In the early 1890s a Philadelphia naturalist named Henry A. Pilsbry set out to create a guide to the land mollusks of North America. Un ragazzo di campagna dell’Iowa diventato correttore di bozze di New York City e diventato malacologo, Pilsbry aveva ancora 30 anni ma era già la principale autorità in America su chitoni, cirripedi e gasteropodi terrestri. Un necrologio definisce la sua Guide to the Study of Helices, pubblicata quando aveva 32 anni, “il libro più brillantemente originale e iconoclasta che sia mai stato scritto sulle lumache terrestri”. Pilsbry avrebbe descritto più di 5.800 specie nella sua carriera.
Tra le collezioni su cui si mise a lavorare nel 1896 c’erano alcune dozzine di grandi lumache banana di Oakland. Pilsbry notò che, a differenza della familiare lumaca di banana Ariolimax columbianus – la più antica specie di lumaca di banana conosciuta, che era stata raccolta dalla United States Exploring Expedition nel nord-ovest del Pacifico e descritta per la prima volta nel 1851 – nessuna di queste lumache di banana aveva il pene.
Questa è un’omissione significativa in una creatura nota per avere uno dei più grandi rapporti tra fallo e dimensioni del corpo sul pianeta. Quando sono spiegati, i genitali maschili di una lumaca della banana possono estendersi per tutta la lunghezza del corpo di una lumaca di sei pollici. Inoltre, come tutte le lumache e le limacce terrestri, le lumache banana sono ermafrodite. Si suppone che abbiano tutte le parti. Pilsbry decise che aveva scoperto non solo una nuova specie, ma un nuovo genere di lumache della California. Lui e il collaboratore E.G. Vanatta lo chiamarono Aphallarion. (Conosci il latino; puoi capire perché.)
Venti anni dopo un biologo di Stanford, Harold Heath, teneva un corso di dissezione per studenti universitari. Gli piaceva lavorare con le lumache di banana locali, che erano grandi, facili da raccogliere e biologicamente interessanti. Nel corso di alcuni mesi Heath e i suoi studenti notarono che la maggior parte delle lumache aveva il pene, ma circa il 5% non lo aveva. Era curioso, pensò Heath, che secondo il lavoro di Pilsbry sia Ariolimax che Aphallarion vivevano fianco a fianco su quella che presto sarebbe diventata la nona buca del campo da golf di Stanford.
Alcune specie strettamente correlate hanno una barriera geografica che le separa e spiega perché si sono differenziate attraverso il processo di evoluzione in specie separate. Ma qui i due generi di lumache erano identici, vivevano sullo stesso fairway e svolgevano lo stesso ruolo apparente. Era un mistero ecologico ed evolutivo, e Heath e i suoi studenti decisero di andarne a fondo. In una mattina nebbiosa e piovigginosa si riunirono nel campus di Stanford vicino al bordo del San Francisquito Creek. Due grosse lumache erano fuori e si stavano accoppiando. Lasceremo che il professor Heath prenda il comando qui, dal suo monologo del 1916 “The Conjugation of Ariolimax Californicus”:
Prima dell’atto di coniugazione ogni individuo morde ferocemente il lato del suo compagno … poi ritrae violentemente la testa che gradualmente viene protratta prima del prossimo assalto. L’intensità di questa prima fase diminuisce gradualmente man mano che i corpi si incurvano l’uno sull’altro … Il pene di un solo individuo è quindi inserito, e dopo un periodo di diverse ore i due animali cominciano ad allontanarsi. In entrambi i casi osservati, quando il pene era diventato esposto nella misura di circa mezzo pollice, uno degli animali girò la testa e cominciò a rosicchiare le pareti dell’organo. … L’altro animale (la successiva dissezione in un caso mostrò che era il possessore dell’organo intromittente in questione) ora prese parte al processo, e in pochissimi minuti il pene fu interamente reciso.
La scoperta del sesso della lumaca di banana di Heath fu un incidente abbastanza famoso nella storia della biologia sul campo. “Questo si è diffuso a macchia d’olio tra i biologi”, dice Janet Leonard, un associato di ricerca presso l’Istituto di Scienze Marine della UC Santa Cruz. “
(Ora ho chiesto ad amici, colleghi e ospiti a cena, sapevate che le lumache di banana…? Comunque, non tutti lo sanno.)
Pilsbry ha ritirato il genere Aphallarion. Nella sua opera del 1948 Land Mollusca of North America, ha citato liberamente il monologo di Heath per spiegare le differenze tra le varie specie di Ariolimax del Nord America. La chiave di identificazione, naturalmente, si concentra sulla struttura genitale. “I genitali sono il carattere chiave in tutte le lumache di terra”, dice Leonard.
Ma, come accade, le parti riproduttive delle lumache si rivelano essere il carattere chiave in un mistero evolutivo affascinante. Nel periodo in cui Pilsbury completò la sua guida sul campo negli anni ’40 fino agli anni 2000, il numero di specie o sottospecie di lumache della California era di cinque. L’originale, Ariolimax columbianus, viveva da Juneau, Alaska, a Monterey. Una sottospecie, Ariolimax columbianus straminius, viveva nelle contee meridionali della California, da Monterey fino a Ventura e alle Channel Islands. Ariolimax californicus viveva in una gamma ristretta sulla penisola da Santa Clara alle contee di San Mateo. Una sottospecie, A. californicus brachyphallus, viveva nella parte settentrionale della penisola, a San Francisco intorno al Monte Sutro e al Presidio, e nella penisola di Monterey. L’Ariolimax dolichophallus, la mascotte della UC Santa Cruz, viveva nella contea di Santa Cruz e nella parte occidentale della contea di Santa Clara.
Una delle cose che Leonard e il professore emerito di biologia della UC Santa Cruz, John Pearse, sono riusciti a fare nei primi anni 2000 è stata la revisione della tassonomia basata sui test genetici. Hanno scoperto che Ariolimax columbianus era in realtà due specie distinte, una versione settentrionale che viveva da Humboldt County in Alaska e un clade meridionale, Ariolimax buttoni, che viveva da Humboldt fino al Nord e East Bay, con una popolazione isolata nel Presidio. Pearse dice che hanno anche identificato due specie residue sulle cime delle montagne: una specie non descritta che vive sulla Palomar Mountain nella contea di San Diego, e una specie non descritta da Fremont Peak nella contea di San Benito. E poi la cosa più strana di tutte: hanno trovato quella che sembra decisamente una lumaca con un diverso tipo di struttura genitale che vive ad Alcatraz. Probabilmente si tratta di una nuova specie. Andando attraverso le collezioni dell’Accademia delle Scienze di San Francisco, hanno scoperto che la stessa lumaca era stata raccolta sull’isola Farallon a sud-est, anche se, dice Pearse, “quasi certamente non è più lì”.
Per farla breve, sembra che viviamo in un focolaio assoluto di evoluzione della lumaca della banana, con potenzialmente nove diverse specie o sottospecie di Ariolimax da trovare nel Golden State. Cosa sta succedendo?
Leonard, che studia la selezione sessuale negli ermafroditi, e Pearse, un ecologo evolutivo, hanno deciso di studiare la speciazione delle lumache delle banane. Si sono concentrati su due specie. Ariolimax californicus, la lumaca banana della penisola, e Ariolimax dolichophallus, la lumaca banana di Santa Cruz e Monterey, non si sovrappongono geograficamente. La linea che li separa sembra essere tracciata a Rancho del Oso nel Big Basin Redwoods State Park. Le due specie di lumache hanno strutture genitali diverse e comportamenti di accoppiamento estremamente diversi.
Vuoi ancora più storie sulla natura della Bay Area? Iscriviti alla nostra newsletter settimanale!
Tuttavia, nei test del DNA mitocondriale effettuati dai colleghi di Leonard e Pearse, la genetica delle due specie è risultata identica. Leonard e Pearse, a quanto pare, si erano imbattuti in specie di lumache così recentemente divise che il loro codice genetico mitocondriale non ha avuto il tempo di raggiungere il loro comportamento divergente.
Perché? Leonard pensa che abbia qualcosa a che fare con la pressione della selezione sessuale – l’idea che alcuni cambiamenti evolutivi siano guidati dalle preferenze dei potenziali compagni. “Ad un certo punto”, dice, “si ha un evento isolante, e in una specie due popolazioni diventano isolate. Gli individui che hanno particolarmente successo nell’ottenere compagni hanno caratteristiche diverse in termini di anatomia riproduttiva e comportamento riproduttivo da quelli che hanno successo nell’altra popolazione. Questo può essere vero in questo caso – è difficile immaginare che ci sia qualche valore adattativo nell’avere una muscolatura vaginale più forte a nord di Rancho del Oso che a sud di Rancho del Oso.”
Questa è la prossima grande domanda. Cosa potrebbe essere un evento isolante per due specie di lumache della banana sulla penisola? Leonard dice che … è complicato. Hanno cercato indizi nella storia geologica della penisola. Forse, dice Leonard, le popolazioni di lumache sono state separate circa 15.000 anni fa dall’aumento delle dune di sabbia in seguito all’aumento del livello del mare. Ben Lomond, nelle Santa Cruz Mountains, e San Bruno Mountain, nella parte settentrionale della penisola, hanno entrambi picchi di roccia ignea. Forse su quei due picchi, isole isolate da un deserto di sabbia incolmabile, gli antenati delle due specie di lumache si sono separati per la prima volta.
Perché no.
Leonard e Pearse stanno portando avanti le loro indagini sulla lumaca insieme a molte altre cose, e i finanziamenti sono scarsi. Inoltre, un collaboratore chiave nella parte genetica dell’equazione ha cambiato ruolo e non è disponibile per continuare il lavoro. “Tutti pensano che perché sono una mascotte dell’università ci devono essere finanziamenti per questo, a meno che non si lavori per l’università, nel qual caso si sa meglio”, dice Leonard.
È anche una sfida superare la necessità di discutere di peni di lumache e copule reciproche della maratona. Leonard dice che generalmente introduce l’intera questione della masticazione alla fine dei discorsi, per evitare di perdere il pubblico. Eppure quello che Leonard e Pearse descrivono è, a suo modo, emozionante. Lumache rare che vivono sulle isole. Nuove specie nate davanti ai nostri occhi. Misteri storici della geologia, della separazione e del ricongiungimento. Risposte a domande spinose sull’evoluzione, le preferenze sessuali e l’origine delle specie. Una creatura comune conosciuta da ogni scolaretto, la cui storia può essere apprezzata solo da una mente adulta, come un film Disney a parte che mira solo a deliziare i genitori in sala. “È un sistema bellissimo”, dice Leonard. “Sono solo un gruppo affascinante dal punto di vista evolutivo.”