Coevoluzione nell’interazione piante-insetti erbivori
Massimo Maffei
Dipartimento di Biologia Vegetale Università degli Studi di Torino
La coevoluzione ha prodotto numerosi e complessi adattamenti, fornendo contributi significativi alla biodiversità attraverso la radiazione co-adattativa di gruppi interagenti (come fra insetti erbivori e piante). Si ritiene che la co-evoluzione fra le piante e i loro nemici naturali abbia generato gran parte della diversità biologica del nostro pianeta. Un processo analogo alla co-evoluzione avviene in agricoltura, dove i nemici naturali si adattano ai caratteri di resistenza introdotti dal miglioramento genetico o dall’ingegneria genetica. A causa di questa somiglianza lo studio dei meccanismi di resistenza delle colture aiuta a comprendere il meccanismo co-evolutivo messo in atto dalla natura, mentre i principi evoluzionistici, compresi quelli che derivano dagli studi sui processi co-evoluzionistici naturali, sono applicati nella gestione dei meccanismi di resistenza delle colture geneticamente ingegnerizzate. I nuovi strumenti offerti dalla genetica molecolare e comparata, insieme alle nuove teorie evoluzionistiche, forniscono strumenti per studiare e comprendere le basi genetiche dei processi co-evolutivi e della co-speciazione.Darwin per primo intuì che le interazioni ecologiche fra le specie sono i processi più importanti che portano all’evoluzione adattativa e alla diversificazione delle specie. Il modelli co-evolutivi derivano dal processo di co-evoluzione, che avviene ogni qualvolta due specie che interagiscono ecologicamente esercitano pressioni selettive reciproche che portano all’eriditarietà della risposta. Anche se la maggior parte delle interazioni fra le specie genera un pressione reciproca, il risultato che ne emerge nel tempo varia con la natura dell’interazione ecologica, dell’architettura genetica dei caratteri co-evoluti e con il grado di co-trasmissione fra le generazioni.
Esistono alcuni criteri per documentare l’esistenza di un processo co-evolutivo fra piante ed erbivori e la presenza e la documentazione di tali interazioni evoluzionistiche dipendono dall’esistenza di numerose condizioni che saranno trattate nella presentazione quali: variazioni intraspecifiche in proporzione all’entità del danno causato da erbivori; la presenza o la concentrazione di uno o più metaboliti secondari; varianze genetiche additive per la produzione di un dato composto in funzione del danno subito; variabilità intraspecifica gli erbivori nella capacità di tollerare i metaboliti secondari.