Come un’invasione di farfalle riduce al minimo la diversità genetica

Fino a pochi anni fa, la farfalla bianca carsica era difficilmente reperibile a nord delle Alpi. Poi è iniziata un’invasione a livello europeo. Non solo l’insetto si è diffuso in massa, ma anche la diversità genetica all’interno della specie è diminuita rapidamente.

Lo zoologo Daniel Berner ci ha messo un po’ prima di rendersi conto che una specie di farfalla non originaria del suo giardino era di casa. Ma all’improvviso l’ha vista ovunque: Pieris mannii, nota anche come farfalla bianca carsica. Ha un’apertura alare di circa quattro centimetri e ali bianche con grandi macchie nere.

Fino a pochi anni fa, in Svizzera esistevano solo alcune piccole popolazioni locali di questa specie, prevalentemente mediterranea, nel Vallese e in Ticino. Tuttavia, intorno al 2005, la farfalla ha iniziato il suo viaggio verso nord e verso est. Nel frattempo, l’animale è stato registrato nel Mare del Nord e nella Repubblica Ceca.

Confronto con i reperti museali

Tuttavia, la sua diffusione è stata accompagnata da un’importante perdita genetica. Siamo riusciti a dimostrare che la farfalla bianca carsica ha standardizzato geneticamente le popolazioni locali della propria specie durante la sua invasione", spiega il dottor Daniel Berner dell’Università di Basilea. Insieme ai ricercatori dell’Università di Greifswald e dell’Istituto Entomologico Tedesco Senckenberg di Müncheberg, ha pubblicato uno studio sulla rivista "Current Biology" che analizza come la diffusione della farfalla abbia influito sulla diversità intraspecifica.

I ricercatori hanno confrontato il materiale genetico di animali appena catturati con quello di reperti museali molto più antichi, cioè catturati e conservati prima dell’inizio dell’invasione. Ciò ha permesso di dimostrare che la composizione genetica delle popolazioni locali studiate è cambiata notevolmente: gran parte del materiale genetico originale è stato sostituito da quello della popolazione che si è diffusa.

Senza il confronto con i reperti del museo, non avremmo notato questo cambiamento genetico", afferma Berner. Per le loro indagini, i ricercatori hanno potuto sequenziare gli animali della collezione del Museo di Storia Naturale di Berna e quindi caratterizzare geneticamente le farfalle. È stato un grande colpo di fortuna che l’esperto di farfalle Heiner Ziegler abbia accumulato per decenni una vasta collezione di esemplari della farfalla bianca del Carso, che ha potuto essere utilizzata in questo caso.

Le piante preferite nei giardini

L’urbanizzazione favorisce la rapida diffusione della farfalla. La farfalla bianca del Carso non ama volare per lunghe distanze. Invece, durante le circa tre settimane di vita, svolazza in un raggio modesto dal luogo di nascita, dove prosperano anche le piante alimentari preferite dai bruchi: la rucola e, soprattutto, il fiore del papillon. Quest’ultimo, in particolare, è molto diffuso nei giardini delle aree urbane. La progressiva espansione dell’area di insediamento ha quindi creato l’opportunità per la farfalla bianca del Carso di diffondersi ampiamente.

Inoltre, la farfalla bianca carsica si riproduce non solo in una, ma in cinque o sei generazioni all’anno. Ciò consente a questa specie di costituire rapidamente popolazioni ricche di individui in aree appena colonizzate, favorendo la colonizzazione di nuovi territori su lunghe distanze", spiega Daniel Berner. È molto probabile che questa farfalla continui a diffondersi, a patto che siano disponibili le sue piante alimentari. Gli studiosi di farfalle in Inghilterra stanno solo aspettando di vedere il primo esemplare".

Dispersione e mescolamento genetico: perdita o guadagno?

Dal punto di vista della conservazione della natura, la diffusione della farfalla bianca del Carso è ambivalente. Poiché la specie utilizza in gran parte gli habitat creati dall’uomo nell’area di recente colonizzazione, non è prevedibile una competizione con le farfalle autoctone. Inoltre, grazie alla sua diffusione, questa specie di farfalla è attualmente molto più numerosa, il che riduce in generale il rischio di estinzione.

Tuttavia, questi aspetti positivi sono compensati dalla scomparsa della diversità genetica sviluppatasi nel corso di migliaia di anni: Fa parte del destino degli organismi viventi l’estinzione di gruppi locali. La particolarità della situazione della farfalla bianca carsica, tuttavia, è che la perdita della diversità originaria della popolazione va di pari passo con l’espansione dell’area di insediamento ed è quindi causata dall’uomo.

I ricercatori non sanno ancora perché la farfalla bianca carsica in particolare abbia iniziato una grande espansione e dove sia iniziata esattamente. Per quanto riguarda la farfalla, probabilmente non è successo nulla di fondamentalmente nuovo: Finora non abbiamo trovato segni di grandi cambiamenti genetici nella popolazione in espansione. E nemmeno il cambiamento climatico sembra giocare un ruolo chiave in questo caso", afferma Berner. I ricercatori vogliono approfondire queste domande. Tuttavia, hanno già un’intuizione sul punto di partenza: l’invasione potrebbe essere iniziata nella Francia orientale.

Pubblicazione originale

Lucas A. Blattner, Dustin Kulanek, Simona Ruffener, Heiner Ziegler, Hans-Peter Wymann, Martin Wiemers, Peter Michalik, Daniel Berner
L’espansione dell’areale associata all’urbanizzazione omogeneizza geneticamente una specie di farfalla
Current Biology (2024), doi: 10.1016/j.cub.2024.09.006