L’enigma del cervo che abbaia

La maggior parte delle foreste in India sono la casa del muntjac indiano, chiamato anche cervo che abbaia. Trovati in tutta l’India meridionale, compresi i Ghats occidentali, nelle foreste secche dell’India centrale, nelle foreste temperate sempreverdi dell’Himalaya e nelle dense foreste pluviali dell’India nord-orientale, i muntjac indiani sono una specie tranquilla e solitaria.

Relegati a una lista di animali da preda per carnivori come tigri, leopardi e dholes in India, sono raramente studiati per se stessi e quindi si sa molto poco su questa specie. In effetti, gli scienziati non sono nemmeno sicuri che tutti i muntjac indiani siano la stessa specie. Un certo numero di articoli scientifici negli ultimi anni hanno fatto luce sul muntjac, ma c’è ancora molto da sapere su questo animale timido, che abbaia brevemente come un cane quando è allarmato.

I muntjac, o Muntiacus in latino, sono un gruppo di specie di cervi mangiatori di foglie che si trovano nel sud e sud-est dell’Asia. Fino agli anni ’80, solo una manciata di specie erano note di questa antica stirpe. Ma verso la fine del 20° secolo, scienziati e naturalisti, aiutati dalle informazioni delle comunità locali, si sono imbattuti in diverse specie di muntjac in Cina, Vietnam, Myanmar e nell’Arunachal Pradesh orientale in India.

Al momento, l’Unione Internazionale per la Conservazione della Natura (IUCN), riconosce 13 specie di muntjac. La maggior parte di queste specie sono elusive e spesso limitate a piccole sacche di foreste, tranne il gruppo del muntjac rosso, che comprende il muntjac indiano. Per molto tempo, i muntjac rossi del nord-est del Pakistan, India, Bangladesh, Sri Lanka, Cina meridionale, Vietnam, Laos, Thailandia, Malesia e isole come il Borneo e Sumatra, sono stati tutti considerati come il muntjac indiano – Muntiacus muntjac.

Nel 1990, due tassonomisti, Colin Groves e Peter Grubb suggerirono che i muntjac rossi erano un gruppo con diverse specie. Nel 2011, i tassonomisti hanno scritto che l’India stessa aveva probabilmente tre specie diverse. Nel nord-est dell’India, Nepal e parti del Myanmar, hanno suggerito che si trattava di una specie che hanno chiamato Muntiacus vaginalis. Questo, secondo loro, era distinto dai muntjac rossi del nord-ovest e dell’India centrale – Muntiacus aureus – e i muntjac rossi dei Ghats occidentali e dello Sri Lanka erano una terza specie distinta – Muntiacus malabaricus. L’originale Muntiacus muntjac scritto da Groves e Grubb era limitato alla Malesia continentale e alle isole Sunda.

Qual è stata la base della scissione?

Cosa rende una specie unica e diversa da un’altra è una domanda complessa. Ma gli scienziati sono in gran parte d’accordo che se un insieme di animali o piante possono riprodursi tra loro e produrre prole fertile, possono essere considerati la stessa specie. Lo stesso antenato può dare origine a diverse nuove specie che sono correlate tra loro in misura diversa. Questo processo è chiamato speciazione.

Un cambiamento drastico nell’ambiente o la scoperta di una nuova fonte di cibo può portare alcuni individui di una singola specie a cambiare la loro dieta o il loro comportamento. Barriere fisiche come una montagna o un fiume di nuova formazione possono anche separare due popolazioni della stessa specie in modo che non siano in grado di accoppiarsi e mescolare i geni.

Con il tempo (migliaia o milioni di anni), gli organismi che si sono adattati alle nuove situazioni, in aspetto, comportamento o caratteristiche fisiche, dalla specie originale. Diventano così diversi nel loro corredo genetico che non possono avere prole fertile l’uno con l’altro. I biologi chiamano questo isolamento riproduttivo.

Per scoprire se due popolazioni di un organismo sono diventate isolate riproduttivamente, i tassonomisti di solito confrontano la loro distribuzione per vedere se c’è qualche barriera, le loro caratteristiche fisiche come la dimensione, il colore, la dentizione o il sistema scheletrico e il loro comportamento. In alcune specie di muntjac, queste differenze sono facilmente visibili. Per esempio, le differenze di dimensioni tra il minuscolo muntjac Putao Muntiacus puhoatensis e il grande muntjac gigante Muntiacus vuquangensis.

I muntjac rossi sono più confusi. “L’incertezza tassonomica intorno ai muntjac (rossi) deriva in gran parte dal fatto che sono uno dei gruppi di muntjac più ampiamente distribuiti e hanno caratteristiche ecologiche e morfologiche molto simili – i criteri utilizzati finora per descrivere le specie/sottospecie all’interno dei muntjac rossi”, afferma Renata Martins, biologa evolutiva del Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research, Berlino, Germania.

Come sottolinea la Martins, che ha studiato i lignaggi dei muntjac rossi come parte della sua ricerca di dottorato, nell’aspetto e nel comportamento, i muntjac rossi di tutta l’Asia sono più o meno simili. I loro cappotti vanno dal marrone chiaro al rossiccio. I maschi hanno piccole zanne e corna molto corte durante la stagione della riproduzione. Le femmine hanno piccole manopole ossee al posto delle corna. A differenza di alcune delle altre specie di cervi affini, i muntjac rossi non sono limitati solo alle foreste pluviali. Per esempio, in India, i muntjac rossi si trovano nelle foreste umide del nord-est e dei Ghats occidentali così come nelle foreste secche di macchia dell’India centrale.

Numero variabile di cromosomi

Non erano queste caratteristiche esterne a distinguere il Muntiacus muntjac dal Muntiacus vaginalis. Era qualcosa all’interno del loro corpo – il numero di cromosomi che avevano.

Il gruppo muntjac ha la maggiore diversità nel numero di cromosomi tra i mammiferi. Mentre il muntjac cinese o Reeves ha 46 cromosomi, il muntjac nero e il muntjac di Gongshan hanno otto cromosomi nelle femmine e nove nei maschi e il muntjac di Fea ha 13 cromosomi nelle femmine e 14 nei maschi. Negli anni ’70, si scoprì che i muntjac indiani di Garo Hills, della parte settentrionale del sud-est asiatico e della Cina meridionale avevano solo sei cromosomi nelle femmine, sette nei maschi, i più bassi per qualsiasi mammifero.

Gli scienziati stimano che il loro antenato diretto aveva 70 cromosomi e i muntjac sono capaci di fondere rapidamente più cromosomi per formare pochi grandi cromosomi. Poiché il DNA all’interno dei cromosomi non è molto alterato – è solo il contenitore – il loro aspetto e comportamento sono simili, ma sono riproduttivamente isolati. Un muntjac cinese non può produrre prole fertile con un muntjac indiano.

I biologi teorizzano che questa sorta di rapido cambiamento nel numero di cromosomi sia la causa di così tante specie diverse di muntjac anche se nell’ecologia e nel comportamento sono in gran parte simili. Questa teoria ha guadagnato credito soprattutto con i muntjac rossi.

Tutti i muntjac rossi non sono uguali

Per molto tempo, si è semplicemente supposto che tutti i muntjac rossi dell’Asia avessero lo stesso cariotipo (il numero e l’aspetto dei cromosomi nel nucleo) di quello del muntjac indiano. Ma Groves e Grubb hanno analizzato una singola femmina di muntjac rosso della Malesia e hanno scoperto che aveva otto cromosomi. Un cariotipo diverso significava che c’erano due popolazioni e che erano riproduttivamente isolate.

Hanno affermato che questa differenza di cariotipo, insieme ad alcune differenze nelle dimensioni del corpo, nelle dimensioni delle corna e nel colore, era sufficiente a dimostrare che il muntjac indiano era almeno due specie diverse. Nel 2014, l’Unione Internazionale per la Conservazione della Natura (IUCN) ha accettato provvisoriamente la classificazione di Groves e Grubb di due specie di muntjac rosso e le ha rinominate come muntjac rosso settentrionale (che comprende le popolazioni dell’Asia meridionale, Myanmar, Vietnam, Cina e Laos) muntjac rosso meridionale (parti meridionali del sud-est asiatico, compresa la Malesia e la regione della Sunda).

Ma gli scienziati, che valutano il rischio delle specie per la IUCN, hanno sollecitato più studi sottolineando che i cariotipi di molti individui di muntjac rosso in tutta la gamma della specie sarebbero necessari per essere veramente certi. “Sembra che non ci siano state ulteriori indagini significative su questa divisione tassonomica dal 2008, e quindi la rivalutazione del 2014 in gran parte per il bene dello status quo mantiene questo trattamento tassonomico”, il sito web della IUCN ha osservato.

Per quanto riguarda la contesa di Groves e Grubb che i muntjac indiani dell’India centrale (Muntiacus aureus) e dei Ghats occidentali e dello Sri Lanka sono (Muntiacus malabaricus) erano anche specie distinte, le prove sembrano ancora più traballanti. Essi sottolineano la differenza nel colore del mantello delle popolazioni di muntjac di diverse parti del paese.

Muntiacus vaginalis, il muntjac indiano delle parti orientali del paese, è descritto come rosso scuro, con corna di arti marroni o grigi che vanno da nove a dodici centimetri di dimensione. I muntjac dei Ghats occidentali, M. malabaricus, secondo Groves e Grubb sono molto più pallidi, quasi marrone chiaro e le corna sono meno di 9,5 centimetri, mentre M. aureus dell’India centrale è apparentemente la specie più piccola e più pallida, quasi di colore giallo con corna che sono meno di 10 centimetri.

Groves e Grubb non danno informazioni su quanti singoli muntjac hanno esaminato in tutto il paese e con quale coerenza hanno trovato queste differenze, il che è problematico perché queste differenze di colore non sembrano essere uniformi. L’IUCN sottolinea che non considerano alcuna spiegazione alternativa per le differenze nei caratteri fisici in tutto il paese.

L’organismo internazionale ammette che il muntjac indiano potrebbe effettivamente essere specie multiple. Tuttavia, la documentazione di tali specie, specialmente per il bene della stabilità tassonomica, richiede che l’onere della prova sia posto su quegli autori che tentano le scissioni tassonomiche”, nota il sito web della IUCN. Anche se Groves e Grubb non hanno fornito nuove prove, il lavoro di dottorato di Martins ha scoperto che potrebbe esserci qualcosa in tutta la faccenda.

Analisi del DNA mitocondriale per tracciare la linea materna

La biologa Martins e i suoi colleghi hanno estratto il DNA mitocondriale da parti di muntjac rosso (come crani e corna) raccolti in tutta l’Asia e conservati in musei di storia naturale in Europa, così come il DNA fresco di animali cacciati di frodo in Vietnam. La maggior parte dei campioni proveniva dal sud-est asiatico (tra cui Cina, Vietnam, Thailandia, Malesia e le isole Sunda).

Nel sud dell’Asia, nove campioni sono stati utilizzati dal nord dell’India (solo Himachal Pradesh), dall’India orientale e dall’India meridionale e uno dallo Sri Lanka e uno dal Nepal. Hanno anche messo in comune le informazioni sul DNA archiviate dai Ghats occidentali. Ci sono due tipi di DNA in un organismo. Il DNA nucleare che viene trasmesso da entrambi i genitori alla prole ed è presente nel nucleo (il sistema di controllo di una cellula) e il DNA mitocondriale che viene trasmesso esclusivamente da un genitore, di solito la madre al figlio ed è immagazzinato nei mitocondri (la parte della cellula che produce energia).

La maggior parte delle informazioni genetiche di una specie è presente nel DNA nucleare. Il DNA mitocondriale ha solo una piccolissima parte di queste informazioni. Ma poiché il DNA mitocondriale può essere trasmesso solo da madre a figlio, ci permette di tracciare l’intera linea materna di un individuo.

Lo studio ha rivelato che tutti i campioni di muntjac rosso esaminati rientravano in tre linee materne distinte. Il lignaggio più antico proveniva dalla popolazione dello Sri Lanka-Ghats occidentale. I muntjac rossi del nord dell’India e del nord dell’Asia del sud rientravano in un lignaggio materno che gli autori hanno chiamato lignaggio continentale e i muntjac rossi della Malesia e delle isole Sunda formavano un altro lignaggio.

Gli ultimi due lignaggi erano simili alla classificazione dell’IUCN dei muntjac rossi del nord e del sud, ma il lignaggio dello Sri Lanka-Ghats occidentale sembra completamente distinto. I risultati suggeriscono che l’affermazione di Groves e Grubb di una specie separata Sri Lanka-Ghats occidentali deve almeno essere indagata.

“Infatti, questa è stata una scoperta molto importante del nostro studio”, ha dichiarato Martins. “Purtroppo, non siamo stati in grado di ottenere più campioni da queste regioni per poter valutare la variabilità genetica tra le popolazioni presenti”, ha aggiunto. “Tuttavia, abbiamo trovato forti prove che queste sono popolazioni molto distinte dai restanti muntjac rossi”.

In India, ci sono diverse specie che si trovano solo nelle foreste pluviali dei Ghat occidentali nell’India meridionale e nelle foreste pluviali del nord-est dell’India, ma da nessuna parte nel mezzo. Una teoria è che quando l’India si è unita all’Asia, l’intera massa indiana era probabilmente una foresta umida sempreverde. Ma un intenso periodo di raffreddamento potrebbe aver prosciugato l’India centrale, lasciando alcune specie intrappolate in piccole macchie di foreste umide nel Ghats occidentale e nell’India nord-orientale. Questo è il motivo per cui queste due regioni hanno diverse specie o almeno specie correlate in comune, come l’uccello azzurro asiatico o le lucertole volanti.

Tuttavia, a differenza dell’uccello azzurro, i muntjac rossi si trovano oggi nelle foreste secche dell’India meridionale e centrale e nelle foreste del nord. Allora, cosa spiega il lignaggio distinto nel gruppo dei Ghats occidentali – Sri Lanka?

Martins ipotizza che durante uno dei tanti cambiamenti climatici avvenuti nella regione, alcune popolazioni di muntjac rossi devono aver colonizzato le aree secche. Altri devono essere rimasti nella regione dei Ghats occidentali-Sri Lanka abbastanza a lungo da diventare geneticamente diversi, forse cambiando il loro cariotipo.

“I muntjac sono ampiamente studiati per le loro estreme variazioni cromosomiche. Le specie con cariotipo molto diverso non sono in grado di produrre prole vitale. Quindi, se davvero tali barriere al flusso genico come diverso cariotipo sono stati creati durante l’isolamento dei Ghats occidentali e le popolazioni dell’India settentrionale, allora potrebbe spiegare perché sono ancora geneticamente isolati dopo il ritorno delle specie in India centrale”. Ma sottolinea la cautela mentre teorizza. “Tuttavia, per quanto ne sappiamo, mancano ancora studi sul cariotipo di individui provenienti dai Ghats occidentali o dallo Sri Lanka.”

Questo significa che l’India centrale potrebbe avere una propria sottospecie o specie, un Muntiacus aureus come suggerito da Groves e Grubb? Poiché lo studio non ha utilizzato alcun campione da questa regione, Martins si rifiuta di speculare aggiungendo: “Credo che parte dell’incertezza tassonomica con questo gruppo derivi da speculazioni basate su campioni molto piccoli (a volte, singoli individui) al gruppo più grande.”

“Il campionamento di altre regioni, come le regioni montuose o le zone aride dell’India, sarà fondamentale per chiarire la tassonomia dei muntjac rossi e per trovare eventualmente popolazioni distinte e uniche che oggi sono nascoste all’interno dei grandi M. vaginalis e M. muntjac”, afferma.

“Bisogna campionare di più”, concorda Uma Ramakrishnan, un biologo evoluzionista del National Centre for Biological Sciences (NCBS) di Bangalore. Ramakrishnan, che non fa parte di nessuno degli studi discussi qui, mette in guardia contro l’uso del solo DNA mitocondriale che proviene solo dalla madre e non cattura il quadro completo. “Idealmente, se è possibile ottenere campioni, si dovrebbe guardare la morfologia così come il DNA e si vuole ottenere più del genoma mitocondriale.”

Martins è fiducioso che i biologi saranno in grado di farlo in futuro. “Con i progressi nella tecnologia di sequenziamento possiamo aspettarci, e vediamo già, un accesso più facile al DNA nucleare. Lo studio del nDNA avrà importanti implicazioni nella comprensione degli adattamenti delle specie e aiuterà a risolvere intriganti relazioni filogenetiche.”

Ramakrishnan ha anche sottolineato che per risolvere veramente la confusione tassonomica della specie, dovrebbero essere raccolti campioni di DNA dalla maggior parte della sua gamma. Ma è qui che la natura ubiquitaria del muntjac rosso può essere un ostacolo. Ci sono sfide per il campionamento in così tanti luoghi diversi in tutta la gamma del muntjac rosso.

Un’opzione che ha sottolineato è ottenere campioni di cellule da muntjac rossi in cattività. Questa sembra un’opzione praticabile almeno in India. Ci sono 141 zoo del governo centrale nel paese. Almeno 63 di questi hanno mostre di muntjac rosso e sono situati in tutto il paese, compresi stati come Himachal Pradesh nel nord, Ooty nei Ghats occidentali e Madhya Pradesh nell’India centrale e Arunachal Pradesh nel nord-est.

Ma tutto questo ha importanza? Cosa otterrà il fatto di avere più specie di cervi che abbaiano?

Questo potrebbe dipendere da come vediamo l’attività di identificazione e classificazione delle specie. La tassonomia, da un lato, soddisfa il secolare bisogno umano di collocare il mondo (in questo caso il mondo vivente) in categorie ordinate. In questo senso, l’identificazione di specie e sottospecie potrebbe sembrare una tana di coniglio dell’organizzazione. D’altra parte, gli alberi genealogici tentacolari possono mostrarci quanta strada hanno percorso gli organismi in senso evolutivo, accumulando adattamenti e mutazioni straordinarie lungo la strada. In questo modo, possono raccontare la storia del pianeta stesso.

“Mi piacerebbe vedere più ricerche sulla tassonomia di questa/queste specie”, ha dichiarato Martins. “I muntjac rossi sono davvero un gruppo affascinante, da un punto di vista evolutivo (con per esempio le differenze cariotipiche) ma anche un ottimo modello per studiare come i cambiamenti climatici del passato hanno influenzato l’evoluzione dei mammiferi in un hotspot di biodiversità.”

Ramakrishnan, che è un genetista della conservazione, suggerisce che ci potrebbe essere qualche valore pratico nel risolvere anche i problemi di tassonomia. “È utile se stai guardando unità evolutivamente significative per la conservazione. Per esempio, supponiamo che i muntjac si estinguano in qualche luogo, come dovremmo gestirli? Dovremmo reintrodurli? Da dove dovremmo reintrodurli? E questo potrebbe anche informare cose come unità significative di gestione”, ha chiesto.

Questo potrebbe essere particolarmente urgente con la popolazione dei Ghats occidentali-Sri Lanka secondo Martins. “Tenendo conto della particolarità genetica di questa popolazione, la loro restrizione spaziale e la pressione umana sui loro habitat, è sicuro di dire che ulteriori valutazioni e valutazioni del loro stato di conservazione sono concesse.”

CITAZIONE:

Martins, R. F., Fickel, J., Le, M., Van Nguyen, T., Nguyen, H. M., Timmins, R., … & Wilting, A. (2017). Filogeografia di muntjacs rosso rivela tre distinti lignaggi mitocondriali. BMC Evolutionary Biology, 17(1), 34.

Timmins, R.J., Steinmetz, R., Samba Kumar, N., Anwarul Islam, Md. & Sagar Baral, H. (2016). Muntiacus vaginalis. La lista rossa IUCN delle specie minacciate 2016: e.T136551A22165292. http://dx.doi.org/10.2305/IUCN.UK.2016-1.RLTS.T136551A22165292.en. Scaricato il 05 aprile 2019

Groves, C., & Grubb, P. (2011). Tassonomia degli ungulati. JHU Press.

Wang, W., & Lan, H. (2000). Rapide e parallele riduzioni del numero cromosomico nel cervo muntjac dedotte dalla filogenesi del DNA mitocondriale. Biologia molecolare ed evoluzione, 17(9), 1326-1333.

Groves, C. P., & Grubb, P. (1990). Muntiacidae. In Horns, Pronghorns, and Antlers (pp. 134-168). Springer, New York, NY.