Le orchidee sono una delle più grandi famiglie di piante: circa 28.000 specie che crescono in tutto il mondo e note per la loro enorme varietà di fiori di diverse dimensioni e forme. Ma perché ci sono così tante specie? Lo studio “Speciation across the Earth driven by global cooling in terrestrial orchids”, pubblicato su Proceedings of the National Academy of Science USA (PNAS) da un team di ricercatori britannici delle università di Bath e di York, esamina l'evoluzione delle specie di orchidee e ha scoperto che «Il raffreddamento globale del clima sembra essere il principale fattore trainante della loro diversità». Risultati che aiutano gli scienziati a comprendere il ruolo del clima globale sulla diversità delle specie e come il nostro attuale cambiamento climatico globale potrebbe influenzare la biodiversità in futuro.
Charles Darwin studiò le orchidee come modello per l'evoluzione attraverso la selezione naturale, proponendo che abbiano evoluto gradualmente una serie di fiori diversi per attirare specifici impollinatori. Ma, studiando quasi 1.500 specie di orchidee, gli scienziati delle università di Bath e York hanno scoperto che «Invece di evolversi gradualmente nel corso di migliaia di anni, queste piante si sono diversificate in tempi relativamente brevi a causa dei cambiamenti della temperatura globale».
Analizzando migliaia di sequenze di DNA, i ricercatori hanno ricostruito un albero genealogico delle orchidee che mostra le relazioni tra le specie e hanno utilizzato modelli statistici per testare come i cambiamenti climatici terrestri potrebbero aver portato alla formazione di nuove specie. Poi, hanno testato i diversi modelli possibili utilizzando più di 2,5 milioni di dati delle distribuzioni geografiche delle orchidee e hanno scoperto le prove che «La maggior parte delle specie è apparsa negli ultimi 10 milioni di anni, in coincidenza con il raffreddamento globale».
La modellazione della probabilità di diversi driver di speciazione ha suggerito che «Il raffreddamento globale ha una probabilità 700 volte maggiore di influenzare la speciazione delle orchidee rispetto al solo tempo».
Il principale autore dello studio, Jamie Thompson del Milner Centre for Evolution, dell’università di Bath, spiega che «Darwin ha proposto che le orchidee si adattassero gradualmente attraverso la selezione naturale per attirare diversi impollinatori, ma i nostri dati mostrano che è più complicato di così. Negli ultimi 10 milioni di anni c'è stata un'esplosione di diversità nelle orchidee terrestri in tutto il mondo, con tutti i principali lignaggi di queste piante che sono emersi all'incirca nello stesso momento. Abbiamo scoperto che questo è correlato al cambiamento climatico globale, così che più specie sono emerse quando il clima si è raffreddato, fornendo la prima prova del raffreddamento globale che guida la speciazione in queste piante».
I ricercatori hanno anche scoperto che il tasso di speciazione - quanto velocemente nascono nuove specie - non dipendeva dal numero di specie presenti all'inizio. L’autore senior dello studio, Nick Priest, anche lui del Milner Center for Evolution, sottolinea che «La nostra analisi biogeografica ha rivelato effetti coerenti del cambiamento climatico sulla speciazione in tutta la Terra. Ma siamo rimasti sorpresi nello scoprire che le regioni con un'elevata diversità non hanno necessariamente alti tassi di speciazione. Questo ha implicazioni per le strategie di conservazione – sul fatto che non possiamo contare solo sulla conservazione di poche piccole sacche di terra per proteggere la diversità evolutiva – è importante cercare di conservare tutto ciò che è possibile. Quello che vogliamo indagare in seguito in tutte le piante da fiore è se c'è un semplice effetto della temperatura o se c'è una soglia che deve essere superata prima che ci sia un aumento della speciazione. Vogliamo anche prevedere in che modo l'aumento delle temperature dovuto al cambiamento climatico globale avrà un impatto sui processi che generano la biodiversità delle piante».
Un’altra autrice dello studio, Katie Davis, docente di paleobiologia all’università di York, conclude: «I nostri risultati mostrano anche l'importanza di considerare l'evoluzione su scale temporali geologiche. Comprendere come gli organismi si evolvono in risposta al cambiamento ambientale globale ha importanti implicazioni per la conservazione e possiamo saperlo solo guardando alla profonda storia evolutiva».
