Adattarsi o estinguersi? I segreti evolutivi del successo e del fallimento delle colonizzazioni racchiuse nel DNA di una lumachina di mare.
Il progetto FIASCO. Un progetto tutto italiano, recentemente finanziato dall’Unione Europea, mira a comprendere dal punto di visto genetico ed ecologico quali sono i fattori che determinano dal punto di vista evolutivo l’adattamento o l’estinzione di specie in aree di recente colonizzazione. In contemporanea, è partito anche un progetto di Citizen science, WinkleWatch, che punta a capire alcune caratteristiche biologiche ed evolutive sulla stretta connessione tra la L. saxatilis e l’habitat in cui vive.
Adattarsi o estinguersi: la sfida delle specie in un mondo che cambia
L’impatto antropico e i cambiamenti climatici stanno generando rapidi declini di popolazioni, spostamenti nelle distribuzioni geografiche di numerosi organismi e, infine, differenti modalità di adattamenti alle condizioni ambientali che, in questo particolare momento storico, sono in continuo mutamento. Questa diversità di risposta delle specie nell’adattarsi, i fattori che le determinano e le loro implicazioni non sono tutt’oggi ancora ben definite. Adattamenti che, nel caso non dovessero essere messi in atto in tempo, possono anche portare all’estinzione delle specie sia su scala locale che globale.
Da questi presupposti è nato il progetto “Illuminating range shifts through evolutionary FIASCO: contrasting FaIling And Successful ColOnizations in replicated wild populations”(in italiano: Comprendere i cambiamenti di distribuzione attraverso i fiasco evolutivi: analisi di colonizzazioni fallite e riuscite in popolazioni naturali), o più semplicemente FIASCO, finanziato dall’Unione Europea – Next Generation, e che vede la collaborazione di diversi enti di ricerca italiani come la Stazione Zoologica Anton Dohrn (capofila), l’Università degli Studi di Ferrara, l’Istituto per i Sistemi Agricoli e Forestali del Mediterraneo del CNR, il Museo di Storia Naturale di Venezia, e, infine, un team internazionale di esperti prevenienti dall’Università dell’East Carolina (USA), Università di Sheffield (Regno Unito), Università di Gothenburg (Svezia) e Università del Nord (Norvegia).
Il progetto, che proprio in questi giorni sta entrando nel vivo dei campionamenti e delle analisi, esplora i meccanismi evolutivi alla base della diffusione di una specie in un nuovo ambiente utilizzando come caso studio una lumachina marina, la Littorina saxatilis.
Littorina saxatilis: una colonizzatrice di successo e un enigma mediterraneo
Questa specie, grazie alle grandi capacità di dispersione e adattamento, nella sua storia evolutiva in Europa è stata in grado di diffondersi nella zona interditale (zona specifica in cui il mare e la terra si incontrano compresa tra i livelli della bassa e dell’alta marea) dalle coste meridionali del Portogallo al nord della Russia. Tuttavia, ci sono anche aree in cui questa lumachina non è riuscita nel suo intento di colonizzarle, come accaduto per il Mar Baltico e per il Mar Mediterraneo.
Nel Mare nostrum ha la fama d’essere la prima specie aliena confermata di cui abbiamo notizie certe della sua presenza già dal 1792 nella laguna di Venezia. A proposito del capoluogo veneto, il progetto FIASCO mira anche a comprendere la provenienza della L. saxatilis che, tuttora, resta ancora un mistero. Infatti, ancora non è stata fatta chiarezza su come questo piccolo mollusco possa essere arrivato nella laguna di Venezia, soprattutto considerando che il Mar Mediterraneo non è per nulla favorevole alla sua presenza.
Il motivo? Il Mar Mediterraneo è troppo salato e ha una temperatura troppo elevata e la laguna veneta sembra essere l’unico punto favorevole, vista la ridotta salinità presente nelle acque interne della laguna stessa, alla presenza della lumachina. Venezia quindi rappresenta una vera roccaforte per questa specie aliena che, nonostante le grandi doti di colonizzatrice che la contraddistinguono, non è mai riuscita ad invadere il Mar Mediterraneo.
Winkle Watch | Per partecipare alla ricerca
Qui di seguito le informazioni per supportare il progetto di ricerca Winkle Watch.
Metodi e obiettivi della ricerca
Analisi del DNA e caratteristiche fisiche per decifrare il codice del successo evolutivo
Usando informazioni ottenute dall’analisi del DNA, delle caratteristiche fisiche, come il colore e la forma della conchiglia, delle attitudini comportamentali e delle condizioni ambientali locali, il progetto mira a chiarire perché alcuni organismi riescono a colonizzare nuove aree mentre altri falliscono facendo, per l’appunto, FIASCO. “Il nostro lavoro è quello di cercare di comprendere quali sono i fattori che determinano il successo ecologico di una specie in una nuova area di insediamento” spiega Francesca Raffini, ricercatrice della Stazione Zoologica Anton Dohrn e coordinatrice del progetto. “Gli esiti di questo progetto contribuiranno a migliorare la conoscenza dei meccanismi fondamentali che originano e mantengono la biodiversità e a incrementare le nostre conoscenze sia sulle estinzione e sia sulle invasioni biologiche” continua la ricercatrice.
“FIASCO ha quindi l’obiettivo di cercare di capire come mai alcuni organismi sopravvivono senza difficoltà ai cambiamenti climatici o all’impatto antropico mentre altri soccombono. Ma anche cercare di capire quali sono i meccanismi evolutivi che facilitano o limitano le estinzioni e le invasioni biologiche, che peraltro, ed è bene ricordare, possono essere pericolose non solo per l’economia, vedi ad esempio quanto è successo per il Granchio Blu (Callinectes sapidus) in Adriatico, ma anche per la salute dell’uomo come nel caso della medusa velenosa caravella portoghese (Physalia physalis) che da qualche anno è avvistata anche nel Mar Mediterraneo” spiega Luciano Bosso, ricercatore in ecologia del CNR-ISAFOM coinvolto nel progetto.
Prevedere e gestire le invasioni biologiche: cosa possiamo imparare dalla Littorina saxatilis
I risultati di questo lavoro possono essere utili per capire e prevedere quali specie potrebbero passare in futuro, in virtù dei cambiamenti climatici e ambientali in atto, da aliene a invasive, nel momento in cui magari uno specifico fattore ambientale non dovesse più essere limitante, e quindi diventare un potenziale problema per l’ecosistema invaso.
“Le specie invasive, infatti, possono per esempio alterare gli habitat, modificando in maniera drastica la struttura e la composizione delle comunità biologiche. Alcune piante invasive, soprattutto nelle zone temperate e tropicali, possono formare dense colonie in grado di coprire e soffocare le specie di piante native, alterando l’equilibrio ecologico dell’ecosistema. Questo può portare a una diminuzione della disponibilità di cibo e rifugio per altre specie, causando un effetto a cascata su le altre specie che vivono in una determinata area” continuano Bosso e Raffini.
“L. saxatilis oltre ad avere sorprendenti capacità molto interessanti dal punto di vista ecologico, come ad esempio essere in grado di colonizzare e adattarsi a diverse tipologie di ambiente, da quello freddo del Nord America a quello decisamente più caldo delle isole delle Azzorre; oppure di vivere nella zona intertidale, da considerarsi a tutti gli effetti un ambiente estremo, visto che i suoi abitanti devono essere in grado di affrontare tutte le sfide (dai punti di vista chimico, fisico e biologico) che possono presentarsi sia nell’ambiente marino che in quello terrestre” racconta Bosso. “L. saxatilis ha anche alcune particolarità biologiche che la rendono unica nel genere Littorina. Infatti, L. saxatilis è l’unica specie che non depone le uova ed è ovovivipara, cioè le uova sono incubate e si schiudono all’interno dell’organismo materno che poi provvede a rilasciarli nell’ambiente esterno” conclude infine Raffini.
WinkleWatch: Il coinvolgimento dei sub nella ricerca scientifica
Per studiare al meglio le specie aliene, come ad esempio L. saxatilis, chiaramente si può trarre vantaggio anche da un’intensa collaborazione con il grande pubblico. A proposito di questo, è stato avviato da poco un progetto di Citizen science chiamato “WinkleWatch”, realizzato per cercare di scoprire alcune caratteristiche biologiche ed evolutive sulla stretta connessione tra la L. saxatilis e l’habitat in cui vive.
“Questa lumachina ha una conchiglia in grado di avere colorazioni molto differenti a secondo del luogo in cui è rinvenuta. Per capire il motivo di questa differenza di colorazione, abbiamo bisogno che le persone ci aiutino a scovarla e fotografarla, in modo tale che noi possiamo analizzare la colorazione della conchiglia rispetto al substrato su cui vive” racconta Raffini. Oltre all’Italia, il progetto WinkleWatch coinvolge numerosi paesi tra cui Gran Bretagna, Francia, Spagna, Portogallo, Germania e Svezia. Chiunque volesse partecipare al progetto può trovare maggiori informazioni sulla L. saxatilis, sul suo habitat ideale e sulle modalità di come scattare al meglio le foto e dove caricarle, al seguente link: https://drive.google.com/file/d/1F0-6hQFCKePTwbpOdjJYheKJ2NG69Gem/view.
“La laguna di Venezia è una zona molta battuta dai turisti di tutto il mondo e avere a disposizione l’aiuto del grande pubblico per avere foto in Italia di questa lumachina di mare ci può sicuramente aiutare nell’analisi del contesto relativo alla nostra penisola che è unico nel suo genere” conclude Raffini.
Dall’ecologia alla conservazione: l’importanza della ricerca sulle specie aliene per la biodiversità globale
Infine, è bene porre l’accento sul fatto che cercare di comprendere i meccanismi di successo e fallimento delle invasioni di specie aliene può anche gettare le basi per la realizzazione di piani monitoraggio e gestione più efficaci su aree e su specie di interesse conservazionistico. Tutto questo può partire proprio dallo studio di L. saxatilis, ma è bene sottolineare che i risultati di questo progetto potrebbero portare a importanti risvolti futuri anche per altre specie che vivono sul nostro pianeta.
Per maggiori informazioni visita il sito: https://littorina.at.biopolis.pt/
Foto di copertina di Ruth Turunen
