Le caratteristiche di un pesce resistente e tollerante agli stress
I nostri oceani sono in pericolo. A causa del loro riscaldamento provocato dai cambiamenti climatici, essi iniziano a perdere ossigeno, il che a sua volta può comportare l’ipossia, ovvero una condizione contraddistinta dalla bassa concentrazione di ossigeno disciolto all’interno dell’acqua. «Sia il riscaldamento che l’ipossia potrebbero avere notevoli conseguenze sulla vita marina e sull’evoluzione delle specie ittiche», afferma Julie Nati, borsista Marie Skłodowska-Curie presso l’Università di Montpellier. La sua ricerca è stata condotta in collaborazione con il Centro nazionale francese per la ricerca scientifica (CNRS, Centre national de la recherche scientifique) e si è svolta presso l’unità di ricerca per la Conservazione e lo sfruttamento della biodiversità marina (MARBEC, Marine Biodiversity Exploitation and Conservation) (sito web in lingua francese) dell’Istituto nazionale francese di scienze marine (Ifremer, Institut Français de Recherche pour l’Exploitation de la Mer). Con il sostegno del progetto INDITOL, finanziato dall’UE, Nati è ora impegnata a comprendere in modo migliore le modalità attraverso cui il riscaldamento globale e l’ipossia si ripercuotono sui pesci. «Questa ricerca fornirà indizi di fondamentale importanza sul modo in cui gli effetti selettivi dell’ipossia e del riscaldamento intenso potrebbero plasmare le popolazioni ittiche emergenti», aggiunge Nati.
Variazioni nell’ambito della tolleranza
Le popolazioni sono caratterizzate da una tolleranza all’ipossia e al riscaldamento diversificata. «L’esistenza di variazioni nell’ambito della tolleranza può definire la capacità di una popolazione di sopravvivere, o persino prosperare, quando viene sollecitata da elementi di stress», spiega. «Comprendere questa tolleranza a livello individuale apre le porte all’esplorazione dei meccanismi alla base della variazione.» Nel corso del progetto i ricercatori hanno approfondito i meccanismi e le implicazioni delle variazioni individuali nell’ambito della tolleranza all’ipossia e al riscaldamento intenso nel branzino europeo, una pregiata specie ittica dell’habitat costiero. La ricerca ha previsto lo svolgimento di studi a livello subcellulare e di intero animale attraverso metodi fisiologici all’avanguardia. «Abbiamo effettuato un’attenta indagine della tolleranza individuale alla variazione mediante l’impiego di endpoint subletali in una vasta popolazione sperimentale, costituita da circa 900 pesci», osserva Nati. «In tal modo abbiamo potuto esaminare le tipologie di legami esistenti tra la tolleranza, i fenotipi metabolici individuali e le prestazioni cardiorespiratorie.» I ricercatori hanno inoltre radunato un sottoinsieme di 95 singoli pesci e ne hanno misurato la respirazione mitocondriale in campioni tissutali freschi provenienti dal fegato e dal cuore. «Abbiamo raccolto il più ampio set di dati di cui si abbia conoscenza per quanto riguarda la fisiologia dei pesci», aggiunge Nati. «Le dimensioni dei campioni da noi utilizzati ci consentiranno di acquisire importanti informazioni genetiche, come ad esempio l’ereditarietà, per alcuni tratti fisiologici che abbiamo misurato.»
Compromessi funzionali
Grazie a questa ricerca, Nati ha individuato con successo le caratteristiche fisiologiche alla base della definizione di uno specifico pesce resistente e tollerante agli stress. Come spiega la ricercatrice, questo elemento di comprensione è prezioso in quanto la persistenza della variazioni nell’ambito della tolleranza all’interno delle popolazioni può indicare la presenza di compromessi funzionali. La tolleranza, infatti, potrebbe non essere sistematicamente vantaggiosa e avere conseguenze o costi associati. In altre parole, se gli elementi di stress forniscono vantaggi in termini di forma fisica a particolari fenotipi di tolleranza, potrebbe risultarne un cambiamento nella natura della popolazione nel suo insieme. «Determinare le risposte adattative delle popolazioni ittiche in seguito alla sollecitazione da parte di due importanti elementi di stress ambientale ci aiuterà a individuare i ceppi resistenti», dichiara Nati, che conclude: «Il valore di queste informazioni si dimostrerà inestimabile per prevedere il futuro delle risorse ittiche, nonché per migliorare la sostenibilità dell’acquacoltura.»
Parole chiave
INDITOL, pesce, cambiamenti climatici, evoluzione, oceani, ipossia, vita marina, riscaldamento globale, pesca, acquacoltura
