L’amore ai tempi della selezione sessuale

L’argomento di questo post mi è particolarmente caro (inserite la vostra battuta qui) perché è stato l’oggetto della mia tesi di laurea triennale. Sono stato quindi piacevolmente sorpreso dallo scoprire che un nuovo lavoro, avente per oggetto degli uccelli (inserite la vostra seconda battuta qui), è stato selezionato come “Editor’s choice” questo mese su Behavioral Ecology.

Aaaah Agosto Settembre! Le giornate cominciano ad accorciarsi ma sono ancora gradevoli. L’uva matura nei vigneti mentre ragazzini urlanti giocano sulla riviera le ultime partite di beach-volley della stagione. Ed è proprio la battigia uno dei luoghi preferiti dall’umanità per portare avanti un meccanismo evolutivo più antico della nostra stessa specie: la selezione sessuale.

Postulata dal grande Chuck D., la selezione sessuale è definita come “la ricerca e la scelta intraspecifica (all’interno della stessa specie) del partner” ed è alla base dell’evoluzione di caratteri morfologici e comportamentali che possono sembrare controproducenti se osservati unicamente sotto la luce della selezione naturale.

Nella teoria della selezione sessuale vi sono due aspetti distinti, la competizione intrasessuale e la competizione intersessuale. La prima descrive tutti quei casi in cui individui dello stesso sesso competono tra loro per avere accesso ad uno o più partner del sesso opposto. La competizione intersessuale prende invece in esame individui di sesso diverso e può essere definita come “la tendenza dei membri di un sesso ad accoppiarsi in maniera non casuale in accordo con il variare di uno o più tratti nei membri dell’altro sesso”.

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Due maschi di elefante marino (Mirounga leonina) si fronteggiano per aggiudicarsi la possibilità di accoppiarsi con un harem di femmine. A fianco, un maschio di fregata magnifica (Fregata magnificens) gonfia la sacca gulare per fare colpo su una femmina. Immagini Wikimedia Commons

Nella maggior parte dei vertebrati è la femmina a fare questa scelta. Questo accade perché l’investimento riproduttivo, cioè l’insieme delle energie spese per attività che vanno dalla produzione dei gameti alle cure parentali, non è uguale tra i due sessi. La femmina deve generalmente sopportare uno sforzo maggiore e, per questo motivo, è nel suo interesse scegliere un maschio che la sostenga il più possibile, ad esempio offrendole un territorio al riparo dai predatori e ricco di cibo. Oltre a questi benefici diretti esistono anche dei benefici indiretti derivanti dall’accoppiarsi con un maschio accuratamente selezionato, come una migliore salute della prole determinata dalla buona qualità genetica del padre.

Ma come fanno le femmine a capire se il loro “lui” è quello giusto?

Ecco che entrano in gioco gli ornamenti. Tutte quelle strutture bizzarre, colorate e appariscenti sono in realtà dei complessi messaggi che i maschi inviano alle femmine. Vi sono però diverse ipotesi riguardanti l’esatto contenuto di queste comunicazioni. Essendo spesso strutture elaborate e costose da produrre in termini di energia e risorse, alcuni autori hanno ipotizzato che gli ornamenti (chiamati anche caratteri sessuali secondari) funzionerebbero come degli handicap. I maschi che riescono a sopravvivere portando in giro pennacchi sgargianti senza essere mangiati da qualcuno starebbero dicendo “ce la faccio anche così”. Secondo un’altra teoria sfoggiare complessi ornamenti comunicherebbe una migliore capacità di resistenza a parassiti e malattie.

Qualunque sia il motivo, nel mondo animale mettersi in mostra davanti alla propria bella conviene.

La natura è un gigantesco liceo.

Una vedova coda lunga (Euplectes progne) e un anolide (Norops polylepis) ci ricordano che mimetizzarsi è da perdenti. Immagini Wikimedia Commons

Una vedova coda lunga (Euplectes progne) e un anolide (Norops polylepis) ci ricordano che mimetizzarsi è da perdenti. Immagini Wikimedia Commons

Sarò sicuramente di parte, ma in nessun gruppo animale i risultati della selezione sessuale sono così spettacolari ed evidenti come negli uccelli.

Già ai tempi del sopracitato Darwin ci si era accorti che il dimorfismo sessuale, cioè la differenza di dimensioni e ornamenti tra i maschi e le femmine di una stessa specie, era molto comune nei pennuti. I maschi sono generalmente più grandi e colorati delle femmine (anche se ci sono notevoli eccezioni ). Guardate fuori dalla finestra: i maschi di merlo (Turdus merula) sono neri con un becco giallo/arancione mentre le femmine sono marroncino foglia morta.

BAM. SELEZIONE SESSUALE.

Scommetto che non guarderete più gli uccelli con gli stessi occhi.

È talmente facile trovare caratteri sessuali secondari negli uccelli che vi sono interi volumi dedicati unicamente alle tonalità che possono assumere il becco e le penne.

I colori strutturali, ad esempio, sono i responsabili delle tinte verde/blu presenti nel piumaggio di molte specie. A differenza dei colori mediati da pigmenti (tipo i carotenoidi), i colori strutturali sono il risultato dell’interazione tra la luce e la nanostruttura delle penne. I piccolissimi bastoncelli di cheratina (la stessa proteina presente nelle nostre unghie) che costituiscono le penne riflettono la luce e, insieme ai minuscoli grani di melanina e alle bolle d’aria, creano quei colori metallici che cambiano a seconda di come li si guarda.

Piccole variazioni dell’organizzazione della struttura delle penne possono alterare la lunghezza d’onda della luce che viene riflessa e, di conseguenza, il colore del piumaggio. Quando possono esserci queste variazioni? Ma chiaramente se un individuo è andato incontro a stress durante la muta (scarsa alimentazione, parassiti ecc..). Un maschio di colibrì gola rubino (Archilochus colubris) che espone il piumaggio sotto al becco comunica alle femmine “Ehi ladies, guardate che infanzia felice che ho avuto, i nostri figli sarebbero sani come me”.

E, in un mondo competitivo, l’efficacia del messaggio può davvero fare la differenza tra avere una lunga lista di discendenti o essere quello che non viene mai invitato alla festa.

Un colibrì gola viola (Eulampis jugularis) che mette in mostra tutta la potenza dei suoi colori strutturali. Siccome non lo vedrete mai nel vostro giardino a fianco trovate uno storno (Sturnus vulgaris) che non fa scena ma ha il piumaggio viola metallico che rende l’idea. Immagini Wikimedia Commons

Un colibrì gola viola (Eulampis jugularis) che mette in mostra tutta la potenza dei suoi colori strutturali. Siccome non lo vedrete mai nel vostro giardino a fianco trovate uno storno (Sturnus vulgaris) che non fa scena ma ha il piumaggio viola metallico che rende l’idea. Immagini Wikimedia Commons

Il pavone (Pavo cristatus) è forse l’animale simbolo della selezione sessuale. Durante la stagione degli accoppiamenti, i maschi di questo simpatico volatile competono tra loro in aree chiamate lek per cercare di accoppiarsi con quante più femmine possibile. Quando una femmina giunge in prossimità di un maschio, questo si esibisce nella classica “ruota” mettendo in mostra le 150 e passa penne copritrici del groppone.Una piccola precisazione: queste non sono penne della coda, anche se necessitano di queste ultime per essere alzate in quanto non sono erettili.

Le penne copritrici del groppone terminano ciascuna con un ocello. Questo ornamento non è uniforme, ma è piuttosto costituito da diverse zone di colori strutturali. Dall’interno verso l’esterno troviamo un centro nero-viola (NV), una banda blu-verde (BV) e un area bronzo-dorata (BD) che le racchiude entrambe.

Un maschio di pavone cerca di convincere una femmina che essere “solo amici” non è un opzione. Immagine Wikimedia Commons. A fianco, uno schema delle aree che compongono un ocello. Immagine modificata da Loyau et al. 2007

Un maschio di pavone cerca di convincere una femmina che essere “solo amici” non è un opzione. Immagine Wikimedia Commons. A fianco, uno schema delle aree che compongono un ocello. Immagine modificata da Loyau et al. 2007

Ma…cosa vogliono davvero le femmine di pavone? Cosa cercano in un maschio, oltre qualcuno che le porti a vedere quella vaccata di Shadowhunters? Per scoprirlo Roslyn Dakin e Robert Montgomerie Department della Queen’s University (Canada) hanno fatto quello che chiunque vorrebbe fare con un pavone:

Gli hanno coperto le penne di adesivi

Per la precisione, un gruppo sperimentale  ha avuto gli ocelli oscurati da adesivi bianchi e uno da adesivi neri. In entrambi i casi, le zone nero-viola e blu-verde non erano più visibili dall’esterno. Ora, sono convinto che questo lavoro potesse essere espanso, tipo aggiungendo un gruppo di pavoni con toppe da motociclista , ma a quelli di Behavioral Ecology è andato bene così…

Dopo essersi assicurati che il nuovo look non desse fastidio ai maschi, i due autori hanno osservato se le femmine apprezzassero la novità.

I due diversi trattamenti. Pavoni con adesivi neri e, a fianco, un pavone con adesivi bianchi. Immagine modificata da Dakin & Montgomerie 2013

I due diversi trattamenti. Pavoni con adesivi neri e, a fianco, un pavone con adesivi bianchi. Immagine modificata da Dakin & Montgomerie 2013

Le femmine hanno visitato i lek degli individui con gli adesivi bianchi 4 volte meno rispetto a quelli dei maschi senza adesivi (gruppo di controllo). Ai pavoni con gli adesivi neri è andata meglio, probabilmente perché le femmine non riuscivano a scartarli osservandoli da lontano ed erano quindi invogliate ad avvicinarsi. Alla fine, solo 1 individuo con gli adesivi neri è riuscito ad accoppiarsi e per una volta soltanto. Nessun pavone con gli adesivi bianchi si è accoppiato, indipendentemente da tutti gli altri fattori (dimensioni dell’individuo, colore del piumaggio ecc..).

Non accoppiarsi vuol dire non tramandare i propri alleli, le caratteristiche che rendono ogni individuo unico. Gli ornamenti hanno quindi un’importanza enorme.

Analizzando il comportamento dei pavoni senza adesivi gli autori sono riusciti ad individuare un forte legame tra il successo di un maschio, cioè il numero di accoppiamenti che era riuscito ad ottenere, e l’iridescenza della zona blu-verde dei suoi ocelli. I colori delle altre due zone sono risultati essere quasi ininfluenti.

Ma allora perché ci sono?

Questo è uno dei motivi per cui ho particolarmente amato questo articolo. Considerando che tutti i colori degli ocelli si formano più o meno tramite gli stessi meccanismi di sviluppo, gli autori ipotizzano che le zone nero-viola e bronzo-dorata siano un prodotto secondario dello sviluppo nelle penne della zona blu-verde. Tutto qui.

Certo, altre spiegazioni sono possibili. Magari le due zone aumentano la visibilità della fascia blu-verde e i maschi che le hanno mantenute nel piumaggio hanno avuto un maggiore successo. Oppure questi colori sono dei relitti di epoche passate, ammirati (e selezionati) un tempo dalle femmine ma che oggi sono passati di moda.

Come il mullet e i giubbotti di jeans.

FONTI

  • Andersson,M.(1994).Sexual Selection.Princeton University Press (Princeton).
  • Dakin, R., & Montgomerie, R. (2013). Eye for an eyespot: how iridescent plumage ocelli influence peacock mating success. Behavioral Ecology, 24, 1048–1057.
  • Loyau, a., Gomez, D., Moureau, B., Thery, M., Hart, N. S., Jalme, M. S., … Sorci, G. (2007). Iridescent structurally based coloration of eyespots correlates with mating success in the peacock. Behavioral Ecology, 18(6), 1123–1131.

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