Noi umani tendiamo a presumere di dominare la Terra. Con i nostri strumenti avanzati, il linguaggio, il problem solving e le abilità sociali, e il nostro status di predatori, ci piace pensare a noi stessi come la forma di vita dominante sul pianeta.
Ma lo siamo?
Ci sono organismi che sono significativamente più numerosi, coprono più superficie della Terra e costituiscono più biomassa vivente di noi. Stiamo certamente avendo un impatto importante nella maggior parte degli angoli del globo e sugli altri suoi abitanti.
Ma ci sono altri esseri viventi che stanno silenziosamente avendo influenze maggiori e più significative? Chi o cosa comanda davvero?
Se la dominazione del mondo è un gioco di numeri, pochi possono essere paragonati ai minuscoli codini a sei zampe, simili a gamberetti, o Collembola. Di lunghezza compresa tra 0,25 e 10 mm, ce ne sono in genere circa 10.000 per metro quadrato di terreno, fino a 200.000 per metro quadrato in alcuni luoghi. Le 6.000 specie conosciute di questi artropodi senza ali si possono trovare in tutti i tipi di habitat in tutto il mondo, dalle spiagge e le scogliere all’Antartico e alle più alte catene montuose della Terra.
“Sull’asfalto potresti aver bisogno di scendere di qualche centimetro, ma ovunque tu vada su una superficie terrestre scommetterei che ci sono code di primavera proprio sotto i tuoi piedi”, dice il dottor Peter Shaw, uno zoologo dell’Università di Roehampton, Regno Unito, e il registratore britannico per Collembola.
Le formiche controllano ogni millimetro della superficie terrestre
Le code di primavera sono così chiamate perché quelle che vivono sulle superfici hanno un organo elastico chiamato furca sulla parte inferiore del loro addome. L’agitazione di questo organo permette loro di saltare fino a 10 cm per sfuggire ai predatori. Nonostante condividano lo stesso nome, i cocktail di primavera che vivono nel suolo non hanno furca. La caratteristica distintiva del gruppo è che tutti hanno un tubo sull’addome che usano per succhiare l’acqua e dal quale può trasudare una sostanza appiccicosa che li aiuta ad attaccarsi alle superfici.
Insieme ai funghi, i springtail accelerano il riciclaggio delle piante morte in nutrienti riutilizzabili. La loro importanza in questo processo varia ampiamente secondo gli habitat e la presenza o meno di altri decompositori come i lombrichi. Ma alcune stime suggeriscono che sono responsabili fino al 20% della decomposizione dei rifiuti in alcuni luoghi.
Le code di toro erano descritte come gli insetti più abbondanti sulla Terra. Tuttavia, l’analisi del DNA effettuata circa 15 anni fa ha scoperto che sono in realtà parenti degli insetti.
Le formiche se la cavano piuttosto bene anche nel gioco dei numeri, con stime della loro popolazione globale che vanno da 10.000 trilioni a un quadrilione (un milione di trilioni). Anche se contare le formiche è difficile e queste stime potrebbero essere fuori di un bel po’ di zeri, è abbastanza sicuro dire che le formiche sono gli insetti più numerosi del mondo.
Anche se sono in minoranza rispetto ai springtail, hanno un potere molto maggiore e più vario di influenzare gli ambienti in cui vivono.
“Le formiche controllano ogni millimetro della superficie terrestre ovunque vivano, cioè nella maggior parte dei luoghi”, dice Mark Moffett, un entomologo dello Smithsonian Institute di Washington DC, USA, che nel 2011 ha pubblicato un libro intitolato Adventures Among Ants. “Questi territori sono fondamentalmente micromaneggiati dalle formiche, alterando o rimuovendo cose anche a livello microbico a loro vantaggio.”
La biomassa delle piante sulla terraferma è stata stimata essere circa 1.000 volte quella degli animali
Le formiche esercitano il loro controllo in una vasta gamma di modi ingegnosi, dallo spostare più terra dei lombrichi, ripulendo i loro morti per ridurre la diffusione delle malattie e facendo la guerra. Le formiche tagliafoglie coltivano funghi come fonte di cibo e usano un pesticida batterico simile alla penicillina per migliorare la produttività dei loro allevamenti, mentre le formiche nutrono branchi di afidi in modo da poterli mungere per ottenere una sostanza zuccherina chiamata melata.
Delle circa 14.000 specie di formiche conosciute, le più dominanti e aggressive sono quelle che sono così ben adattate da essere capaci di muoversi liberamente nel mondo formando colonie giganti di miliardi di individui, permettendo loro di affrontare e battere nemici molto più grandi.
I coleotteri sono il gruppo di organismi più dominante e ricco di specie
Una di queste specie, la formica argentina, si è diffusa dalle sue origini sudamericane a tutti i continenti tranne l’Antartide. Possono crescere particolarmente rapidamente perché le regine tollerano le principesse fertili che fungono da riproduttori supplementari. Impiegano la forza bruta del numero, la spietatezza e strategie di guerra avanzate per sopraffare i rivali, altre specie animali e piante native, e hanno stabilito super-colonie che si estendono fino a 6.000 km lungo le coste del Mediterraneo, della California negli Stati Uniti e del Giappone occidentale.
Ma forse poche cose grandi possono dominare molte cose piccole in modi meno ovvi ma più fondamentali.
Tralasciando i batteri, la biomassa delle piante sulla terraferma è stata stimata essere circa 1.000 volte quella degli animali. E mentre altre forme di vita possono essere più numerose individualmente, più evidentemente assertive o più diverse, la stragrande maggioranza non potrebbe esistere senza l’ossigeno che le piante forniscono attraverso la fotosintesi.
Le angiosperme, o piante da fiore, costituiscono circa il 90% di tutte le specie vegetali. Coprono una gran parte del territorio terrestre, rappresentano molta più biomassa degli animali terrestri e forniscono la tela strutturale della maggior parte degli ecosistemi terrestri.
“Il modo in cui un deserto è strutturato diversamente da una foresta pluviale tropicale o dal tuo parco locale è dovuto al modo in cui le piante da fiore dividono quegli spazi particolari”, dice Sandy Knapp, responsabile delle piante al Natural History Museum di Londra, Regno Unito. “
Poi, forse il dominio del mondo è più una questione di diversità e specializzazione.
Gli scienziati hanno finora nominato circa 400.000 specie di coleotteri, il che significa che costituiscono tra una su cinque e una su tre di tutti i tipi di forme di vita descritte, a seconda di quale delle varie cifre per il numero totale di specie si crede. Hanno avuto successo evolvendosi per assumere ruoli altamente specifici, come impollinare particolari alberi o nutrirsi dello sterco di specifici animali.
I Wolbachia sono estremamente diffusi e subdoli
“I coleotteri sono il gruppo di organismi più dominante e ricco di specie negli ecosistemi terrestri”, dice Max Barclay, responsabile della collezione di coleotteri al Natural History Museum di Londra. “Hanno diviso il mondo in pezzi molto piccoli per specializzarsi nei loro diversi lavori, riuscendo a coesistere senza competere l’uno con l’altro.”
Non è solo la loro adattabilità e diversità che fa entrare i coleotteri nella shortlist. Hanno anche un ruolo fondamentale nella maggior parte degli eco-sistemi, rilasciando sostanze nutritive che sono poi disponibili per altre forme di vita, abbattendo il legno e il letame, per esempio. Se gli insetti – di cui il 40% delle specie sono coleotteri – non ci fossero, per esempio, la maggior parte delle piante non verrebbero impollinate e quindi non sarebbero in grado di generare ossigeno.
I coleotteri sono un esempio particolarmente valido dell’importanza, e alcuni direbbero del dominio, dei coleotteri.
Con le loro bocche alle estremità di lunghi musi, possono praticare dei fori nelle piante, in cui depositano le loro uova attraverso uno speciale ovipositore, o tubo per deporre le uova. Questo protegge le loro larve e dà loro una fonte di cibo separata dagli adulti in modo che non siano in competizione. Sono strettamente associati a piante specifiche, dando loro un ruolo particolarmente importante all’interno degli ecosistemi. Con circa 60.000 specie in diverse famiglie, sono anche molto diversi e specializzati, anche per una famiglia di coleotteri. Se fosse vivo oggi e leggesse questo articolo, lo scienziato americano e autore di scienze popolari Stephen Jay Gould probabilmente protesterebbe che finora ci siamo persi una forma di vita che si è dimostrata ancora più adattabile, indistruttibile e sorprendentemente varia.
Stiamo vivendo, ha scritto Gould, nell’era dei batteri.
I Wolbachia forniscono un esempio particolarmente buono del dominio sotto il radar dei batteri. Estremamente diffusi e subdoli, vivono nelle cellule di circa due terzi degli insetti e di altri artropodi, come ragni e acari. Possono passare da una specie all’altra.
Tuttavia il loro principale metodo di trasmissione è attraverso le uova delle femmine ospiti.
Nulla compete con loro in termini di dominio
Ed esercitano il loro dominio incasinando la riproduzione di quasi tutti gli animali che infettano, facendo cambiare sesso ad alcune specie, uccidendo i maschi e alterando il loro sperma. Così facendo, hanno a loro volta influenzato la sopravvivenza e l’evoluzione di migliaia di altre specie.
Solitamente parassiti, la loro straordinaria gamma di modi per manipolare i loro ospiti, di solito per favorire le femmine rispetto ai maschi a loro vantaggio, ha portato alcuni scienziati a soprannominarli “Herod Bug”, come il re biblico con il sangue di migliaia di bambini maschi sulle sue mani.
Per cominciare, alcuni Wolbachia possono indurre cambiamenti che trasformano farfalle, cocciniglie e crostacei maschi in femmine, raddoppiando così le possibilità di essere trasmessi. Per lo stesso motivo, possono anche innescare cambiamenti cromosomici che permettono alle femmine di alcune api, vespe e formiche di fare cloni di se stesse, riproducendosi senza bisogno di maschi e di fecondazione con lo sperma.
Poi ci sono le loro capacità di uccidere i maschi. La ricerca di Greg Hurst, professore di biologia evolutiva all’Università di Liverpool, Regno Unito, ha stabilito che Wolbachia può innescare la morte di alcuni embrioni maschi di coccinella e farfalla nelle specie in cui c’è una forte competizione per le risorse tra i giovani fratelli. Le femmine diventano più forti, e mangiando i loro fratelli morti sono meglio in grado di aiutare a diffondere il batterio.
Wolbachia ha ancora un’altra capacità astuta – può modificare lo sperma dei maschi infetti. Questo significa che una zanzara maschio infetta, per esempio, può avere una prole vitale solo se si accoppia con una femmina infettata con lo stesso ceppo di Wolbachia.
I cianobatteri sono i microrganismi più importanti e di successo sulla Terra
Oltre a questo, insetti e altri artropodi possono raccogliere i geni dai batteri, potenzialmente accelerando il processo di emergenza di nuove specie, attraverso il trasferimento genico laterale.
“I Wolbachia possono, dal modo in cui manipolano e alterano i loro ospiti, essere motori del cambiamento evolutivo in molte specie”, dice John Werren, professore di biologia alla Rochester University, New York, USA.
La loro presenza in così tanti insetti e altri artropodi, e la loro capacità di manipolare i loro ospiti a loro vantaggio, in modi che possono aver creato molte migliaia di nuove specie, rende i Wolbachia un candidato principale per la forma di vita più dominante del mondo.
“Sono abbastanza tranquillo nel dire che per quanto riguarda i batteri intracellulari, e per quanto riguarda i batteri terrestri, niente compete con loro in termini di dominanza”, aggiunge Werren.
Ma naturalmente c’è di più sulla Terra di quello che avviene sulla terra. E non tutto ciò che produce ossigeno è una pianta.
In effetti, prima che i cianobatteri si evolvessero come primi organismi fotosintetici oltre 2,5 miliardi di anni fa, l’atmosfera conteneva pochissimo ossigeno. Questo passaggio a un’atmosfera ricca di ossigeno ha posto le basi per la biodiversità che vediamo oggi sulla Terra.
Se si guarda su e giù per le dimensioni degli esseri viventi, i microbi dominano la loro scala, gli esseri umani la loro scala, le formiche tendono a dominare le cose nel mezzo
I cianobatteri formano stringhe mobili di cellule che possono staccarsi dalle loro colonie per formarne di nuove. Si possono trovare in quasi tutti gli habitat acquatici e terrestri, vivendo all’interno di licheni, piante e animali, oltre a formare gigantesche fioriture blu-verdi visibili negli oceani.
Oltre a generare ossigeno, il loro altro ruolo fondamentale deriva dalla loro capacità di convertire l’azoto atmosferico in nitrato organico o ammoniaca, che le piante devono ottenere dal suolo per crescere.
Questi ruoli nella fissazione dell’azoto e nella fotosintesi iniziale, così come la loro ubiquità in tutti gli habitat, hanno portato scienziati come Ian Stewart dell’Università del Queensland, Australia, e Ian Falconer dell’Università di Adelaide, Australia, a sostenere che i cianobatteri come il trichodesmium sono i microrganismi più importanti e di successo sulla Terra.
Anche questo sguardo sommario a una manciata di forme di vita provenienti da angoli disparati dell’albero della vita rivela che è più facile parlare di organismi che sono più dominanti o che hanno un maggiore impatto su diverse scale fisiche.
“Se si guarda su e giù per le dimensioni degli esseri viventi, i microbi dominano la loro scala, gli esseri umani dominano la loro scala, le formiche tendono a dominare le cose nel mezzo”, dice Moffett.
Al di là del conteggio dei numeri individuali, del peso e della copertura della superficie, la definizione di dominanza come impatto sulle altre forme di vita e sul loro ambiente varia a seconda delle priorità di chi definisce i termini. “Quanto sia buona una data misura dipende da quale domanda stai facendo”, dice Knapp.
Le formiche possono sembrare abbastanza dominanti se hanno appena distrutto i tuoi raccolti, per esempio, ma non andrebbero lontano senza l’ossigeno che le piante forniscono. Le piante non sarebbero state in grado di colonizzare la terra come hanno fatto circa 470 milioni di anni fa senza i funghi che aiutano a migliorare il loro assorbimento di carbonio fotosintetico e rendono più facile la loro riproduzione.
I funghi nel frattempo non avrebbero mai ottenuto il loro ruolo centrale nella maggior parte degli ecosistemi del mondo senza le molte e varie relazioni simbiotiche che formano con animali, piante e microbi.
E così via.
“È un po’ come cercare di capire se sia più dominante un famoso calciatore o un giocatore di basket”, dice Werren.
Mentre gli sforzi per rivendicare lo status di capobranco per ogni singola forma di vita naufragherà sempre su questioni di definizioni, ciò che tali discussioni evidenziano sicuramente è la complessa interdipendenza che esiste tra i milioni di diverse specie di vita sulla Terra.
“Chiedere quale gruppo di organismi sia il più importante è un po’ come chiedere quale dei quattro pilastri che reggono una casa sia più importante”, aggiunge Knapp. “Se si toglie uno di essi, l’intero edificio crollerebbe.”