caccia multimillenaria che la linea che va, per esempio, dai Paleoleoni agli attuali leoni ha esercitato nei confronti dei grossi erbivori della savana, questi non sono stati sterminati; anzi hanno continuato a conservarsi, a riprodursi.  Un tale fenomeno, a rifletterci, è veramente straordinario.

 

Due questioni

A questo punto si impongono due questioni che richiedono di essere risolte: 1) Come hanno fatto i carnivori a non sterminare gli erbivori, e come hanno fatto gli erbivori a non sterminare a loro volta i carnivori rendendosi imprendibili?  2) Dato che nel corso del tempo, carnivori ed erbivori si sono evoluti insieme, qual è stato il meccanismo che ha permesso una tale coevoluzione?  Cerchiamo le soluzioni.

 

La risposta alla prima domanda

Per rispondere alla prima domanda, è necessario prima fare le seguenti considerazioni.

a) Nel sistema predatore–preda, nel nostro caso erbivoro–carnivoro, vi è un sostanziale equilibrio di forze tra i due concorrenti; infatti, se così non fosse, i carnivori sterminerebbero tutti gli erbivori e viceversa. [5]

b) Nel corso multimillenario della coevoluzione tra erbivori e carnivori, ogni specie coevolvente ha subito delle trasformazioni anche notevoli di ordine strutturale, fisiologico e anche psichico, rispetto alla corrispondente specie arcaica di 20 milioni [6] di anni fa.

c) Nel corso della coevoluzione a ogni mossa che ha rotto l’equilibrio dell’ecosistema, avvantaggiando o l’erbivoro o il carnivoro, ha corrisposto “di regola” una contromossa che ha ristabilito l’equilibrio stesso.  È chiaro che se come regola a ogni mossa non si fosse risposto puntualmente con una contromossa, non sarebbe stato possibile il fenomeno dell’evoluzione parallela o coevoluzione.

d) La puntuale contromossa che segue a ogni mossa che rompe l’equilibrio del sistema carnivoro–erbivoro, è permessa dalla lentezza del processo coevolutivo e dalla piccolezza delle grandezze in gioco.  Insomma: il vantaggio si acquista con lentezza ed è inoltre di piccola entità.  Solo in tal modo è possibile alla controparte di colmare lo svantaggio. Infatti, se si trattasse di un grosso vantaggio, non potrebbe essere annullato in tempo utile dalla parte concorrente.

 

Per convincersi di ciò, supponiamo per semplicità [7] che nel nostro ecosistema della savana africana fossero esistite solo zebre e leoni (e quindi la serie dei loro rispettivi antenati evolutivi).  E allora, se le zebre per un motivo qualsiasi, a un certo punto fossero diventate eccessivamente veloci e agili, non potendo essere più catturate dai leoni, avrebbero costretti alla fame tali loro predatori, e in poco tempo allo sterminio.  E viceversa, se i leoni, per un motivo qualsiasi fossero diventati a un certo punto eccessivamente forti (e quindi più agili e più veloci di come sono in realtà), avrebbero a loro volta sterminato la popolazione delle zebre.  Per completare il nostro quadro, osserviamo che anche la rapidità con la quale si acquista un vantaggio ha ovviamente il suo peso.  Infatti, è plausibile che non solo la piccolezza del vantaggio, ma anche la lentezza con la quale un vantaggio viene acquistato, sono fattori che permettono alla controparte di colmare lo svantaggio.  E quindi di permettere la coevoluzione.  Ora dal momento che la coevoluzione tra predatori e prede si è realmente svolta, e l’esistenza degli attuali leoni e delle attuali zebre [8] ne è una prova evidente, allora è assai plausibile che la coevoluzione si è svolta come si è appunto detto.

 

Conclusione

Fatte tali considerazioni, la risposta alla prima domanda viene fuori facilmente.  I motivi per cui i carnivori non hanno sterminato gli erbivori e viceversa sono essenzialmente due: la lentezza dello svolgimento della coevoluzione e la piccolezza delle grandezze in gioco (ovvero dei vantaggi acquistati dagli uni e annullati dagli altri).

 

La risposta alla seconda domanda

Ora, fermo restando che la puntuale contromossa è stata permessa dalla lentezza del processo coevolutivo e dalla piccolezza delle grandezze in gioco, la seconda domanda che richiede una risposta, come si è detto, è: qual è stato il meccanismo che ha permesso la coevoluzione tra carnivori ed erbivori? [9]  Qual è stato il meccanismo che ha permesso mosse e contromosse?  Dato il carattere critico di questo scritto nei riguardi del meccanismo neodarwiniano e dell’abuso che spesso si fa della nozione di selezione naturale, dato la brevità che ci siamo imposti, poiché la risposta alla seconda domanda richiederebbe una serie di considerazioni che prenderebbero molto spazio, rimandiamo a un successivo articolo tale risposta.  Esaminiamo invece la risposta che darebbe alla seconda domanda la teoria neodarwiniana col suo meccanismo mutazioni–ricombinazione–selezione naturale.

 

La spiegazione neodarwiniana

Secondo la teoria neodarwiniana (che ha come punto fondamentale di partenza la varietà contenuta in ogni popolazione [10]) per la quale l’evoluzione avviene grazie al meccanismo mutazioni–combinazione–selezione naturale, la coevoluzione avviene nel modo seguente: ogni volta un erbivoro per qualche mutazione (o ricombinazione [11]) acquista casualmente qualche vantaggio che rompe l’equilibrio ecologico, ecco che i suoi normali predatori colmano lo svantaggio grazie alla “riserva di varietà” di caratteri posseduti da ogni specie sotto forma di alleli recessivi.  E viceversa.  Dunque il fenomeno sarebbe possibile proprio grazie alla riserva di caratteri dovuti a mutazioni (e anche alla ricombinazione ) posseduti sotto forma di alleli recessivi.  Insomma sarebbe proprio la riserva di varietà posseduta da ogni specie nel proprio corredo genetico a permettere il fenomeno della coevoluzione.

 

Obiezioni alla spiegazione neodarwiniana

Che ogni specie possegga una riserva di varietà nel proprio corredo genetico è cosa del tutto ammissibile.  È anche ammissibile (seppure con certe riserve) che è appunto tale riserva di varietà a permettere a una popolazione di affrontare le variazioni ambientali.  Ma qui si presenta una questione di non poco conto.  Ammesso che proprio grazie a una riserva di varietà (dovuta a mutazioni contenute nel genoma) possa casualmente colmare lo svantaggio per esempio dei Paleoleoni nei riguardi delle Paleozebre, è ammissibile che nel corso di milioni di anni di coevoluzione, puntualmente, ogni volta, i Paleoleoni abbiano potuto avere “sempre” pronta una tale “arma” per annullare il vantaggio acquistato dalle Paleozebre?  La cosa appare assai dubbia.  Anche ammesso che la riserva di varietà posseduta nel corredo genetico dai Paleoleoni possa contrapporsi ai tipi di vantaggi acquistati dalle Paleozebre, viene fuori la difficoltà del numero.  Insomma i Paleoleoni hanno una quantità finita (ovvero limitata) di varietà, e quindi in nessun modo possono tener “sempre” testa alle mosse delle Paleozebre. [12]  È poco credibile che proprio ogni volta che i leoni si trovano in svantaggio, abbiano subito a disposizione in tasca la carta adatta da buttare sul tappeto per pareggiare la partita.

 

Insufficienza della spiegazione neodarwiniana

Dunque è impossibile spiegare in modo plausibile col meccanismo neodarwiniano che nel corso della coevoluzione a ogni mossa sia corrisposta una contromossa: che a ogni vantaggio acquistato dagli erbivori, sia immediatamente risposto da parte dei carnivori con una contromossa che l’abbia neutralizzato, proprio grazie alla riserva di varietà nascosta.  E viceversa.  È innanzitutto il numero limitato di varietà nascosta, contenuto nel corredo genetico di ogni specie, a rendere insostenibile (o comunque insufficiente) la spiegazione neodarwiniana del fenomeno della coevoluzione. [13]

 

Non è solo questione di solo numero ma anche di qualità

Osserviamo che non è tanto questione di numero quanto di qualità.  Anche se la quantità di varietà nascosta fosse di numero sterminato (un numero dunque con parecchi zeri), non è detto che ogni volta vi debba essere la “carta adatta” con la quale si possa colmare lo svantaggio adattativo.  Basta fare un esempio del tutto banale ma efficace: se l’esercito di Tizio possiede lance e frecce e l’esercito di Caio (composto dello stesso numero di combattenti) possiede solo lance, è chiaro l’esercito di Tizio è avvantaggiato.  Infatti, nel combattimento a distanza lance sono inefficaci contro le frecce!  Dunque non è solo questione di numero di armi ma anche di tipo di armi a disposizione.  L’esercito di Caio può possedere tutte le lance che vuole, ma se non possiede anche frecce, non può gareggiare in modo efficace con l’avversario.  Fuori metafora, nel corso della coevoluzione, i carnivori non avrebbero potuto fronteggiare i vantaggi acquistati dagli erbivori (e viceversa) con la sola riserva di alleli recessivi.

 

Bibliografia e note

1. Quando evolvono, infatti vi sono anche periodi in cui una popolazione è in stasi.

2. Come si sa un’evoluzione parallela si svolge anche tra fiori e animali loro impollinatori (insetti, uccelli, pipistrelli, ecc.), ecc.

3. Ma, ai fini del nostro argomento, la cifra (nemmeno quella approssimativa) non ha importanza.

4. Com’è noto, si ha coevoluzione anche tra le piante e gli animali che di esse si nutrono (fitofagi, in senso lato).  Essendo in generale le piante immobili, esse adottano varie strategie per sfuggire agli animali fitofagi (erbivori, fillofagi, ecc.).  Tali strategie consistono in meccanismi di difesa come aculei, spine, foglie resistenti, oppure tossine.  A tali espedienti difensivi gli animali fitofagi a loro volta hanno contrapposto degli adattamenti appositi.  Per cui le piante e i fitofagi si sono evoluti in modo parallelo.

5. Ovvero, gli erbivori, rendendosi imprendibili (o comunque difficilmente prendibili) da parte dei carnivori, li costringerebbero alla fame, e quindi alla morte (estinzione).

6. Ricordiamo che, tanto per avere un punto di riferimento ( un “paletto”) del tutto arbitrario, a 20 milioni di anni fa si è fatta risalire l’esistenza delle specie arcaiche (Paleozebre, Paleoleoni, ecc.)

7. Si tratta ovviamente di un semplice artificio metodologico, assai comodo per semplificare l’indagine.

8. E in generale degli attuali erbivori e degli attuali carnivori della savana.

9. E, in generale, tra predatori e prede?  E la stessa coevoluzione in generale?  Ricordiamo infatti che la coevoluzione avviene anche tra altri protagonisti: tra fiori e impollinatori, tra piante e fitofagi, ecc.

10. Come si sa, in una popolazione non esistono due individui esattamente identici, ma gli individui sono l’uno diverso dall’altro, con diversi genotipi e diversi fenotipi (ma comunque con un genotipo comune) malgrado l’interfecondità.  Ecc.

11. Per semplicità capita che tralasceremo il termine “ricombinazione”, ma si deve tener presente che esso è sottinteso, dato che è parallelo alle mutazioni.

12. E la stessa cosa vale ovviamente per gli eventuali vantaggi acquistati dai Paleoleoni nei contronti delle Paleozebre.

13. E poi, tale fenomeno, appare abbastanza preciso e si è inoltre svolto in un tempo abbastanza lungo da far pensare che si sia potuto svolgere con delle momentanee deroghe alla regola della mossa e della contromossa.