I cactus si stanno evolvendo a una velocità sorprendente e gli scienziati hanno appena scoperto il perché.

Per decenni, i biologi hanno creduto che gli impollinatori e i fiori altamente specializzati fossero le forze principali alla base dello sviluppo di nuove specie vegetali. Tuttavia, i ricercatori dell’Università di Reading hanno scoperto che i cactus seguono uno schema diverso. Invece delle dimensioni del fiore o del tipo di impollinatore, il fattore chiave sembra essere la rapidità con cui i fiori dei cactus cambiano forma nel tempo.

Rapida evoluzione dei fiori nei cactus

Il team di ricerca ha analizzato i dati sulla lunghezza dei fiori di oltre 750 specie di cactus. Le dimensioni dei fiori variavano notevolmente, da minuscoli boccioli di appena 2 mm a fiori giganti che raggiungevano i 37 cm, con una differenza di dimensioni pari a 185 volte.

Nonostante un’enorme variabilità, la lunghezza dei fiori non ha mostrato quasi alcuna correlazione con la velocità di comparsa di nuove specie di cactus. Ciò che invece è emerso con chiarezza è stata la velocità dell’evoluzione floreale. Le specie di cactus i cui fiori hanno cambiato forma più rapidamente hanno anche mostrato una maggiore probabilità di ramificarsi in nuove specie. I ricercatori hanno riscontrato questo schema in modo coerente sia nella storia evolutiva recente che in quella antica.

I risultati, pubblicati su Biology Letters , mettono in discussione idee che risalgono a Charles Darwin. Il lavoro di Darwin sulle orchidee suggeriva che le strutture floreali altamente specializzate giocassero un ruolo fondamentale nella formazione di nuove specie.

Jamie Thompson, autore principale dello studio presso l’Università di Reading, ha dichiarato: “Si potrebbe pensare che i cactus siano piante resistenti e a crescita lenta, ma la nostra ricerca dimostra che la famiglia dei cactus è uno dei gruppi di piante che si evolvono più rapidamente sulla Terra. Sapere quanto velocemente si evolvono i cactus rivela che i deserti, spesso considerati luoghi ostili e immutabili, sono in realtà focolai di rapidi cambiamenti naturali.”

“Ci aspettavamo che i cactus con fiori più lunghi e specializzati fossero quelli che avrebbero dato origine al maggior numero di nuove specie. Invece, le dimensioni dei fiori non hanno fatto quasi nessuna differenza. Ciò che conta è la velocità con cui i fiori cambiano forma. I cactus i cui fiori si evolvono rapidamente hanno molte più probabilità di dare origine a nuove specie rispetto a quelli i cui fiori rimangono invariati, per quanto elaborati siano.”

“Questo risultato ha implicazioni concrete per la conservazione. Poiché l’evoluzione dei fiori ha contribuito alla generazione di specie di cactus nel corso di milioni di anni, il ritmo evolutivo dovrebbe diventare parte integrante degli sforzi di conservazione. Sebbene la capacità di evolversi rapidamente non garantisca la resilienza, soprattutto considerando che il pianeta sta cambiando più velocemente di quanto la maggior parte dei cactus riesca ad adattarsi, potrebbe aiutare a prevedere quali specie necessitano di maggiore protezione. Piuttosto che cercare un singolo tratto che predica quali cactus sono più a rischio, i conservazionisti potrebbero dover considerare la velocità con cui una specie si evolve.”

Mappatura dell’albero genealogico dei cactus

I cactus comprendono circa 1.850 specie conosciute e sono tra i gruppi di piante che si sono diversificati più rapidamente sulla Terra. Negli ultimi 20-35 milioni di anni si sono diffusi ampiamente in tutte le Americhe.

Lo studio si è avvalso anche di un database ad accesso aperto di recente sviluppo chiamato CactEcoDB . Creato da Jamie Thompson e dieci coautori provenienti da tre continenti, tra cui sei ricercatori dell’Università di Reading, il database combina sette anni di ricerca sulle caratteristiche, gli habitat e le relazioni evolutive dei cactus.

La risorsa è stata pubblicata su Nature Scientific Data e si prevede che aiuterà gli scienziati a comprendere meglio la biodiversità dei cactus e le sfide legate alla loro conservazione. Dato che quasi un terzo delle specie di cactus è attualmente minacciato di estinzione, i ricercatori affermano che il database fornirà uno strumento importante per studiare come queste piante potrebbero reagire ai cambiamenti climatici in futuro.