Come le digitali introdotte in America si sono evolute rapidamente per farsi impollinare dai colibrì
Le digitali rosse portate nelle Americhe 200 anni fa hanno cambiato la lunghezza dei fiori per favorire un nuovo gruppo di impollinatori
[14 Aprile 2021]
La digitale rossa (Digitalis purpurea) e una specie originaria dell’Europa che da noi viene impollinata dai bombi, ma lo studio “Rapid evolution of a floral trait following acquisition of novel pollinators”, pubblicato sul Journal of Ecology della British Ecological Society’s da ricercatori dell’University of Sussex (UK), Universidad de Los Andes (Colombia) e Universidad de Costa Rica, hao dimostrato per la prima volta come nei fiori possono verificarsi rapidi cambiamenti fisici in seguito a un cambiamento nell’ambiente e alla presenza di un nuovo impollinatore.
I ricercatori hanno confrontato le digitali presenti nel Regno Unito, che vengono impollinate dai bombi, con le digitali introdotte circa 200 anni fa, in due eventi indipendenti, in Costa Rica e Colombia, che vengono impollinate da diverse specie di bombi e anche dai colibrì e hanno scoperto che «Nelle popolazioni delle Americhe, la base della struttura a cono dei fiori, chiamata tubo corolla prossimale, era più grande del 13 – 26%».
Le digitali hanno tubi corolla prossimali lunghi e stretti. Questa parte del fiore contiene il nettare e, avendo questa forma. Limitano le visite degli impollinatori a quelli con apparato boccale lungo come i bombi degli orti (Bombus hortorum), che non a caso gli inglesi chiamano long-tongued bumblebees.
La principale autrice dello studio, Maria Clara Castellanos , che insegna evoluzione, comportamento e ambiente all’università del Sussex, ha spiegato: «Abbiamo riscontrato che le popolazioni di digitali in Costa Rica e Colombia ora hanno fiori con tubi più lunghi alla base, rispetto alle popolazioni native. C’è anche una sostanziale selezione naturale su questa caratteristica floreale nelle popolazioni naturalizzate. Le corolle lunghe sono una caratteristica comune in molte piante impollinate dai colibrì, probabilmente perché questo migliora la precisione del trasferimento del polline durante l’interazione dell’impollinazione. E’ anche possibile che i lunghi tubi a corolla escludano altri impollinatori meno efficaci».
I ricercatori evidenziano: «Dato che le digitali sono biennali (il che significa che ogni generazione richiede due anni) questi cambiamenti si sono verificati in circa 85 generazioni, indicando un rapido cambiamento evolutivo».
E lo studio conferma che i colibrì sono efficaci impollinatori delle digitali introdotte solo 200 anni fa. La Castellanos aggiunge: «Abbiamo contato i granelli di polline depositati nei fiori e abbiamo scoperto che dopo una singola visita possono portare più polline di un calabrone».
Lo studio conferma anche come le introduzioni di nuove specie possano essere utilizzate per comprendere l’evoluzione delle strutture floreali e che «E’ probabile che scenari come questo si verifichino spesso poiché gli esseri umani influenzano l’areale di piante e impollinatori».
Secondo la Castellanos, «La nostra ricerca mostra come il rapido cambiamento evolutivo in un nuovo ambiente possa essere una forza importante dietro la straordinaria diversità dei fiori».
All’università del Sussex spiegano che «Le digitali sono ora naturalizzate in molte aree del mondo. Furono introdotti in Colombia e Costa Rica nel XIX secolo, molto probabilmente da architetti e ingegneri inglesi. In questi nuovi ambienti tropicali, le digitali crescono ad altitudini superiori ai 2.200 metri, dove le temperature sono sostanzialmente simili a quelle del loro areale nativo europeo. Poiché non ci sono stagioni, le popolazioni fioriscono in diversi periodi dell’anno».
Nello studio, i ricercatori hanno esaminato sia le popolazioni autoctone del Regno Unito che le popolazioni di digitale introdotte nelle aree montuose in Colombia e Costa Rica e hanno confrontato la forma dei fiori e il successo riproduttivo delle piante. Hanno anche registrato gli impollinatori in ogni sito e l’efficacia di ciascun impollinatore nel trasferire il polline. Gli autori dello studio avvertono che «Sebbene i cambiamenti che abbiamo osservato siano coerenti con la selezione naturale che i colibrì hanno imposto durante l’evoluzione delle piante autoctone che impollinano, lo studio non dimostra che i cambiamenti nelle digitali siano stati causati direttamente dai colibrì». Per riuscire a capirne la causa, i ricercatori stanno pianificando di escludere sperimentalmente gli impollinatori dalle digitali sul campo e di registrare le conseguenze per le piante. Stanno anche studiando le basi genetiche dei tratti sia in serra che utilizzando approcci genomici.
La Castellanos conclude sottolineano l’importanza di studiare altri gruppi di piante in questo contesto: «Le piante di tutto il mondo stanno subendo cambiamenti nei loro impollinatori ed è importante comprenderne le implicazioni evolutive