laboratorio evoluzione Marcello Sala IL CANTO DELL’IMMIGRATO [Peter Grant and Rosemary Grant, The secondary contact phase of allopatric speciation in Darwin’s finches, PNAS December 1, 2009]

Geospiza scandens Geospiza fortis Geospiza magnirostris Sono della stessa specie? Stesso genere specie diverse Vivono tutti sull’isola di Daphne Major nelle Galapagos Cosa mangiano? G. scandens nettare dai fiori di cactus G. fortis semi G. magnirostris semi grandi duri

Questo esemplare è immigrato da Santa Cruz nel 1981 È un ibrido di G. fortis con G. scandens Come si fa a saperlo? Analisi genetica Geospiza scandens Geospiza fortis Geospiza magnirostris

Immigrato capostipite F1 F5 F6 L’immigrato si è accoppiato con una ♀ di G. fortis anch’essa portatrice di geni di G. scandens La discendenza per 7 generazioni (28 anni) si è riprodotta per accoppiamenti tra parenti stretti (endogamia) Come si fa a saperlo? Osservazione diretta delle coppie analisi genetica Perché non si sono accoppiati con esemplari della stessa specie presenti sull’isola? Esiste un impedimento all’accoppiamento (barriera riproduttiva) di che tipo? …

Impronte sonore dei canti di (A) esemplari della discendenza dell’immigrato (B) esemplari della specie G. fortis presenti sull’isola Che cosa suggeriscono le forme dei grafici? Il canto all’interno della discendenza A mostra una forte caratterizzazione rispetto al canto tipico della specie

Esiste una barriera riproduttiva di che tipo? Il canto (del ♂ ) è ciò che permette a individui dei due sessi di riconoscere di appartenere alla stessa specie Qual è il vantaggio del riconoscimento? Evitare lo spreco di energie e risorse in accoppiamenti non fecondi In questo caso funziona “troppo” (discriminando anche all’interno della stessa specie) Qual è lo svantaggio? La limitazione degli accoppiamenti L’emersione di omozigoti svantaggiosi

Perché quella famiglia ha un canto diverso? È un carattere ereditario Il canto viene imparato durante un breve periodo dell’infanzia: come può essere ereditato? È una forma di eredità culturale per trasmissione familiare Perché si mantiene anche se è svantaggioso? È un effetto collaterale della variazione della forma del becco che di per sé può essere un adattamento al cibo disponibile

becchi più grandi  trilli più lenti  gamma di frequenze più ristretta forma del becco e impronta sonora del canto di varie specie di fringuelli su una stessa isola delle Galapagos

Che cos’è una specie? una popolazione i cui membri si possono fecondare tra di loro (definizione “biologica”) La discendenza del fringuello immigrato è una specie? Biologicamente è possibile l’accoppiamento fertile con esemplari di G. Fortis e anche di specie affini come G. scandens (ibridi) ma di fatto l’accoppiamento è impedito dalla diversità del canto che è un fattore culturale Che cosa comporta l’eredità culturale nella formazione di una nuova specie (speciazione)? Velocità molto maggiore (meno generazioni) di quella prevista dal processo di “selezione naturale”