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Il DNA racconta la vita del nostro mare Vincenzo Caputo Barucchi DiSVA - Università Politecnica delle Marche

Il DNA racconta la vita del nostro mare

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Page 1: Il DNA racconta la vita del nostro mare

Il DNA racconta la vita del nostro

mare

Vincenzo Caputo Barucchi

DiSVA - Università Politecnica delle Marche

Page 2: Il DNA racconta la vita del nostro mare

ADRIATICO: UN MARE GIOVANE

Page 3: Il DNA racconta la vita del nostro mare

ELEVATA LATITUDINE:

BASSE TEMPERATURE

Page 4: Il DNA racconta la vita del nostro mare

APPORTI IDRICI

FLUVIALI:

BASSA SALINITA’

Foce dell’Adige

Delta del Po

Page 5: Il DNA racconta la vita del nostro mare

Fucus virsoides Platichthys flesus italicus

Sprattus sprattus

PRESENZA DI SPECIE TIPICHE DI MARI

BOREALI

Salmo trutta

(forma marina)

Page 6: Il DNA racconta la vita del nostro mare

APPORTO DI NUTRIENTI:

ELEVATA PRODUTTIVITA’

PRIMARIA

(FITOPLANCTON)

Page 7: Il DNA racconta la vita del nostro mare

PRESENZA DI GRANDI BIOMASSE DI PICCOLI

PESCI PELAGICI

(CLUPEIFORMI: ACCIUGA, SARDINA)

Page 8: Il DNA racconta la vita del nostro mare

ADRIATICO: FONDALI

MOLTO BASSI

MAGGIORE

ACCESSIBILITA’ AI

BANCHI DI PESCI

Page 9: Il DNA racconta la vita del nostro mare

L’AdriAtico fornisce iL 50% deLLe cAtture nAzionALi

(Arneri, 2001)

Page 10: Il DNA racconta la vita del nostro mare

… Ma produttività non significa inesauribilità!

Page 11: Il DNA racconta la vita del nostro mare

Charles Baudelaire (1821-1867)

O mer, nul ne connaît

tes richesses intimes…

Fleurs du mal., 14. L’homme et

la mer.

Page 12: Il DNA racconta la vita del nostro mare

Alla fine del 1800, diversi naturalisti ipotizzavano l’inesauribilità

delle risorse alieutiche e che le attività di prelievo da parte dell’uomo

fossero ininfluenti rispetto alle capacità riproduttive delle specie.

Questa teoria ben si adattava alle capacità di prelievo dell’epoca…

La grande ricchezza

delle risorse acquatiche

è un dono illimitato

della natura

Thomas Henry Huxley

(1825-1895)

Page 13: Il DNA racconta la vita del nostro mare

I PESCI OSSEI SONO ANIMALI MOLTO FECONDI

Numero medio di giovani prodotti da tre diverse classi di taglia di spigola

(Dicentrarcus labrax)

Page 14: Il DNA racconta la vita del nostro mare

In realtà, negli ultimi decenni i miglioramenti nelle tecnologie della pesca

sono stati tali da mettere in pericolo alcune specie e da ridurre

drasticamente la consistenza delle popolazioni di altre.

Page 15: Il DNA racconta la vita del nostro mare
Page 17: Il DNA racconta la vita del nostro mare

SOVRASFRUTTAMENTO DEI GRANDI CETACEI

Page 18: Il DNA racconta la vita del nostro mare

• La caccia eccessiva ha

portato ad un estremo

depauperamento degli stock di

grandi Cetacei:

• nel 1982 la International

Whaling Commission ha

votato una moratoria, con

poche eccezioni (catture per

scopi scientifici ad opera di

balenieri giapponesi e a scopo

alimentare per poche

popolazioni native).

Page 19: Il DNA racconta la vita del nostro mare

OGGI Il “mito” della inesauribilità delle risorse

marine è definitivamente crollato:

• le risorse ittiche, sebbene rinnovabili, non sono

illimitate e devono essere gestite in maniera

appropriata.

• Nasce il concetto (e l’esigenza) di “gestione”.

Page 20: Il DNA racconta la vita del nostro mare
Page 21: Il DNA racconta la vita del nostro mare

CONTIENE LE

«INFORMAZIONI PER L’USO»

Page 23: Il DNA racconta la vita del nostro mare

Loggerhead turtle

Page 24: Il DNA racconta la vita del nostro mare

Stephen R. Palumbi

(Stanford University) 25 JULY 2003 VOL 301 SCIENCE

Page 25: Il DNA racconta la vita del nostro mare

• Malgrado la moratoria

internazionale del 1982, esiste

una caccia illegale con

l’esportazione di tonnellate di

carne di balena dalla Norvegia

alla Corea e dalla Russia al

Giappone.

• Questo traffico illegale è stato

smascherato grazie alla

tracciabilità genetica delle

differenti popolazioni di Cetacei. Baker & Palumbi, 1994

Page 26: Il DNA racconta la vita del nostro mare

Whale meat

Page 27: Il DNA racconta la vita del nostro mare

LA BALENOTTERA DEL CONERO

Page 28: Il DNA racconta la vita del nostro mare

• 24-27 m LT

• 80 t

• 90-100 anni

• Mat. sessuale 8-12 anni

• Gestazione: 11-12 mesi

• Svezzamento: 6 mesi (12 m)

• 300 t krill/anno

Balenottera comune (Balaenoptera physalus L 1758)

Page 29: Il DNA racconta la vita del nostro mare

Popolazione mondiale: 130.000

Popolazione mediterranea: 3.000

Page 30: Il DNA racconta la vita del nostro mare

(Notarbartolo di Sciara et al., 2003. Mammal Rev 33: 105-150)

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BP

46

BP

-AN

BP

47

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31

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15

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03

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20

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01

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09

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18

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10 BP

28

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07

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MN

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BP

46

BP

-AN

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29

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BP

50

BP

49

MN

La presenza di questo genotipo nell’Adriatico settentrionale

suggerisce che vi siano vasti movimenti migratori entro tutto il

Bacino Mediterraneo.

Page 34: Il DNA racconta la vita del nostro mare

• Considerando che il Bacino

Adriatico non sembra idoneo

per la balenottera comune,

l’individuo spiaggiato potrebbe

essere un erratico – forse

malato o ferito - proveniente

dai siti di foraggiamento dello

Ionio.

• L’aumentata presenza di

altri grandi vertebrati

planctivori in Adriatico

potrebbe tuttavia suggerire

una presenza attiva della

balenottera vicino alla costa

per scopi trofici (cfr. Lipej et

al., 2004. J Mar Biol Ass 84:

861-862).

Page 35: Il DNA racconta la vita del nostro mare

LA TARTARUGA COMUNE IN ADRIATICO

Page 36: Il DNA racconta la vita del nostro mare
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Page 39: Il DNA racconta la vita del nostro mare

Le attività umane che in maniera più evidente

interferiscono con il suo ciclo vitale sono:

• Sviluppo turistico delle spiagge che

rappresentano aree di nidificazione

• Pesca

Ogni anno vengono

catturati

accidentalmente

6000 esemplari nel

solo Adriatico

Page 40: Il DNA racconta la vita del nostro mare

Distribuzione dei siti di nidificazione del Mediterraneo

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42°

43°

44°

45°

12° 13° 14°

UNIBO

UNIAN

0 50 10042°

43°

44°

45°

12° 13° 14°

UNIBO

UNIAN

0 50 1000 50 1000 50 100

• Descrizione della composizione genetica

di un campione adriatico (65 ind.)

• Individuazione delle “nesting areas”

degli individui rinvenuti in Adriatico UNIVPM

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CC-A2

CC-A3

CC-A6

Turchia

59% A2

100% A2

41% A3

Libia

Grecia

Italia

(Lampedusa)

Cipro

100% A2

90% A2

10% A6

100% A2

Israele 100% A2

• Genotipo CC-A2: 57 individui nel campione adriatico (88%).

• Genotipo CC-A3, : 6 individui nel campione adriatico (9%).

• Genotipo CC-A6: 2 individui nel campione adriatico (3%).

Distribuzione dei genotipi mitocondriali nel campione

dell’Adriatico centro-settentrionale

88%

3% 9%

Page 43: Il DNA racconta la vita del nostro mare

CC-A6

CC-A3

I dati ottenuti suggeriscono attivi fenomeni migratori dalla regione

ionica e dalle aree poco produttive del bacino orientale verso

l’Adriatico che, grazie all’elevata disponibilità di cibo e alle acque

poco profonde, rappresenta un’area ideale per il foraggiamento

della tartaruga comune.

Page 44: Il DNA racconta la vita del nostro mare

Le relazioni genetiche che intercorrono fra alcuni siti di

nidificazione e il campione esaminato evidenziano la necessità

di urgenti azioni di conservazione nei riguardi dell’Adriatico

centro-settentrionale, che svolge un ruolo importante per

l’alimentazione e lo sviluppo di Caretta caretta in Mediterraneo.

Page 45: Il DNA racconta la vita del nostro mare

TED = TURTLE ESCLUDER DEVICES

Page 46: Il DNA racconta la vita del nostro mare

• I pochi siti di nidificazione in cui

sono presenti i genotipi CC-A3 e CC-

A6 rappresentano una frazione

unica della biodiversità genetica

della tartaruga comune in

Mediterraneo.

• Questa è seriamente minacciata

dalle attività antropiche: da 2000 a

8000 tartarughe restano vittime della

pesca solo nel versante italiano

dell’Adriatico settentrionale (Casale

et al.,. 2004. Biol Cons 119: 287-295).

Page 47: Il DNA racconta la vita del nostro mare

Distribuzione geografica della sardina

(Sardina pilchardus)

Page 48: Il DNA racconta la vita del nostro mare

La sardina come risorsa

Forma stock abbondanti Risorsa fondamentale per la pesca

Page 49: Il DNA racconta la vita del nostro mare

Grafico che indica l’andamento demografico delle popolazioni

adriatiche di sardina dal 1975 al 2002 (Cingolani et al.,2003).

75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02

Years

900000

800000

700000

600000

500000

400000

300000

200000

100000

Ton

nes

Catches

Total biomass

Spawning biomass

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Page 51: Il DNA racconta la vita del nostro mare

L’analisi genetica, utilizzando come fonte di DNA i campioni

storici, permette di …

…verificare gli effetti delle fluttuazioni

demografiche delle popolazioni sulla

variabilità genetica.

Page 52: Il DNA racconta la vita del nostro mare

SENSIBILE RIDUZIONE DELLA VARIABILITÀ GENETICA

DAL 1984 AD OGGI

Bottleneck

1

2

Page 53: Il DNA racconta la vita del nostro mare

LA PERDITA DI VARIABILITÀ GENETICA È UN FENOMENO MOLTO

PREOCCUPANTE: ESSA È INFATTI IL “CARBURANTE” DELL’EVOLUZIONE CHE

PERMETTE ALLE POPOLAZIONI DI ADATTARSI AI CAMBIAMENTI AMBIENTALI.

POCA VARIABILITÀ RENDE DIFFICILE L’ADATTAMENTO.

Page 54: Il DNA racconta la vita del nostro mare

GRAZIE PER

L’ATTENZIONE!