I mammiferi impiegheranno milioni di anni per riprendersi dal collasso dalla biodiversità globale

Toxodon platensis
(Toxodon platensis – ungulato vissuto nel tardo Pleistocene e probabilmente estinto all’inizio dell’Olocene, circa 11.700 anni fa)

Tra i tanti privilegi che gli esseri umani pretendono di rivendicare, c’è il diritto ad avere una storia. Un importante studio appena uscito sulla PNAS ( Mammal diversity will take millions of years to recover from the current biodiversity crisis ) confuta questo sguardo sul Pianeta, usando la diversità filogenetica come indicatore per valutare l’impatto delle estinzioni sull’assetto faunistico contemporaneo e futuro della Terra. Al punto di civiltà in cui siamo, gli esseri umani hanno già eradicato dal Pianeta 300 specie di mammiferi, che corrispondo a 2 milioni e mezzo di storia evolutiva persi per sempre. Ma i processi di estinzione oggi sono così pervasivi e diffusi su scala globale che, se anche nel corso dei prossimi 50 anni riuscissimo ad arginare la distruzione degli habitat ancora selvaggi, il bracconaggio e l’inquinamento, servirebbero ai mammiferi e alla “natura” tra i 5 e i 7 milioni di anni per tornare a condizioni pre-umane. 

La diversità filogenetica è misurata in milioni di anni di evoluzione indipendente, ossia “la somma della lunghezza di tutti i rami di un certo gruppo di specie, fino alle radici del loro albero evolutivo”. Ad esempio, considerando i grandi felini, la diversità filogenetica riassume il tempo lungo nel quale le pantere, come i leoni e i giaguari, si sono differenziati dal ghepardo (Acinonyx jubatus), dal leopardo nebuloso (Neofelis nebulosa) e dalla lince (Lynx lynx). La storia evolutiva di una specie – tutto il tempo che ha impiegato per diventare ciò che è oggi – può essere recuperata solo su di una scala temporale altrettanto lunga e complessa. La domanda che si sono posti gli autori è quindi: data l’intensità crescente del tasso di estinzione, i mammiferi potranno evolversi sufficientemente per recuperare il grado di differenziazione genetica perduto?

Red panda

Gli autori hanno campionato 30 differenti linee di diversificazione filogenetica di mammiferi, seguendo una selezione a random, tenendo conto della loro passata distribuzione, e includendo così nello studio tutte le specie di mammiferi rimaste, e quelle estinte, del Tardo Quaternario, al termine del Pleistocene. Uno dei pregi dello studio è infatti di aver orientato l’attenzione sulla “profondità storica” di una specie, che, in quanto storia, è un elemento strutturale del Pianeta e di Homo sapiens sapiens. Spiega Matt Davis, tra gli autori del paper, che fa ricerca presso il Center for Biodiversity Dynamics in a changing World (BIOCHANGE) della università di Aarhus, in Danimarca: “La diversità filogenetica può esser vista anche come un natural heritage, una eredità naturale, se una specie si è realmente distinta dal punto di vista evolutivo. Ad esempio, gli abitanti della Nuova Zelanda sono piuttosto orgogliosi del tuatara e gli Americani ammirano l’antilocapra un po’ di più, perché questa linea evolutiva della specie c’è solo in America. Se si impiega la diversità filogenetica in una cornice di conservazione, allora automaticamente si utilizza la storia evolutiva come strumento di conservazione”. 

Affrontando la questione da questa prospettiva, strategie come la reintroduzione e il rewilding sono parte di dinamiche più articolate che riguardano i meccanismi fondamentali di proliferazione della vita: “Se un parco nazionale perde la sua diversità filogenetica”, spiega Davis, e cioè il totale di storia evolutiva condivisa da tutte le specie all’interno di quella particolare comunità, in un determinato habitat, “può ripristinarlo reintroducendo alcune specie. E tuttavia, abbiamo solo una Terra. Una volta che una specie è estinta, scompare completamente e nessun movimento avanti e indietro di altre specie potrà recuperare il livello globale di diversità filogenetica. Qualche volta possiamo truccare le cose con noi stessi e pensare che non va poi così male se facciamo il conto delle specie in un solo posto, ma dovremmo invece sempre pensare alla scala globale. Entrambe le dimensioni sono importanti”. 

Macrauchenia patachonica
(Macrauchenia patachonica – mammifero del Sud America del genere dei Litopterni, vissuto tra il Miocene e il Pleistocene)

Il punto di riferimento dell’analisi è stato, in particolare, l’ultimo interglaciale (circa 130mila anni fa): “A differenza di moltissimi studi precedenti qui usiamo l’ultimo interglaciale come punto di riferimento, e non il nostro presente, perché rappresenta meglio la tipica condizione di ricchezza in termini di megafauna che è esistita per buona parte del Cenozoico. Lasciare le estinzioni preistoriche fuori delle nostre analisi avrebbe sottostimato la perdita di biodiversità, ignorando gli impatti di vaste proporzioni che queste estinzioni hanno avuto sulla moderna ecologia”, scrivono gli autori. 

Sono queste estinzioni preistoriche, infatti, a rendere la nostra condizione attuale particolarmente critica: in termini di diversità filogenetica, hanno imposto ai mammiferi attuali una perdita di ulteriori 2 miliardi di anni di una storia evolutiva unica, e irripetibile. Se a queste aggiungiamo il fardello delle estinzioni avvenute in periodo storico, e cioè a partire dal 1500 in avanti, si arriva ad una impressionante cifra di 500 milioni di anni di storia evolutiva ormai irrimediabilmente consegnata agli archivi dei musei di storia naturale. La sconcertante semplificazione dell’albero della vita dipende, tra gli altri fattori, proprio dalla eccezionale proliferazione di specie di mammiferi degli ultimi centomila anni, come ad esempio i bradipi giganti, gli armadilli e i formichieri del Sud America. I grandi mammiferi del Pleistocene erano incredibilmente diversificati e questo significa che il loro percorso evolutivo era lungo, variegato e complesso.  

Come ha scritto E.O.Wilson, ogni specie ha una storia, ed anche una epica. La storia evolutiva rappresenta un patrimonio a più capitoli, la cui perdita finisce col compromettere anche l’uso che le comunità umane possono fare delle risorse naturali a loro disposizione : “La storia evolutiva ha un suo valore intrinseco – avvertono gli autori – ma questi anni perduti rappresentano una perdita anche di valore strumentale, nel senso che estinti sono anche tratti funzionali. Le estinzioni connesse con noi umani hanno già alterato il mondo, che si trova in una condizione atipica: impoverito dall’assenza dei grandi mammiferi e quindi delle importanti funzioni ecosistemiche che essi fornivano”. 

Indri Indri (Babakoto)

Cosa dobbiamo aspettarci, allora, nei prossimi decenni?

“Se gli alberi genealogici attuali si mantenessero costanti senza ulteriori, nuovi fenomeni di speciazione o di estinzione, ci vorrebbero quasi 500mila anni perché le 5400 specie di mammiferi si evolvessero abbastanza da sviluppare una nuova storia e quindi ripristinare la loro diversità filogenetica al netto dei livelli pre-antropici. Ma ci saranno ulteriori estinzioni. Le definizioni della stessa IUCN che classificano i livelli di minaccia predicono una perdita del 99,9% delle specie oggi criticamente minacciate e del 67% di quelle in pericolo entro i prossimi 100 anni”. 

E’ quindi piuttosto improbabile che, da soli, i mammiferi potranno recuperare la diversità filogenetica perduta in una scala temporale commisurata a noi umani, questa la conclusione dello studio. Quello che sta già accadendo è, invece, una dissoluzione rapidissima di un patrimonio paleo-genetico, che avrà bisogno, se mai ne avrà l’opportunità, di milioni di anni per tornare quello di un tempo. La vastità dei processi di cui parliamo è tale che in un ipotetico percorso di “convalescenza e restaurazione” la interazione delle specie decimate con i loro ecosistemi – con la vegetazione, con le altre specie, con i meccanismi di impollinazione, con il ciclo dei nutrienti attraverso il suolo e i corsi d’acqua, nonché con il sistema climatico terrestre – rimarrebbe compromesso per altrettanti milioni di anni. 

Ai mammiferi sarà concesso di ricominciare con nuovi percorsi evolutivi, puntualizza lo studio, o perché ci sarà un gigantesco cambiamento di paradigma e quindi sforzi titanici sulla conservazione, o perché le popolazioni umane in qualche modo collasseranno fino ad un punto in cui “non saranno più una forza dominante e una minaccia ecologica”. Nessun ragionamento può escludere la demografia umana da una valutazione dei rischi: “Noi pensiamo che la crescita della popolazione umana sia veramente molto rilevante. Questo è il motivo per cui le nostre previsioni sono conservative. Abbiamo preso lo scenario migliore in cui i tassi di estinzione scenderanno. Ma non ci sono motivi per aspettarselo, considerato come noi stiamo crescendo e la richieste che avanziamo sulle risorse”, ammette Matt Davis. 

In una sorta di paradosso logico, l’estinzione, che si è soliti attribuire al passato fossile, è invece un fenomeno assolutamente coevo alla nostra civiltà, e ben presente nella nostra vita quotidiana. La continuità storica tra il passato e il futuro è il vero terreno di studio su cui provare a costruire una visione della conservazione efficace, che ci restituisca anche un esame di realtà realistico sulla nostra stessa appartenenza alla storia dei mammiferi. “Direi che siamo ai primi stadi di una crisi di biodiversità che potrebbe diventare una estinzione di massa se continuiamo a far peggiorare le cose. Ma anche una una estinzione di massa non ucciderà tutti i mammiferi. I mammiferi sono molto resistenti. Sono sopravvissuti all’asteroide della fine del Cretaceo. E questo stesso asteroide non ha spazzato via tutti i dinosauri. Sono semplicemente diventati uccelli. Io direi quindi che in fondo anche i dinosauri hanno ancora un discreto successo. Contano un numero di specie viventi doppio rispetto ai mammiferi. Si potrebbe dire che l’età dei dinosauri non è mai finita”. 

Annunci

Dolomiti culla della biodiversità globale 260 milioni di anni fa. I primi arcosauri al Bletterbach, conferma il MUSE 

La rete trofica del biota del Bletterbach, in cui sono mostrate le complesse interazioni tra flora e fauna, dedotte dalle analisi paleontologiche; 1) Terapsidi faunivori; 2) Archosauromorfi; 3) Pareiasauri; 4) Terapsidi erbivori; 5) Captorinidi; 6) Terapsidi indeterminati; 7) Neodiapsidi basali; 8) Insetti mandibolati; 9) Sfenofite; 10) Felci con seme; 11) Ginkgofite; 12) Conifere; 13) Taeniopteridi.

Il sito di ricerca paleontologica del Bletterbach, sulle Dolomiti – nel tratto montano tra Bolzano e Trento –  fornisce una finestra assolutamente unica sulle forme di vita che popolavano le terre emerse sulla linea dell’equatore nel tardo Permiano (260 milioni di anni fa). Questa la conclusione di uno studio comparato (ci ha lavorato un team internazionale di paleontologi e geologi ) guidato da Massimo Bernardi, esperto di paleo – estinzioni del MUSE di Trento, uscito sulla rivista Earth Science Review. La ricerca ha messo a confronto i reperti dei più importanti siti del mondo che custodiscono i fossili della fauna e della flora della Gondwana ed è un nuovo, avvincente capitolo nel lavoro del MUSE di Trento per offrire al pubblico una prospettiva interpretativa sui processi  di estinzione e defaunazione in corso in Antropocene. 

Molto simile agli ecosistemi coevi del Marocco e del Niger, il Bletterbach ha fornito evidenze del fatto che la maggior diversità biologica di quel periodo (alle soglie di una estinzione di massa che aprì la strada ai grandi rettili, ai dinosauri ) si trovava alle latitudini medio basse del nostro pianeta, e cioè attorno all’equatore, che 260 milioni di anni fa corrispondeva alla fascia centrale del macro continente Gondwana. Le Alpi erano insomma una regione a clima tropicale umido in una fase di riscaldamento climatico molto significativa. Siti analoghi in Cina e Sudafrica hanno dato risultati meno soddisfacenti perché spostandosi verso i poli del globo ( nord e sud ) la biodiversità diminuiva. I tropici insomma, oggi come allora, erano hot spots di specie animali e vegetali. 


È questa una analogia con il presente su cui vale la pena di riflettere: “Gli studi paleontologici – spiega Massimo Bernardi – sono la misura del presente, una base line di ricerca, ma forse anche un suggerimento “. Durante il tempo profondo dell’evoluzione ciò che è già avvenuto determina il futuro possibile in termini di ereditarietà e di strade possibili. Capire quanto fosse ricca la vita sul pianeta prima di una perdita catastrofica di specie (una estinzione di massa) serve a meglio comprendere come una contrazione così drastica dei taxa disponibili possa rimodellare la faccia del pianeta in termini ecologici e ormai anche antropologici. 

Durante il tardo Permiano gli ecosistemi sono molto più “integrati” rispetto alle epoche geologiche antecedenti e cioè più diversificati nelle catene trofiche che li sostengono. La radiazione evolutiva di molte famiglie animali e’ intensa e compaiono i primi arcosauri. Il Bletterbach ha restituito i fossili di 1870 piante corrispondenti a 30 taxa fossili : il gruppo dominante sono le conifere. Il sito è ricchissimo anche di “ichnotaxa” e cioè di impronte fossili su cui è stato possibile risalire alle specie animali (10-13 gruppi tassonomici ) che cacciavano e vivevano in questa sorta di fiordo dalle acque calme e calde. 

Le conclusioni dello studio sono particolarmente interessanti proprio perché permettono di inferire relazioni ecologiche cruciali tra le regioni climatiche e il potenziale evolutivo. Nel tardo Permiano gli assemblages tropicali contenevano  contemporaneamente un mix di specie animali : considerando i vertebrati tetrapodi ( cioè gli animali con colonna vertebrale che si muovevano su 4 zampe ), convivevano ancora forme del primo Permiano (temnospondili, captorhinidi), i primi membri del gruppo (clade) che diventerà predominante nel Triassico (archeosauri) e infine i taxa specifici di questa epoca geologica che erano presenti anche a latitudini più alte (terapsidi, pareiasauri ). Che cosa tutto questo significhi per il passato e per il presente del nostro Pianeta lo spiega Massimo Bernardi :

“Gli ecosistemi equatoriali sono importanti per sostenere la vita su questo pianeta, lo sono stati più volte nella storia della Terra e lo sono anche oggi. Più volte l’area equatoriale ha avuto questo ruolo, di funzionare come un motore a ritmo accelerato per la comparsa di nuove specie; qui tendono inoltre a rimanere più lungo gruppi che sono ormai giunti alla fine della storia evolutiva, probabilmente per ragioni fisiche. Quindi non siamo di fronte ad una situazione che è eccezionale oggi, quanto piuttosto a un pattern,  cioè ad uno schema che tende a ripetersi. I tropici sono stati il polmone della biodiversità 260 milioni di anni fa. Ai tropici ancora oggi abbiamo la storia e il futuro della biodiversità “. 

Questa profondità temporale spiega per quale motivo la ricchezza filogenetica ( più linee evolutive presenti nello stesso ecosistema ) sia il vero termometro della stato di salute delle are ancora wild.