Come i vermi abissali colonizzano il fondo dell'oceano
Gli scienziati dispongono attualmente di pochissime informazioni sul grado di variazione genetica tra le specie di acque profonde e all'interno di esse; anche i tratti ecologici di base come i tassi di crescita e le storie di vita sono ancora poco conosciuti. Questa mancanza di conoscenza dei modelli di evoluzione negli ambienti di acque profonde ha portato a ipotesi contrastanti sull'origine e l'età della fauna che vive sul fondo dell'oceano. Il progetto PRODEEP si è occupato di questa lacuna studiando la diversità e la filogenesi dei vermi marini del genere Hyalinoecia. Lo scopo era determinare il ruolo della progenesi all'interno di questo gruppo e comprendere come sia riuscito a colonizzare le acque profonde. La progenesi riguarda la conservazione di tratti giovanili o addirittura larvali in età adulta da parte di un organismo attraverso l'accelerazione della maturazione sessuale. Il genere Hyalinoecia è un gruppo monofiletico di specie relativamente piccolo, ma ampiamente distribuito. La dott.ssa Nataliya Budaeva, ricercatrice di PRODEEP, afferma: «Gradi variabili di perdita e riduzione dei tratti all'interno della sottofamiglia consentono agli scienziati di esaminare l'espressione di tratti probabilmente progenetici in relazione alla profondità dell'oceano. Perciò, questo gruppo di organismi è stato usato come taxon modello di invertebrati marini per rispondere a domande fondamentali sui percorsi di colonizzazione della fauna in acque profonde». Perché la tassonomia è importante Gli esemplari del genere Hyalinoecia provenienti dai musei di storia naturale d'Europa, Australia e America sono stati esaminati attentamente dagli scienziati responsabili del progetto, soprattutto i cosiddetti «quill worm» che combinano due generi, Hyalinoecia e Leptoecia. «La mancanza di conoscenza tassonomica e l'insufficienza di campioni sono i principali ostacoli agli studi sull'evoluzione della fauna in acque profonde basati sulla filogenesi. È quindi importante eseguire un'accurata revisione tassonomica di un gruppo prima di affrontare le questioni evolutive», spiega la dott.ssa Nataliya Budaeva. Gli scienziati hanno anche determinato la posizione filogenetica delle specie del genere Hyalinoecia ricostruendo la prima filogenesi completa della famiglia Onuphidae, basata su dati molecolari. «La revisione tassonomica dei "quill worm" basata su tratti morfologici e dati di sequenza di 6 geni ha portato alla scoperta di 5 specie finora sconosciute e a un'accurata, nuova descrizione di 20 specie già note», afferma la dottoressa. L'albero filogenetico ricostruito è stato utilizzato per mappare i tratti morfologici usati nell'alimentazione e nella locomozione come i parapodi (zampe) e i cirri (setole) e ottenere prove indipendenti riguardanti l'assenza o la perdita di tratti in specie con presunta origine progenetica. Perché la progenesi si è evoluta Dopo una completa revisione tassonomica, sono stati analizzati gli intervalli verticali delle specie di «quill worm». I risultati hanno mostrato una chiara interruzione della distribuzione a una profondità di circa 2 000 metri. Gli esemplari del genere Hyalinoecia, più grandi e meno progenetici, erano per lo più presenti in acque più basse, mentre quelli del genere Leptoecia, più piccoli, progenetici e dai tratti giovanili, erano ampiamente distribuiti nelle acque profonde. Per spiegare i possibili percorsi di invasione in acque profonde da parte del genere Hyalinoecia è stata avanzata un'ipotesi: secondo la dott.ssa Budaeva, infatti, «l'aspetto progenetico e la maturazione sessuale accelerata negli esemplari del genere Leptoecia tipici delle acque profonde potrebbero essersi evoluti come adattamento alla stagionalità della disponibilità di cibo negli ambienti abissali a latitudini elevate». Comprendere le relazioni filogenetiche, la diversità, la morfologia e i tratti delle storie di vita negli esemplari del genere Hyalinoecia farà luce sul sucesso di questo gruppo e rafforzerà inoltre la comprensione e la competitività dell'Europa in questo settore degli studi marini, approfondendo i legami tra gli scienziati che studiano l'ambiente di acque profonde in Europa e nel mondo.
