Paesaggio collegato all’adattamento genetico e al cambiamento globale
Il cambiamento climatico e la frammentazione degli habitat naturali possono avere un grave impatto sulla biodiversità. Le caratteristiche genetiche delle specie e la loro vulnerabilità al cambiamento climatico e alla frammentazione dell’habitat sono influenzate da due processi chiave: la capacità di sparpagliarsi e colonizzare nuove aree, e la capacità di adattarsi a queste nuove aree. Il progetto MOVE2ADAPT (Linking landscape genetic structure with local adaptation to changing environments), finanziato dall’UE, è stato lanciato per studiare questi processi in una damigella (Ischnura elegans) in Svezia che sta ampliando il proprio habitat. L’iniziativa ha identificato i fattori topografici, relativi all’uso del suolo e climatici che hanno determinato gli schemi di dispersione coinvolti nell’adattamento locale alle condizioni ambientali nella I. elegans. Questo approccio viene spesso chiamato genetica/genomica del paesaggio e consente di esaminare gli effetti ambientali sulla connettività genetica e sui processi evolutivi. I ricercatori hanno pertanto studiato gli effetti del cambiamento ambientale su flusso genico e adattamento locale nelle popolazioni naturali applicando il sequenziamento del DNA (RADseq) ad alto volume per i polimorfismi a singolo nucleotide al genotipo di centinaia di soggetti campionati all’interno di un gradiente latitudinale di circa cinque gradi. Sono state identificate tre variabili ambientali collegate alla temperatura: temperatura media annuale, variazione della temperatura media diurna e stagionalità della temperatura. Queste hanno mostrato il numero più elevato di associazioni genotipo-ambiente e la sovrapposizione tra le tre variabili ha indicato i geni che potrebbero essere più generalmente associati con l’adattamento alla temperatura nella I. elegans. I risultati ottenuti da MOVE2ADAPT hanno rivoluzionato il modo in cui le informazioni genomiche sono usate per comprendere i processi di adattamento locale, attraverso l’associazione di marcatori genomici (associati a un genoma di riferimento) con variabili ambientali. Questi metodi hanno consentito agli scienziati di verificare come le specie risponderanno al cambiamento del clima e dell’uso del suolo e i loro effetti sulla distribuzione della diversità genetica delle specie e sul potenziale adattativo. Caratterizzando il paesaggio genomico di una specie in tutto il suo habitat, MOVE2ADAPT ha fornito delle intuizioni teoriche e pratiche sui ruoli relativi di flusso genico, ambiente, variabili ecologiche e adattamento locale nel guidare l’evoluzione. Esso aiuterà anche nella gestione delle priorità relative ai paesaggi per preservare la connettività degli habitat e la variazione adattativa nelle specie. Le tecniche usate non sono applicabili solo alla salvaguardia, ma anche per controllare la diffusione di parassiti sia in agricoltura che nell’ambiente selvatico identificando possibili vie di contenimento o aree prioritarie di trattamento.
Parole chiave
Paesaggio, uso suolo, cambiamento climatico, frammentazione habitat, MOVE2ADAPT, Ischnura elegans
