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Negli ultimi dieci anni gli ecologi molecolari hanno iniziato ad utilizzare il DNA estratto da campioni ambientali come suolo, acqua marina e dolce e persino aria, chiamato DNA ambientale, eDNA, per identificare gli organismi presenti in una vasta gamma di habitat.
Il sequenziamento di queste minuscole tracce di DNA si è rivelato una tecnica potente per l’identificazione simultanea di diverse specie da un unico campione e soprattutto per rilevare la presenza di specie elusive, che solo raramente possono essere osservate direttamente, oppure per identificare precocemente l’invasione di specie aliene, o per riconoscere la presenza di organismi già nelle prime fasi del loro sviluppo, rivoluzionando così la “lettura” della biodiversità e dando l’opportunità di monitorarla nel tempo.
Ad oggi, il campionamento dell’eDNA marino in aree lontane dalla terraferma dipende dalla disponibilità di navi di ricerca dedicate, che sono limitate ed onerose nella gestione. Questi vincoli logistici limitano l’ambito geografico e la frequenza dei prelievi, impedendo (almeno fino ad oggi) l’espansione delle indagini basate su eDNA su larga scala.
Il Team Il team di Milano-Bicocca, in collaborazione con ISPRA (Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale), ha sviluppato un nuovo sistema per un facile campionamento che può essere esteso da traghetti ad altre navi commerciali, come le navi portacontainer, aprendo la possibilità di utilizzare la flotta di navi commerciali globali per aiutare a monitorare la biodiversità marina. Il nuovo sistema non richiede la predisposizione di apparecchiature complesse sulle navi, ma piuttosto utilizza il sistema di raffreddamento dei motori -a cui viene applicata una derivazione dedicataper la raccolta del campione d’acqua marina, che può così essere eseguita da non specialisti.
Poiché le navi commerciali attraversano regolarmente angoli remoti della maggior parte dei mari del mondo, queste potrebbero fornire opportunità quasi illimitate per la raccolta di campioni per contribuire ai programmi di monitoraggio della biodiversità. I traghetti Per testare il nuovo sistema, il team ha collaborato con Corsica Sardinia Ferries, sulla rotta Livorno/Golfo Aranci, che attraversa la regione del Mar Ligure-Tirreno del Mediterraneo, tra cui il Santuario Pelagos dei mammiferi marini.
Dopo aver prelevato l’acqua in punti precisi della rotta ed aver filtrato i campioni di acqua, il DNA è stato estratto e portato per il sequenziamento presso il centro di genomica dell’Università di Leeds. I dati risultanti sono stati quindi confrontati con un database globale del DNA per identificare le corrispondenze con le sequenze di riferimento, fornendo una ripartizione della composizione delle specie in ciascuno dei 16 campioni analizzati.
Utilizzando marcatori di DNA messi a punto dal team per rilevare i vertebrati marini, i ricercatori hanno riscontrato nei campioni raccolti dal Mega Express Three le tracce di DNA di una vasta gamma di vertebrati, che vanno dai piccoli pesci-preda alla base della catena alimentare, come acciughe e sardine, a pesci-predatori più grandi come il tonno e il pesce spada, fino ai delfini e ai giganti del mare, tra cui balenottere comuni e capodogli. È stato rilevato l’eDNA di circa 100 specie di vertebrati. La responsabile del progetto
La dott.ssa Elena Valsecchi del Dipartimento di Scienze Ambientali e della Terra dell’Università degli Studi di Milano-Bicocca, ha dichiarato: “Quando ho ipotizzato per la prima volta la possibilità di utilizzare i traghetti come piattaforme per la raccolta di eDNA, l’idea sembrava inverosimile persino a me e decisi allora di portarla avanti “in silenzio”, temendo un insuccesso. Così, ho contattato la mia collega dott.ssa Antonella Arcangeli dell’ISPRA che da diversi anni conduce rilievi visivi di balene e delfini dai traghetti nel Mediterraneo (Fixed Line Transect Network) per vedere se potevamo raccogliere campioni di eDNA in concomitanza con le loro osservazioni per testare l’idea… ed è andata bene! Questa innovativa metodologia applicata al DNA ambientale ci permette di effettuare una sorta di TAC (tomografia assiale computerizzata) del mare. Mentre lo studio attuale è un’eccellente prova della validità del metodo, ora è necessario scansionare diverse “fettine” di mare (le rotte dei traghetti nel nostro caso) per avere una “immagine” ad alta risoluzione e contribuire alla conoscenza e al monitoraggio della biodiversità nei nostri mari”.
