Le complesse strategie delle larve di pesce per affrontare lo stress termico e ipossico
Le Nazioni Unite hanno dichiarato il periodo compreso tra il 2021 e il 2030 come il decennio delle scienze oceaniche per lo sviluppo sostenibile, mettendo in evidenza il ruolo fondamentale svolto dalla gestione degli oceani basata sulla scienza nel raggiungimento degli obiettivi di sviluppo sostenibile. Tra le tante sfaccettature di ciò risiede la comprensione della risposta fornita dalle larve di pesce ai cambiamenti climatici. Con il sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie (MSCA), il progetto FUTURELARVAE ha studiato gli effetti generati dal riscaldamento degli oceani e dall’esaurimento dell’ossigeno, nonché dalla combinazione di essi, sui modelli di distribuzione delle larve, integrando in modo critico le risposte fisiologiche e comportamentali che potrebbero mediare qualsiasi cambiamento in tal senso.
Colmare le lacune di conoscenza con esperimenti e nuovi modelli
I modelli di distribuzione delle specie sono ampiamente utilizzati per valutare l’idoneità degli habitat per la riproduzione e la sopravvivenza delle larve di pesce. Tuttavia, secondo il borsista MSCA André R. A. Lima, ricercatore presso l’Istituto Universitario ISPA CRL: «Solo una manciata di articoli su questo tema ha previsto l’impatto dei cambiamenti climatici sulla distribuzione delle larve. Inoltre, queste proiezioni non hanno preso in considerazione l’intera gamma di processi che modellano la loro distribuzione in diversi scenari di mutazione del clima.» FUTURELARVAE ha affrontato entrambe le questioni con lo svolgimento di una campagna combinata di sperimentazione e modellizzazione.
Due specie e due distribuzioni naturali diverse
Lima ha scelto di studiare due riproduttori «a spargimento di uova», ovvero pesci che rilasciano molte di queste e numerosi spermatozoi in mare aperto per la fecondazione esterna, caratterizzati da percorsi di sviluppo leggermente diversi. La fase iniziale della vita di questo tipo di riproduttori è nota come deriva pelagica, che è più lunga per il sarago maggiore rispetto al latterino sardaro prima che si avvicinino alle coste. Il team ha studiato le larve di pesce dopo alcune settimane di dispersione, quando dispongono di una certa capacità di nuotare e si spostano dal mare aperto per stabilirsi in habitat costieri, dove subiscono le conseguenze del riscaldamento e dell’ipossia. «Queste specie hanno sviluppato diverse strategie di successo nel corso della storia della loro ontogenesi per riprodursi in momenti specifici e in determinate regioni caratterizzati da condizioni ambientali ottimali per garantire la sopravvivenza delle larve di pesce, al fine di dare origine a popolazioni adulte. È necessario raffrontare e queste strategie e comprendere se avranno successo nei futuri habitat marini», spiega Lima.
Cambiamenti climatici, risposte fisiologiche e distribuzione larvale
I nuovi dati di Lima e il modello di distribuzione delle specie migliorato hanno fornito risultati incoraggianti: le larve di sarago maggiore sono in grado di migliorare il proprio metabolismo anaerobico per aumentare la velocità di nuoto, anche nel caso in cui il metabolismo aerobico venga ridotto dagli effetti del riscaldamento degli oceani e della riduzione dell’ossigeno o dalla combinazione di questi; Le larve di latterino sardaro, invece, riescono a diminuire la mobilità per stabilizzare il loro metabolismo quando vengono esposte agli stessi fattori di stress. «Non ci aspettavamo che nella fase larvale sensibile i pesci impiegassero strategie complesse per adeguarsi a condizioni di stress termico e ipossico. Integrando molteplici risposte di rilevanza ecologica, siamo stati in grado di identificare le relazioni esistenti tra strategie fisiologiche e comportamentali e di svelare i meccanismi impiegati dai primi stadi dei pesci per far fronte agli impatti combinati del riscaldamento e dell’ipossia. Ciononostante, è necessario occuparsi dei costi ecologici associati a queste strategie», conclude Lima. Le informazioni sui futuri habitat di riproduzione, sulla sopravvivenza delle larve di pesce per integrarsi nelle popolazioni adulte e sull’espansione o la perdita di habitat, così come l’identificazione dei cosiddetti refugia climatici, saranno di supporto alla conservazione e alla gestione delle risorse ittiche. FUTURELARVAE ha apportato un significativo contributo in tal senso, rispondendo all’appello del decennio degli oceani che invoca «la scienza che ci serve per l’oceano che vogliamo».
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