Da dove vengono tutte queste razze d'acqua dolce?

Sabrina Imbler parla con il biologo evoluzionista João Pedro Fontenelle delle origini e dell'evoluzione delle splendide razze d'acqua dolce in tutto il bacino amazzonico.

Tratto e tradotto dall'articolo:
"Where Did All These Freshwater Stingrays Come From?"
di Sabrina Imbler

In questo articolo di divulgazione scientifica si cerca di dare una spiegazione alla vertiginosa diversità delle razze d'acqua dolce che si trovano in Amazzonia.
L'autrice Sabrina Imbler parte dalla constatazione che un occhio poco attento potrebbe facilmente scambiare le acque dei fiumi della foresta pluviale amazzonica per acque oceaniche. Le acque del Sud America pullulano infatti di razze, acciughe, pesci palla e aguglie, specie originarie delle acque marine, e che quindi potrebbero sembrare fuori luogo in acqua dolce. Addirittura ci sono delfini sorridenti che diventano rosa quando invecchiano. Tutte queste specie si sono completamente adattate alla vita in questi fiumi, le cui acque variano dal limpido al marrone lattiginoso.

Il punto è che in Amazzonia attualmente ci sono solo poche specie di pesce palla e diverse sottospecie di delfino del Rio delle Amazzoni, ma ci sono ben 38 specie di razze d'acqua dolce neotropicali, il che costituisce, francamente, una straordinaria diversità. Appartengono tutte alla sottofamiglia Potamotrygoninae della famiglia Potamotrygonidae, e si trovano in quasi tutti i principali bacini fluviali del Sud America. Ed hanno una vasta gamma di livree e forme del corpo, andando da macchie minuscole a vortici marmorizzati, da pungiglioni lunghi e serpeggianti a quelli corti e tozzi. La più piccola delle razze di fiume, Potamotrygon wallacei, è lunga circa 30 cm. Una delle più grandi, Potamotrygon brachyura, può arrivare fino ai 150 cm e pesare quasi 200 chili.

Per João Pedro Fontenelle, biologo evoluzionista presso l'Institute of Forestry and Conservation dell'Università di Toronto in Canada, questo solleva l'importante domanda: "Che cosa è successo lì?"

Fontenelle ha studiato la vertiginosa diversità delle razze d'acqua dolce del Sud America da quando era uno studente di un master in Brasile. Gli scienziati da tempo presumevano che le razze d'acqua dolce avessero raggiunto il Sud America attraverso i Caraibi, ma erano molto meno sicuri sul quando fosse accaduto e sul come le razze fossero riuscite a disperdersi così ampiamente in tutto il continente e ad evolversi in così tante specie distinte.

Sabrina Imbler ci riassume due recenti articoli di Fontenelle in cui vengono dati nuovi indizi sul perché ci siano così tanti tipi di razze d'acqua dolce in Sud America.

Il primo articolo è stato pubblicato nel 2021 sul "Journal of Biogeography", e riporta i risultati delle ricerche di un gruppo di ricercatori, che hanno estratto il DNA da centinaia di esemplari di razze per dedurre quando e dove le specie si fossero espanse in tutto il continente. Hanno scoperto che le razze d'acqua dolce si sono separate dalle loro cugine marine circa 26 milioni di anni fa. 
In questo lontano periodo esisteva una favolosa zona umida, l'imponente Pebas Mega Wetland, emersa decine di milioni di anni fa, quando il livello del mare è cambiato e un tratto di oceano salato si è riversato in quello che oggi è il Sud America, rendendo l'Amazzonia superiore e parti di quello che oggi è Brasile, Perù, Ecuador e Colombia una immensa palude, dove vagavano coccodrilli e tartarughe ancestrali e giganteschi che spianavano la strada alle creature marine che attraversavano i Caraibi, come acciughe, aguglie e razze, che in milioni di anni si sono adattate agli ambienti d'acqua dolce. Queste inondazioni oceaniche portavano a varie gradazioni tra l'acqua dolce interna e l'acqua salata più vicina all'oceano, creando un'opportunità ecologica evolutiva che ha fatto sì che questi gruppi di origine marina si adattassero lentamente al nuovo ambiente, anche se in realtà il loro 'lentamente' è stato davvero veloce, evolutivamente parlando.

Infatti le razze nella sottofamiglia Potamotrygoninae si sono diversificate in soli 20 milioni di anni, un periodo di tempo relativamente rapido. La stessa zona umida di Pebas comprendeva molti habitat complessi e gradazioni ambientali in cui le razze non avevano mai vissuto prima, dando a questi pesci un'opportunità evolutiva e di diversificazione mai vista.

Entro la fine della Pebas Mega Wetland, le razze avevano iniziato a specializzarsi su diversi tipi di prede. Fontenelle e colleghi hanno documentato l'evoluzione di queste diete specializzate in un articolo del 2022 sulla rivista "Integrative and Comparative Biology", effettuando scansioni delle mascelle di diverse specie di razze d'acqua dolce per abbinarle alla loro preda ideale. Alcune razze hanno sviluppato bocche con pochi denti e apertura delle mascelle più grande per aspirare i pesci e ingoiarli velocemente. Alcune razze hanno sviluppato ossa della bocca più lunghe per schiacciare i crostacei e altre ancora hanno sviluppato mascelle cinetiche che hanno permesso loro di masticare i duri esoscheletri degli insetti. Queste specializzazioni hanno permesso alle razze di dominare alcune risorse nei fiumi.

Ci sono comunque anche alcune razze d'acqua dolce che sono riuscite ad avere un discreto successo senza specializzarsi in un particolare tipo di cibo. Potamotrygon motoro, famosa per la matematica, è onnivora e vive quasi ovunque si trovano razze in Sud America.

Nel corso dei milioni di anni in cui le dozzine di specie di razze d'acqua dolce si sono diversificate, trasformando le loro bocche in congegni specializzati e sviluppando splendide livree dalla varia maculatura, le due specie marine della grande famiglia Potamotrygonidae sono rimaste piuttosto blande e grigiastre. Chiaramente le razze marine non si sono evolute in uno stuolo di nuove specie, nonostante abbiano avuto lo stesso tempo per evolversi. E con una speciazione così rapida in così poco tempo, le razze d'acqua dolce nei fiumi sudamericani spesso si ibridano tra loro.

Questo articolo dà così una panoramica di come si sono evolute le razze d'acqua dolce, dall'oceano alle acque del Sud America, facendo conoscere meglio questi pesci straordinari e dalle caratteristiche davvero uniche, anche per la loro storia evolutiva.

Testo originale in inglese © Sabrina Imbler