ultimo aggiornamento: 24 Ottobre 2023 alle 13:38
definizione
L’insieme delle modificazioni correlate che si verificano nel tempo in specie legate tra loro da un rapporto di dipendenza, come nel caso di alcune specie vegetali il cui processo evolutivo è correlato a quello degli animali che se ne nutrono, o dei i parassiti ed i loro ospiti; talora il significato dell’espressione viene ristretto a quei cambiamenti che conferiscono un vantaggio ad entrambe le specie coinvolte.
Può essere definita come una forma di evoluzione interdipendente di caratteri a determinazione genetica in due o più specie che mostrano un’interazione ecologica evidente; è spesso rappresentata da una serie di risposte evolutive reciproche in ognuna delle specie (due o più) che partecipano all’interazione, attivate dal cambiamento evolutivo di una di esse. Questa definizione si riferisce al processo di selezione reciproca e di risposte adattative in un sistema limitato, costituito da poche specie, in grado di determinare proprietà esclusive del sistema stesso.
il processo co-evolutivo
La coevoluzione è il processo di evoluzione congiunto di più specie appartenenti alla stessa comunità che interagiscono tra loro tanto strettamente al punto da costituire ciascuna un forte fattore selettivo per le altre, col risultato di influenzarsi vicendevolmente: il rapporto che lega le specie in coevoluzione può essere sia di tipo predatorio (preda e predatore), che parassitico (ospite e parassita), che simbiotico (ospite e simbionte); la coevoluzione è alla base delle associazioni mutualistiche. Nel caso di rapporto predatorio la specie predatrice tenderà ad evolversi sviluppando sempre più le caratteristiche che le consentono di cacciare efficacemente (come, ad esempio, la velocità, la presenza di artigli più acuminati o chele più grosse …), mentre la specie preda tenderà a sviluppare le difese che le consentono di sfuggire alla predazione (velocità, mimetismo, guscio più robusto …).
Esistono sistemi costituiti da rapporti coevoluzione antagonistica, ovvero da una specie ed un suo patogeno, caratterizzata da un divenire con evidente base genetica, ovvero contraddistinti dalla comparsa di nuovi geni per la virulenza nel patogeno, per migrazione o mutazione, cui corrisponde la comparsa di nuovi geni per la resistenza nella specie affetta; un altro esempio di meccanismo coevolutivo è la riduzione della virulenza di virus e dei parassiti che si osserva man mano che l’associazione ospite-parassita si stabilizza nel tempo, come espressione dell’aumento di resistenza dell’ospite. Talune di queste associazioni si modificano a tal punto da poter sfociare in relazioni mutualistiche.
Un’estensione del concetto di coevoluzione, allargando il campo di analisi anche all’ambiente fisico oltre che alle specie biologiche, è la cosiddetta ipotesi Gaia che postula che gli organismi viventi sulla Terra interagiscono con le componenti inorganiche circostanti per formare un complesso sistema sinergico e autoregolante che aiuta a mantenere e perpetuare le condizioni per la vita sul pianeta.
Il concetto di coevoluzione può essere utilizzato in un’accezione analoga ma differente: si consideri il fatto, ad esempio, che dal momento in cui i primi ominidi hanno iniziato a padroneggiare l’uso del fuoco per cuocere il cibo (evoluzione culturale) la struttura ossea si è coevoluta con una riduzione delle dimensioni e dell’inclinazione della mascella (aspetto biologico) e che, di pari passo, la teca cranica ha avuto modo di evolversi verso una maggiore ampiezza, con conseguente ampliamento delle capacità cerebrali e culturali: in questo caso si potrebbe parlare di coevoluzione legati all’interrelazione ed alla interdipendenza fra gli evoluzione di aspetti culturali e le manifestazioni biologiche.
Poiché ogni cambiamento che avvantaggia una specie svantaggia le specie con cui interagisce (o come competitore o come predatore/preda), l’unico equilibrio possibile è un equilibrio dinamico che comporta una continua “corsa”, una sorta di reazioni a catena di cambiamenti adattativi per permettere la sopravvivenza della specie/individuo; per rimanere nella propria posizione non si può sperare di rimanere fermi ma bisogna adattarsi – muoversi – evolversi più in fretta degli altri, raddoppiando ovviamente gli sforzi se ci si vuole allontanare da loro. Charles Darwin, nel “Origine delle specie” afferma che non esiste alcuna popolazione che non possa in qualche modo modificarsi per migliorare: se qualcuna di queste molte specie viene modificata e migliorata dalla selezione naturale, le altre dovranno migliorare in modo corrispondente o andranno incontro all’estinzione. Questo concetto è stato ripreso, nel 1973, ed approfondito dal biologo statunitense Leigh Van Valen, che l’ha chiamato ”ipotesi della Regina Rossa” (Red Queen hypothesis), prendendo spunto dalla Regina Rossa di “Attraverso lo specchio” di Lewis Carrol, che dice ad Alice: «Now, here, you see, it takes all the running you can do, to keep in the same place, if you want to get somewhere else, you must run at least twice as fast as that!»[«Qui, vedi, devi correre più che puoi, per restare nello stesso posto. Se vuoi andare da qualche altra parte devi correre almeno il doppio!» (traduzione di Masolino D’Amico).]
la corsa della Regina Rossa
L’ipotesi della Regina Rossa, detta anche l’effetto Regina Rossa o la corsa della Regina Rossa, può essere definita come l’idea evolutiva che postula la necessità di un organismo di adattarsi continuamente, svilupparsi e proliferare per poter sopravvivere ed ottenere vantaggi riproduttivi, mentre si contrappone ad altri organismi, ugualmente in continua evoluzione, e si relazione ad un ambiente in costante cambiamento; in pratica la presenza di un fenomeno di coevoluzione fra gli individui/specie che può assumere connotati competitivi, cooperativi o effetti simbiotici di dipendenza adattativa. L’adattamento evolutivo di un individuo/specie può creare una pressione selettiva su altri individui/specie, incrementando l’antagonismo coevolutivo, soprattutto in presenza di feedback positivi reciproci; viceversa si può osservare che i miglioramenti di un individuo/specie può rivelarsi un vantaggio competitivo a scapito di altri individuo/specie.
In pratica, secondo la “corsa della Regina Rossa”, i fattori biotici (intrinseci) divengono prioritari rispetto ai fattori abiotici (estrinseci), nel processo evolutivo; nel 1999. Anthony D. Barnosky iniziò a utilizzare la locuzione “ipotesi del Buffone di Corte” (Court Jester hypothesis) come ipotesi antitetica alla Regina Rossa, per sottolineare il fatto che, su larga scala, la macroevoluzione è guidata soprattutto da eventi abiotici che inducono pressioni selettive e adattativa secondo una logica stocastica o processi markoviani: evoluzione, speciazione e estinzione seguono l’imprevedibile andamento dei fattori ambientali, partecipando ad una sorta di roulette della vita.
I due modelli, in realtà, non sono stati proposti come mutualmente esclusivi: l’unione di questi due modelli permette una migliore interpretazione della dinamica dei cladi; se la maggior parte degli eventi di cladogenesi fosse coordinata in cladi diversi e associata a eventi climatici, tettonici e geografici, allora sarebbe il modello del Giullare di Corte a prevalere (anagenesi), mentre se la maggior parte degli eventi di cladogenesi fossero unici all’interno di ciascun clade e non temporalmente coordinati con altri eventi di cladogenesi, il modello della Regina Rossa prevarrebbe.
In questa dualità si inserisce, nel 2012 la cosiddetta “ipotesi della Regina Nera” (Black Queen hypothesis) che suggerisce la presenza di una “evoluzione riduttiva”, ovvero che esista un’attitudine da parte di alcuni organismi (in particolare nell’ambito dei batteri) di servirsi dell’attività di altre specie per ovviare alla perdita di funzioni eccessivamente costose da un punto di vista energetico, attraverso lo sviluppo di comunità cooperanti per la sopravvivenza collettiva.