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Ragni, ragnatele e insetti: una nuova visione della storia evolutiva

Posted by on 24, Ago, 2018 in Aracnidi, news

Ragni, ragnatele e insetti: una nuova visione della storia evolutiva

Le ragnatele orbicolari tipiche di alcune specie di ragno hanno un’origine evolutiva unica.

Qualche tempo avevo pubblicato un articolo sulle ragnatele orbicolari, oggi propongo una versione approfondita della ricerca.

La ragnatela orbicolare tipica dei ragni ha un’origine evolutiva unica, secondo la ricerca basata sulle tecniche di filogenesi molecolare pubblicata dalla rivista Proceedings of the Royal Society .

Argiope lobata (Araneidae), un esempio di un tipico ragno orbicolare (immagine: Miquel A. Arnedo).

Argiope lobata (Araneidae), un esempio di un tipico ragno orbicolare (immagine: Miquel A. Arnedo).

Nella ricerca ,  Miquel A. Arnedo Professore, in collaborazione con il   Dipartimento di Biologia Animale e Istituto di Ricerca della Biodiversità (IRBio ) ipotizza, inoltre, che la diversificazione delle ragnatele è un processo che risponde alla necessità di occupare nuovi habitat naturali (tronchi, steli, ecc.) e sfruttare le risorse in modo più efficiente.

Professore Miquel A. Arnedo nel Dipartimento di Biologia Animale dell'UB.

Professore Miquel A. Arnedo nel Dipartimento di Biologia Animale dell’UB.

I ragni sono uno dei gruppi faunistici più antichi e variegati degli habitat terrestri. La sua documentazione sui fossili inizia nel Devoniano (380 milioni di anni fa). Con circa 40.000 specie descritte, sono gli artropodi dominanti come predatori di microfauna nell’ambiente naturale.

Lo studio, che utilizza tecniche di biologia molecolare e bioinformatica per esaminare modelli evolutivi, si basa sull’analisi filogenetica delle sequenze di DNA. Nello specifico, gli esperti hanno studiato le differenze molecolari nella sequenza di sei geni da un campione tassonomico che comprende 291 specie di ragni, con rappresentanti di 21 delle 22 famiglie di ragni con ragnatele orbicolari (esistenti Deinopoidea , araneoidea e nicodamidae ).

Panno orbicolare modificato sotto forma di lamina (Pocobletus sp.Lyyphiidae) nel Parco Nazionale Yasuni in Ecuador (immagine: Gustavo Hormiga).

Panno orbicolare modificato sotto forma di lamina (Pocobletus sp.Lyyphiidae) nel Parco Nazionale Yasuni in Ecuador (immagine: Gustavo Hormiga).

Come spiega il professor Arnedo, “questo lavoro scientifico comprende il campione tassonomico più completo che sia stato studiato fino ad ora, in termini di numero di specie e famiglie rappresentate, al fine di soddisfare la filogenesi dei ragni che producono ragnatele orbicolari, analizzando sequenze di DNA di tutti i marcatori genetici disponibili “.

Perché le reti sono state diversificate?

Circa 200 milioni di anni fa, nel medio Triassico emersero ragni tessitori di ragnatele orbicolari, che si diversificarono rapidamente durante la fine del Triassico e l’inizio del Giurassico. Quali sono le cause di questo processo evolutivo?

Tradizionalmente, il processo di diversificazione delle ragnatele è stato collegato all’espansione degli insetti, la preda principale dei ragni e delle piante da fiore (angiosperme). Nel documento, gli autori delineano una nuova ipotesi per descrivere lo scenario evolutivo. “Nell’articolo, segnaliamo che le modifiche delle reti sono finalizzate a occupare nuovi habitat in modo più efficiente e ad utilizzare meglio le risorse trofiche negli ecosistemi. Cioè, l’abbondanza di prede e la complessità strutturale dell’habitat sono fattori che hanno avuto un ruolo più importante nella diversificazione delle ragnatele. Inoltre, secondo il nostro studio, l’esplosione biologica degli strati delle ragnatele non coinciderebbe  nel tempo con la diversificazione degli insetti “, sottolinea Miquel A. Arnedo.

Secondo questo ricercatore, “i ragni sono predatori generalisti e ci sono pochi casi in cui sono specializzati in uno specifico tipo di preda. Inoltre, la maggior parte dei ragni non costruisce ragnatele orbicolari. Non è la tessitura delle ragnatele, che ha permesso la diversificazione dei ragni, ma la produzione di seta, e non è la stessa cosa. I fili di seta, generati da molte specie di aracnidi, servono per ancorare, spostare, costruire nidi, proteggere la posa, ecc. ».

Trappole  in continua evoluzione

Durante l’evoluzione, i ragni hanno progettato diverse strategie per catturare le prede. Le reti orbicolari, difficili da costruire e molto flessibili e resistenti, sono il risultato di un modello complesso di comportamento stereotipato nei ragni. Nell’articolo, gli esperti propongono anche una ricostruzione dell’evoluzione di questi tessuti, con riferimenti ad esempi come quelli delle famiglie Linyphiidae e Theridiidae , che tessono ragnatele più semplici e meno difficili da produrre in cui il ragno è ben protetto dai predatori, o dai ragni appartenenti alla famiglia Mimetidae , che divorano altri ragni sulle loro tele fingendo di essere prede.

Tessuto orbicolare tipico (Phonognatha sp. Araneidae) fotografato nel Lamington National Park del Queensland in Australia (immagine: Gustavo Hormiga)

Tessuto orbicolare tipico (Phonognatha sp. Araneidae) fotografato nel Lamington National Park del Queensland in Australia (immagine: Gustavo Hormiga)

“La grande diversificazione è esplosa con la seta appiccicosa, un materiale più efficiente e facile da produrre per il ragno. Nel nostro studio, abbiamo scoperto che tutte le innovazioni evolutive che hanno avuto luogo da un tessuto orbicolare ancestrale appaiono in modo indipendente, hanno un costo energetico inferiore per il ragno e richiedono un minor numero di modelli comportamentali “, dice Arnedo. Ciò indica che, piuttosto che seguire il processo evolutivo degli insetti, i ragni progettano nuove strategie per occupare il massimo spazio ecologico possibile.

Note

Miquel A. Arnedo, vincitore del programma ICREA Academy 2009, dirige il Laboratorio di Artropodi, Sistematica ed Evoluzione dell’UB , focalizzato sullo studio dei fattori determinanti nel processo di diversificazione degli esseri viventi. Questo gruppo scientifico ha diverse linee di ricerca sull’uso dei marcatori molecolari per studiare il funzionamento e l’evoluzione degli aracnidi, un’area in cui l’impatto delle tecnologie di sequenziamento di nuova generazione aprirà i confini nello stato attuale delle conoscenze.

Si ricorda che l’articolo pubblicato nel Proceedings della Royal Societyha firmato anche gli esperti Gustavo Hormiga (George Washington University), Dimitar Dimitrov (Università di Copenaghen), Lara Lopardo (Università di Greifswald), Gonzalo Giribet (Harvard University) e Fernando Álvarez-Padilla (Università Nazionale Autonoma del Messico).

 


Al prossimo articolo.

 

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