Leonardo Dapporto, del dipartimento di biologia dell’università di Firenze è il primo autore dello studio “Discrete Isolation and Continuous Area Drive Genetic Divergence Across Mediterranean Islands” e lo ha presentato così sulla sua pagina Facebook: «Ogni stretto marino può creare un'isola delle farfalle. Deve solo essere grande abbastanza. Analizzando più di 10.000 sequenze di COI provenienti da 105 specie di farfalle nelle isole del Mediterraneo occidentale, abbiamo scoperto che anche strette distese di mare riducono fortemente il flusso genico. E quando un'isola è abbastanza grande, la divergenza genetica inizia ad accumularsi».
Il nuovo studio, condotto in collaborazione con il Parco Nazionale dell'Arcipelago Toscano e pubblicato su Global Ecology and Biogeography da un team internazionale di ricercatori, ha realizzato un confronto tra isole e aree continentali equivalenti nella regione del Mediterraneo occidentale per analizzare l'effetto dell'area, dell'isolamento e delle caratteristiche delle specie nel determinare l'endemismo genetico e la differenziazione genetica delle isole.
Il team di ricerca ha analizzato 10.367 sequenze del gene mitocondriale Cytochrome c Oxidase I (COI) in 34 isole e 47 stretti marittimi, insieme a quattro tratti funzionali delle specie di farfalle: 1) la dimensione delle ali; 2) la fenologia, che include la durata del periodo di volo, il numero di generazioni per anno e il primo e l'ultimo mese di volo; 3) il numero di generi di piante ospiti larvali; 4) il comportamento migratorio o meno delle diverse specie. Le struture genetiche delle farfalle insulari sono state confrontate con popolazioni di terra ferma di dimensione simile e distanti in modo simile da altre popolazioni di terraferma (Continental Area Equivalents, CAE). Ne è venuto fuori che queste “false” isole di terraferma e le isole reali hanno firme genetiche molto distinte. La divergenza nucleare (NucDiv) era maggiore in terraferma, mentre la divergenza genetica (Dst) era maggiore attraverso gli stretti marittimi rispetto alle aree terrestri che separano le CAE, in particolare per le isole più grandi e le specie non migratorie. Il tasso di endemismo (EM) aumentava con l'area dell'isola, soprattutto nelle specie non migratorie e di piccole dimensioni.
Inoltre, le comunità insulari erano significativamente annidate, cioè nelle isole più povere si trovano specie molto comuni. Queste specie ampiamente diffuse mostravano anche una minore variabilità genetica, producendo quindi un forte effetto a livello di comunità. Gli effetti a livello di popolazione (la stessa specie che mostra divergenza maggiore nelle isole più grandi e isolate) mostravano un effetto più debole. Anzi, contrariamente a quanto ci si potrebbe aspettare, l'aumento dell'isolamento non aumentava la divergenza, poiché entrambi i processi tendevano a ridurre la differenziazione genetica nelle isole più isolate.
Questi risultati indicano che, in un sistema di arcipelaghi all'interno di un mare semi-chiuso come il Mediterraneo, la differenziazione genetica è guidata principalmente da processi che si verificano sulla terraferma piuttosto che dalla diversificazione in situ sulle isole. In pratica molte delle linee genetiche insulari si sono originate sulla terraferma, hanno colonizzato le isole e se le isole erano abbastanza grandi hanno potuto sopravvivere su di esse, a volte anche più a lungo che sul continente da cui provenivano. Al contrario nelle isole piccole le popolazioni di farfalle non riescono a sopravvivere per periodi molto lunghi e dipendono da una continuo ingresso di individui dalla terraferma, un fenomeno che appiattisce ogni differenza genetica.
I ricercatori concludono: «Il confronto tra le isole e le CAE rivela che anche strette barriere marine di pochi chilometri riducono notevolmente il flusso genico nelle farfalle non migratorie, aumentando la differenziazione genetica in misura maggiore rispetto a distanze simili sulla terraferma. Dopo aver tenuto conto della presenza di stretti marittimi, la dimensione dell'isola predice la divergenza genetica, mentre l'aumento dell'isolamento non lo fa. Nel complesso, l'endemismo rimane basso, indicando che il ricambio genetico guidato dalla terraferma, piuttosto che l'evoluzione in situ, domina i modelli genetici insulari nel mare nostrum».
Umberto Mazzantini
