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L’evoluzione nelle specie e il cambiamento climatico

La comprensione dei limiti dell’adattamento dipende dalla conoscenza di come la variazione genetica influisce sull’idoneità degli organismi in ambienti naturali piuttosto che in laboratorio. Questo è adesso possibile grazie ai recenti progressi compiuti nella tecnologia genomica.
L’evoluzione nelle specie e il cambiamento climatico
La previsione delle conseguenze sulla biodiversità di un rapido cambiamento ambientale causato dalle attività umane è una questione globale fondamentale, ma mancano i dati relativi a quanto velocemente le popolazioni si evolveranno per evitare l’estinzione. Una simile evoluzione è particolarmente importante per gli organismi specializzati che fanno affidamento su altre specie quali ospiti o prede.

Il progetto CLIMADAPT (Testing the limits and potential of evolution in response to climate change), finanziato dall’UE, ha studiato la farfalla della specie Aricia dei campi (Aricia agestis). Questa specie ha conosciuto una rapida espansione della sua distribuzione nel Regno Unito, ed è una delle poche note ad essersi adattata al cambiamento climatico modificando l’uso della sua pianta ospite.

Questa abilità rende la A. agestis una specie importante per esaminare in che modo la variazione genetica sostiene tratti ecologicamente importanti nel campo. Essa è particolarmente utile per studiare preferenza per la pianta ospite e fecondità, ed espansione della distribuzione di fronte a un clima alterato.

I ricercatori di CLIMADAPT hanno studiato le preferenze per la pianta ospite e la fecondità di singole femmine in esperimenti nelle condizioni che si trovano in un giardino. Essi hanno quindi analizzato le variazioni genetiche all’interno e tra nove popolazioni provenienti sia dall’habitat attestato che da nuove parti della distribuzione della A. agestis.

I risultati hanno indicato che le singole femmine provenienti da una sola popolazione possono differenziarsi per quanto riguarda le loro preferenze per la pianta ospite. I dati hanno inoltre rivelato dei livelli significativamente ridotti di tale variazione interna alla popolazione per le preferenze nelle popolazioni costituite da poco. Questo cambiamento evolutivo e la riduzione della variazione associata potrebbero anche limitare l’evoluzione futura nelle popolazioni costituite da poco che vivono sul margine della loro distribuzione.

I dati fenotipici sulle preferenze delle femmine per la pianta ospite in condizioni comuni da giardino hanno inoltre fornito un set di dati unico per testare le associazioni fenotipo-genotipo usando la variazione della sequenza per l’intero genoma. I ricercatori hanno sequenziato singolarmente grandi numeri di farfalle provenienti da ciascuna delle nove popolazioni per loci genici (RADseq) ad alta densità in tutto il genoma.

I dati sono stati poi utilizzati per studiare la base genetica delle preferenze per la pianta ospite e la fecondità e per testare la differenziazione adattativa in questi tratti assieme all’espansione della distribuzione.

L’integrazione dei grandi set di dati fenotipici e genetici generati da CLIMADAPT consentirà di testare i modelli teorici dell’adattamento. Essa aiuterà inoltre a fare delle utili previsioni relative al modo in cui le specie e le comunità ecologiche potrebbero rispondere al cambiamento ambientale causato dall’uomo attraverso risposte evolutive nelle loro interazioni biotiche.

Informazioni correlate

Keywords

CLIMADAPT, evoluzione, Aricia agestis, cambiamento climatico, variazione genetica, fecondità, variazione sequenza intero genoma, radiazione adattativa
Numero di registrazione: 182947 / Ultimo aggiornamento: 2016-06-29
Dominio: Ambiente