Così lo stress ambientale influisce sulla biodiversità

I dati genetici sono essenziali per misurare la biodiversità e identificare le categorie (taxa) che raggruppano gli esseri viventi. Non solo. Servono per la conservazione: come riconoscere altrimenti un animale che non siamo in grado di identificare?

Nel nostro Paese, uno dei meglio studiati a livello mondiale dal punto di vista zoologico, negli anni Ottanta erano note solo 22 specie di anfibi. Negli ultimi anni, il dato è raddoppiato (44). Di queste specie, la metà è in pericolo di estinzione e il 90 per cento sono protette soprattutto dalla normativa europea.

La biodiversità, però, non è solo una lista di specie, ma dipende delle interazioni tra organismi con diversi ruoli funzionali. Le risposte ai cambiamenti ambientali sono fortemente influenzate dai loro tratti: morfologia, comportamento, ciclo vitale e limiti eco-fisiologici.

Grazie ai progetti di ricerca, sono stati presentati alcuni esempi di taxa identificati su base genetica che possano essere associati a informazioni sui loro tratti, per ottenere un’immagine più accurata della loro risposta agli stress ambientali. Il tema è stato affrontato da Francesco Ficetola Gentile, ordinario di zoologia al dipartimento di Scienze e politiche ambientali all’università degli studi di Milano, in occasione dell’82esimo Congresso dell’Unione Zoologica Italiana, che si è svolto a Palermo.

Podarcis raffonei: una specie di vertebrati tra i più minacciati in Europa

Alcuni esempi? I dati genetici rivelano una distribuzione estremamente complessa dei taxa nativi e alloctoni di lucertole (Podarcis raffonei e Podarcis siculus) sulle isole Eolie. Tratti morfologici, comportamentali ed ecologici condizionano la distribuzione di queste specie e determinano il risultato delle interazioni tra loro.

Nell’arcipelago delle Eolie sono presenti una ventina di isolotti. Su base morfologica gli zoologi avevano descritto otto taxa di lucertole presenti sulle diverse isole. Negli ultimi anni, i dati genetici hanno permesso di raggruppare queste lucertole in due gruppi: quattro taxa appartengono alla Podarcis sicula, ubiquitarie e presente anche in Sicilia, mentre quattro appartengono alla lucertola delle Eolie (il cui nome scientifico è Podarcis raffonei), considerata una specie a sé dagli anni Novanta.

Quest’ultima raggruppa taxa che, prima delle analisi genetiche, erano considerati appartenere a specie diverse. Oggi sappiamo che invece sono una specie a sé stante, che si è staccata diversi milioni di anni fa da tutte le altre lucertole mediterranee. Esistono differenze tra loro: la sicula è presente dappertutto, la raffonei solo su alcuni scogli, e occupa un’area di circa un ettaro.

Per questo motivo è una specie tra le più minacciate in Italia e in Europa. Le possibili cause del declino sono due: l’ibridazione (con le sicule introdotte dalla Sicilia ipoteticamente dall’uomo) o la competizione tra le due specie, appartenenti allo stesso genere. Ci si pone, quindi, il problema della loro conservazione.

La mappatura delle lucertole preoccupa i ricercatori

Un gruppo di ricerca ha visto lavorare insieme i team di diverse università italiane: Milano, Pavia, L’Aquila e Roma 3 e ha svolto numerosi sopralluoghi su tutte le isole Eolie.

Sull’isola di Vulcano, i ricercatori hanno trovato una situazione inattesa. Alcune lucertole presentavano le caratteristiche tipiche della lucertola delle Eolie (erano marroni con la gola puntinata), altre, invece, quelle della sicula (verdi con gola chiara). Altri ancora, avevano una gola sbiadita e una colorazione intermedia (caratteristiche che, in letteratura, erano considerate tipiche degli ibridi).

“Una situazione che ci ha fatto preoccupare molto. Oltre il 50 per cento degli animali che ci aspettavamo appartenessero alle raffonei, erano individui intermedi”, spiega Ficetola.

Differenze morfologiche quasi impercettibili

Per scongiurare l’estinzione della specie di lucertola sicula è stato avviato un programma di riproduzione in cattività (Life Eolizard, coordinato da Leonardo Vignoli di Roma 3) per favorire la riproduzione di anima li con una morfologia perfettamente corrispondente a quella delle raffonei e portati in fertilità.

Allevare questi animali ha mostrato come alcune lucertole delle Eolie mostrano un imprevisto cambiamento di colorazione del tempo, che rende molto difficile distinguerli dagli ibridi. Nel frattempo, è stata studiata la loro genetica. Sia le Podarcis sicula sia le raffonei erano tutte geneticamente omogenee. Quelle con colorazione intermedia risultano geneticamente tutte raffonei, tranne un paio di individui che risultavano essere veri ibridi tra sicula e raffonei.

Da qui è stato dedotto che la colorazione non ha nessuna utilità per identificare gli ibridi. Dopo aver ottenuto i dati genetici, i ricercatori hanno notato che alcune differenze morfologiche esistono, ma sono difficilissime da trovare se non conosciamo l’identità genetica degli individui. La differenza principale è che le raffonei hanno un capo più piccolo.

La competizione tra i maschi sembra azzerare il processo produttivo

“Ci siamo chiesti – sottolinea Ficetola – se queste differenze morfologiche siano uno dei fattori che possa causare l’estinzione di queste lucertole. Il fenomeno è stato testato con trial comportamentali. Le lucertole sono animali territoriali, i maschi difendono il territorio, all’interno del quale monopolizzano gli accoppiamenti. Un maschio residente è stato posto di fronte a un intruso che veniva messo nel suo territorio. I risultati dei test sono stati abbastanza netti. Per quanto riguarda il numero di attacchi di una raffonei contro un’altra raffonei, in media se ne contavano tre. Viceversa, se una raffonei vede il suo territorio invaso da una sicula, non la attacca. Mentre quest’ultima attacca più frequentemente una raffonei, rispetto alle altre sicule”.

Quindi, se una raffonei incontra una sicula tendenzialmente scappa, se una sicula incontra una raffonei non scappa e vince quasi sempre i combattimenti. “Quello che succede – chiarisce l’esperto – è che la competizione tra i maschi sembra azzerare il processo produttivo dei maschi della raffonei. Questa è posta come una delle più valide spiegazioni del declino rapido della lucertola delle Eolie”.

Il peso dei limiti ecofisiologici più stretti

Esistono animali che sono molto simili morfologicamente ma hanno tolleranze diverse rispetto alle caratteristiche micro-climatiche. Differenze che influiscono sulle loro risposte ai cambiamenti climatici ambientali.

È il caso dei geotritoni che costituiscono un genere di salamandre terrestri quasi esclusivo dell’Italia. Nel 1985 erano note solo due specie nello Stivale, oggi il dato è salito a otto. Almeno quattro di queste sono in pericolo di estinzione. Questi animali vivono all’interno delle grotte, dove la temperatura è abbastanza fresca e umida, ma ognuna di loro ha una tolleranza diversa.

Nel corso degli ultimi decenni, i cambiamenti climatici hanno modificato gli habitat. Il gruppo di ricercatori ha misurato diversi fattori, tra cui umidità e temperature di un gran numero di grotte del Belpaese per capire quali sono i limiti fisiologici.

I limiti sono molto diversi tra loro. Alcuni vivono in settori con umidità che parte dal 75 per cento, per esempio in provincia di La Spezia. In Sardegna, invece, vivono alcune specie estremamente esigenti che non tollerano umidità sotto il 90 per cento. Nel momento in cui si verifica un cambiamento ambientale, i geotritoni sono costretti ad andare più in profondità.

Sono animali che si nutrono soprattutto di insetti che entrano dall’esterno. Maggiori sono le temperature, più faticano a procurarsi il cibo, che in profondità è molto scarso.

Le specie meno tolleranti sono costrette ad allontanarsi di più dall’entrata delle grotte e quindi subiscono maggiormente gli effetti negativi dei cambiamenti ambientali. Infatti, gli animali in pericolo di estinzione sono quelli che hanno limiti ecofisiologici più stretti