Effetto dell’incompatibilità citoplasmatica indotta da Cardinium e dell’incompatibilità genetica nell’isolamento riproduttivo tra specie del complesso Encarsia pergandiella (Hymenoptera: Aphelinidae)

La speciazione rappresenta uno dei grandi temi lasciati irrisolti da Darwin e che, nonostante i progressi fatti negli ultimi decenni, presenta ancora molti punti interrogativi. Una delle questioni più dibattute riguarda un possibile effetto dell’incompatibilità ìcitoplasmatica uni- o bidirezionale indotta da batteri endosimbionti, quale catalizzatore del processo di speciazione. L’incompatibilità citoplasmatica è una manipolazione della riproduzione finalizzata ad aumentare la frequenza di individui infetti all’interno di una popolazione, a scapito di individui non infetti, ed è unidirezionale nel caso di incrocio tra un maschio infetto e femmina non infetta (la quale non sarà in grado di produrre progenie) e bidirezionale nel caso di incroci tra maschi infetti da un ceppo e femmine infette da un ceppo diverso dello stesso simbionte. Un ruolo dell’incompatibilità citoplasmatica nella speciazione è stato dimostrato sia teoricamente sia sperimentalmente in insetti modello quali Drosophila e Nasonia, rispettivamente, nei quali l’incompatibilità citoplasmatica è indotta dall’endosimbionte Wolbachia. Tuttavia, la sua importanza generale rimane una questione controversa, e complicata dalla mancanza di ulteriori evidenze sperimentali. Encarsia pergandiella (Hymenoptera: Aphelinidae) è un complesso di specie di parassitoidi di aleirodidi con diverse modalità riproduttive, talvolta modulate da batteri endosimbionti del genere Cardinium. In una specie uniparentale originaria del Brasile Cardinium causa la partenogenesi telitoca, mentre in una specie biparentale originaria del Texas, un ceppo diverso di Cardinium causa incompatibilità citoplasmatica. Una terza specie originaria della California, biparentale, ben nota per essere stata introdotta in Italia quale agente di controllo biologico di Trialeurodes vaporariorum e Bemisia tabaci, non è infetta da simbionti. La specie californiana e quella texana, nonostante siano distinguibili morfologicamente, geneticamente e per alcuni caratteri biologici, sono in grado di incrociarsi e produrre progenie ibrida. In questa ricerca, abbiamo valutato il ruolo dell’incompatibilità citoplasmatica indotta da Cardinium e dell’incompatibilità genetica nell’isolamento riproduttivo e nelle interazioni competitive tra queste due specie. Il livello di incompatibilità riproduttiva tra la specie infetta da Cardinium e quella non infetta è stato valutato mediante prove di accoppiamento (isolamento pre-zigotico) e incroci (isolamento post-zigotico), e mediante lo studio della dinamica di popolazione delle due specie in uno scenario di contatto secondario tra queste specie allopatriche. A tale scopo, la competizione riproduttiva è stata valutata in termini di progenie prodotta da ciascuna delle due specie e di progenie ibrida in una serie di generazioni discrete consecutive ottenute in gabbie di allevamento utilizzando come ospite B. tabaci. I nostri risultati indicano che l’incompatibilità citoplasmatica possa aver avuto un ruolo importante nelle fasi iniziali del processo di speciazione, ma che allo stato attuale l’incompatibilità genetica è talmente avanzata da rendere l’effetto di quella citoplasmatica trascurabile.