Indeterminazione

[...], il giardiniere separa una pianta se desidera che vari-
animali addomesticati tendono a variare.

Charles Darwin
Taccuino E

Avete presente il secondo Jurassic Park di Spielberg? Ad un certo punto c'è il matematico (interpretato dall'ottimo Jeff Goldblum) che dice, citando il principio di Heisenberg, " se tocchi qualcosa, la cambi".
Ora il principio di indeterminazione non dice proprio questo ma devo dire che è una buona estrapolazione biologica.
(E' risaputo del complesso d'inferiorità che i biologi hanno nei confronti dei fisici. Un pò perché la fisica è molto più formalizzata rispetto alla biologia e un pò perché tutti i biologi teorici vorrebbero avere un oggetto potenzialmente epistemico come il principio di Heisenberg. Sul perché non dispongano di un oggetto del genere non è facile dare una spiegazione ma con ogni probabilità un oggetto del genere in biologia semplicemente non esiste.)

Bene, che c'entra tutto questo con i pesci? In realtà non molto ma a dire la verità mi è venuto in mente perché spesso sento parlare di specie pure, ibridi e selezioni estreme di esemplari con tanto di verdetti accessori che non tengono presente una chiave di lettura basilare.

Questo non è un blog di acquariofilia; anzi con l'acquariofilia non ha niente a che vedere. Quindi non parlo delle selezioni e degli ibridi che sono, a tutti gli effetti, un normalissimo prodotto di un hobby che pone, è bene ricordarlo sempre, l'acquario, e non i pesci, come centro focale.
Personalmente non strabuzzo gli occhi quando vedo ibridi complessi come i red parrot o selezioni esasperate come alcuni carassi. Fanno parte di quel mondo. L'unica interfaccia è data dalla necessità di reperire esemplari da mettere nelle nostre vasche e, visto che in Italia è completamente assente la comunità di allevatori privati presente nel resto del mondo, l'unica alternativa e andare nei negozi.

Tempo fa avevo parlato dei colli di bottiglia e dell'effetto del fondatore applicato ai pesci presenti sul mercato.
Il discorso era più o meno questo: dopo N generazioni le frequenze alleliche cambiano, i genotipi cambiano, i pettern cambiano e, ovviamente, i fenotipi cambiano e si stabilizzano. Il risultato è che quelle in cattività sono specie molto differenti da quelle naturali. Alcune poi rappresentano una sola piccola popolazone naturale che però è presente in milioni di esemplari nella vasche di tutto il mondo. E qui mi ero fermato.

In realtà il discorso è possibile portarlo su di un livello ancora più basso.
Molti pensano che l'unico modo per evitare questo problema dei colli di bottiglia dovuti all'allevamento artificiale sia quello di prelevare i pesci direttamente in natura. Ovviamente c'è subito un altro problema dovuto all'effetto del fondatore che porta deviazioni sostanzialemente più corpose e veloci dei colli di bottiglia. Come uscirne se non con l'osservazione basilare di cui sopra?

L'osservazione è data dall'analisi del problema gerarchico. Se abbiamo in vasca degli esemplari della specie X in realtà noi non abbiamo la specie X ma solo alcuni esemplari delle specie in questione. Non possono essere rappresentativi neanche in popolazioni molto piccole e isolate come in alcuni taxa (e.g. ciprinodotidi), in quanto la relativa instabilità delle frequenze non porta, neanche in questo caso, ad avere esemplari fedeli della popolazione.

Quindi le discussioni sul non incrociare le popolazioni sono sicuramente esercizi utili. Sul breve periodo la pratica da anche ottimi risultati. Come dicevano i ghostbuster "mai incrociare i flussi".
Ma tutto sommato dal momento che li abbiamo in vasca abbiamo già operato una selezione arbitraria e significativa che ci porta alla riflessione finale tramite l'incipit iniziale.

Se tocchi qualcosa la cambi. Basta saperlo.

I tonni non sono mucche

"Tutti gli animali domestici si assomigliano; ogni animale non domesticabile è selvatico a modo suo."

Jared Diamond
(Armi, acciaio e malattie)

Interessante articolo sul tonno rosso (Thunnus thynnus) nell'ultimo numero de "Le Scienze" in edicola questo mese.
Qualche tempo fa avevo segnalato un libro che tratta l'overfishing (non solo del tonno); lo trovate qui.
Ora la storia è parecchio lunga, o corta dipende dai punti di vista, fatto sta che oramai tutte le speranze riposte nella conservazione della specie in natura sono andate perdute. Troppi interessi commerciali, troppi paesi da far ragionare e, fattore scatenante, una domanda che non cessa di dimuire da parte dei mercati orientali. Per chiudere il cerchio gli ecologi hanno decretato il fallimento degli allevamenti off-shore di esemplari giovanili selvatici. Inquinano troppo.
L'unica speranza è la riproduzione in cattività per avere disponibile uno stock destinato al mercato mondiale. Questo è il tema centrale dell'articolo di Richard Ellis su Le Scienze. L'articolo non dice moltissimo su come pensano di riprodurre una specie cosi particolare come può essere il tonno rosso. Vuoi perché, visto lo stampo pioneristico dell'iniziativa, manca bibliografia essenziale; vuoi perché, visto il business in ballo, chi trova delle soluzione efficaci non le grida certo ai quattro venti. Quello che appare chiaro è che per ottenere una F1 anche quantitativamente scarsa, sono in ballo milioni di dollari in tutto il mondo.

Quel che è certo è che ci sono moltissimi enti di ricerca privati e pubblici che stanno dedicando soldi ed energie alla riproduzione dei pesci marini. La sfida è difficilissima e i risultati ad oggi non molto entusiasmanti. Anche nel settore hobbistico molte aziende ed università si stanno cimentando nella riproduizione dei pesci marini per il mercato dei pesci ornamentali. Qualche risultato è stato ottenuto ma vista la scarsa produttività i pesci F1 non sono ancora competitivi sul mercato e si preferisce commercializzare esemplari selvatici.

Quello che però trovo di maggiore interesse non è la questione socio-economica ma bensi la questione ecologica.
Sarebbe interessante calcolare il rapporto tra specie d'acqua dolce e specie marine che è possibile ripodurre in cattività. Non mi stupirebbe un rapporto 200:1. Considerando anche che numericamente le specie che vivono nei due ambienti praticamente si equivalgono (15000 ca. le specie d'acqua dolce/salmastra, 16000 ca. quelle marine), la sproporzione appare davvero enorme.
Le ragioni di questa disparità sono tutte nell'ecologia dei due ambienti. Le acqua interne sono davvero un inferno ambientale se paragonate ai mari. I pesci che le abitano sono campioni di adattamento in un mondo ostico e competitivo. Non che nei mari la vita sia facile ma nessun pesce marino dovrà mai affronate oscillazioni vertiginose di pH oppure abbassamenti repentini della concentrazione di O2 disciolto. Senza contare la pletora di parassiti che sono esclusivi dei pesci d'acqua dolce.
Tutto questo evidentemente li ha portati ad avere una minore produttività e una maggiore adattabilità. Non faccio 10 milioni di uova ma le poche che faccio le faccio come Dio comanda. Cio' si traduce in uova grandi, con embrioni che maturano quasi completamente all'interno dell'uovo e conseguente contrazione della fase larvale post-schiusa. Ah si, dimenticavo la cosa più importante...se trovo un compagno/a che darwinianamente mi garba me lo/la trombo senza troppe storie.
Forse ho generalizzato troppo ma il concetto più o meno è questo.
Tutto ciò si riflette ovviamente sull'aspetto della domesticazione dei pesci. E' torniamo all'incipit di Diamond. Tutte le specie che abbiamo domesticato, dai ciprinidi asiatici ai pecilidi americani passando per i ciclidi e i labirintidi, tutto sommato si somigliano. Variabilità genetica ed estrema facilità riproduttiva. Versatilità ambientale ed ampi areali di distribuzione.
Non tutti i taxa sono rose e fiori però; quando penso ai cobitidi o ai mormiridi non vedo grosse differenze con i pesci marini. Ma credo che, come sempre, la chiave ecologica sia l'unica prospettiva utile da cui osservare queste sfide.
Resta il fatto che sappiamo ancora troppo poco.
Sappiamo poco sull'effetto che alcuni fatori ambientali hanno sull'attività riproduttiva (e.g. pressione), anzi spesso non sappiamo proprio quale fattore ambientale sia davvero determinante e discriminante.


Spero davvero che il progetto di riproduzione del tonno rosso vada a buon fine. Sono pessimista però alcuni aspetti dell'ecologia animale dei pesci marini paiono davvero fuori dalla nostra portata.

Un collo di bottiglia per il fondatore (una banale speculazione)

Ci sono alcuni concetti in biologia che hanno il sapore di eleganti passaggi teorici che inevitabilmente arrancano nei confini di una scienza storica.
A mio modo di vedere tra i più famosi ci sono l' "effetto del fondatore" e il "collo di bottiglia". Drammi stocastici quantitativi molto poco darwiniani (all'apparenza)
Non importa la frequenza degli alleli o la grandezza relativa di una popolazione e nemmeno quante popolazioni fenotipicamente discrete ci siano. Con un pò di fortuna esce il numero giusto alla lotteria e anche l'allele "nerd" si gioca la sua carta (che magari in un altro spaziotempo ecologico risulta pure quella vincente, ma anche no ovviamente, e quindi il tutto ridiventa darwiniano e i conti tornano).

Introduzione articolata per un pensierino semplice semplice.
Se invece dell'isola lontana raggiunta dall'impavido coleottero trasmigatore, o del dramma ecologico biecomietitore, ci fosse la mano del sapiente allevatore dell'est europa o del sudest asiatico?

Non parlo di selezioni, incroci e manipolazioni genetiche (che hanno cmq un risvolto adattativo ben preciso ma che poco, o nulla, hanno a che fare con quello che vado a descrivere).
Parlo, invece, delle popolazioni, fenotipicamente distinte, che esistono in natura.

Il tutto mi è venuto in mente guardando le foto di Enrico che ritraggono i pesci che ha portato dall'Uruguay. Prendo, come esempio, questo Corydoras paleatus:


Chi ha confidenza con questi pesci nel mondo hobbistico sa che questo fenotipo è molto raro. Cosi come la pinna dorsale estremamente allungata di alcuni individui selvatici o di alcune popolazioni maggiormanete latero-compresse.

In realtà ho preso spunto da un caso limite che poco si fa notare. Molto più eclatanti sono i casi nei ciclidi dove c'è una diversità intraspecifica maggiore in natura (il discorso è valido anche per altri taxa come i pecilidi, i killi e alcuni anabantoidei; ma in questi casi è molto più facile sfociare in vere e proprio selezioni artificiali).

Eppure della dozzina abbondante di popolazioni fenotipicamente discrete (lo so suona male ma meglio non mi veniva) di Apistogramma agassizi solo una è disponibile con regolarità sul mercato (va ovviamente peggio a specie come A. cacatuoides dove si sono perse del tutto e sono disponibili solo selezioni artificiali).
Della specie Torichthys meeki è stata "commercializzata" solo una popolazione mentre le altre non sono mai state nemmeno sfiorate dall'allevamento intensivo.
Nei ciclidi dell'africa occidentale vige la prassi di una specie in commercio un fenotipo.
L'elenco potrebbe continuare all' infinito.

Labidochromis caeruleus Fryer, 1956
wiki commons

L'esempio più eclatante però viene dai grandi laghi africani e riguarda il famoso Labidochromis caeruleus


A fronte di una distribuzione limitata in natura, questo fenotipo è oramai dominante nel mercato hobbistico.
Questa specie centra in pieno il topic di questo post perché pare che i milioni di esemplari in giro per il mondo provengano tutti dallo stesso gruppo di pesci pescati circa 25 anni fa da Brichard nel lago.

Più effetto del fondatore di questo!