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Symbionts and changing environment: Lichen diversity and photobiont associations in tropical mountain ecosystems

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I licheni nei tropici rivelano l’estensione della biodiversità

Un nuovo studio su dei licheni trovati sul versante di una montagna africana rivela un tesoro in termini di diversità genetica.

Cambiamento climatico e Ambiente icon Cambiamento climatico e Ambiente

I licheni non sono organismi singoli, ma sono composti da un’associazione simbiotica stabile tra un fungo, alghe e/o cianobatteri. Alcuni licheni di regioni a clima temperato sono stati ampiamente studiati, ma al momento non si sa quasi nulla della maggior parte dei taxa tropicali e le conoscenze sui licheni africani sono particolarmente scarse. Nell’ambito della borsa di studio individuale Marie Skłodowska-Curie, il progetto di Orizzonte 2020 Tropical lichens, finanziato dall’UE, ha generato il primo resoconto della diversità dei simbionti nei licheni presenti nelle montagne tropicali. «Abbiamo analizzato, impiegando metodi basati sul DNA, sia i simbionti costituiti da funghi che quelli costituiti da cianobatteri e ci siamo concentrati sul campionamento dei licheni cianobatterici che vivono nelle foreste umide dei monti Taita, in Kenya», afferma il prof. Jouko Rikkinen, coordinatore del progetto. Queste foreste rappresentano un punto caldo per quanto concerne la biodiversità a livello mondiale, ma finora esistevano poche informazioni sul biota dei loro licheni. I ricercatori, pertanto, hanno analizzato piccoli frammenti di foresta lungo un ripido gradiente climatico naturale sul pendio di un alto vulcano tropicale allo scopo di determinare gli effetti dei cambiamenti ambientali sugli organismi simbionti dei licheni. Una diversità senza precedenti Gli scienziati hanno scoperto un’elevata diversità fungina in tutti i gruppi di cianolicheni analizzati. Per alcuni generi, più della metà delle specie individuate sembrano essere precedentemente sconosciute e si è ora in attesa di una descrizione formale. «I risultati mettono in evidenza il fatto che i concetti di specie e la nomenclatura di numerose stirpi di licheni presenti nell’Africa tropicale devono essere rivisti», spiega il prof. Rikkinen. Alcune delle nuove specie possono essere endemiti locali caratterizzati da un raggio molto limitato, che esistono esclusivamente in microhabitat specifici. Tali organismi sono esposti a un forte rischio di estinzione a causa di un continuo disturbo antropico. Il prof. Rikkinen commenta: «La diversità genetica dei simbionti costituiti da cianobatteri si è rivelata essere senza precedenti, e quasi nessuno dei genotipi era stato segnalato nel passato tra i campioni di licheni identificati in altre parti del mondo». I ricercatori si sono concentrati sui cianolicheni perché «oltre al loro contributo alla produzione primaria mediante la fotosintesi, possono avere un impatto ancora più significativo sul ciclo dell’azoto grazie ai loro simbionti costituiti da cianobatteri che fissano l’azoto», dichiara il prof. Rikkinen. Anche i licheni epifiti e le briofite che crescono sui tronchi e sui rami degli alberi svolgono un ruolo importante nella cattura dell’acqua nelle foreste nebulose, agendo come rifornitori d’acqua per le secche pianure circostanti. Progressi scientifici straordinari Il progetto ha dimostrato come l’applicazione delle moderne tecniche basate sul DNA abbia rivoluzionato la sistematica e l’ecologia dei licheni. «Il tipo di informazioni acquisite grazie al progetto Tropical lichens era totalmente irraggiungibile solo alcuni anni fa e sta rapidamente portando a profondi cambiamenti nella nostra comprensione dell’estensione e del significato ecologico della diversità genetica negli organismi simbionti dei licheni», afferma il prof. Rikkinen. Tropical lichens ha migliorato la comprensione scientifica della diversità delle associazioni biologiche generalmente etichettate con il termine di simbiosi dei licheni. Inoltre, ha prodotto il marker fungino universale per il DNA barcoding (lo spaziatore interno trascritto) e diverse sequenze di marker cianobatterici da centinaia di campioni di licheni che, insieme ai campioni modello, forniscono una base stabile e accessibile per la ricerca futura. Il lavoro svolto nell’ambito del progetto rappresenta quindi un importante passo in avanti nello studio della diversità dei simbionti dei licheni nei tropici, e soprattutto in Africa. Il prof. Rikkinen conclude: «I dati raccolti hanno implicazioni dirette sulla conservazione ambientale e sottolineano fortemente l’importanza fondamentale di preservare il ruolo delle restanti foreste umide montane quale rifugio per una diversità biologica unica e, in molti casi, ancora largamente sconosciuta».

Parole chiave

Tropical lichens, licheni, simbionte, Africa, montano, biodiversità, cianolichene, marker fungino universale per il DNA barcoding, spaziatore interno trascritto, genotipo

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