L’acidificazione degli oceani altera le dinamiche co-evolutive in mare: il caso di un piccolo gamberetto

Le complesse conseguenze dei cambiamenti della temperature delle acque marine sulla biodiversità: un caso di coevoluzione e di inversione sessuale


L’acidificazione marina sta profondamente alterando l’ambiente. Ne va del futuro dell’Antropocene: la civiltà industriale sta alterando profondamente gli ecosistemi emettendo enormi quantità di CO2 nell’atmosfera con conseguenze dirette, spesso facili da osservare, e indirette, alle volte più sfuggenti. Molti lavori scientifici hanno come obiettivo quello di effettuare osservazioni dirette sulla sopravvivenza o sulla fisiologia delle specie ad un pH predetto da complessi modelli matematici. Lo studio degli effetti indiretti dell’acidificazione marina è, al contrario, decisamente più complessa, poiché spesso tali effetti si osservano unicamente nelle relazioni tra specie e nei confronti dell’ambiente.

Hippolyte inermis è un gamberetto che vive nelle praterie di alghe e piante marine del mar mediterraneo. Tale gamberetto va incontro ad un meccanismo di inversione sessuale: nasce di maschio per poi divenire femmina nella successiva stagione riproduttiva. Studi decennali (Qui) hanno dimostrato che in natura esistono femmine sviluppate direttamente a partire dalle post-larve sotto induzione di un fattore esterno. Il fattore che causa questo precoce cambio del sesso è da imputarsi ad una molecola ancora sconosciuta prodotta dalla diatomea Cocconeis scutellum. L’ingestione di questa micro-alga contenente la molecola bioattiva durante le primissime fasi post-larvali provoca la distruzione della ghiandola androgenica tramite un processo detto apoptosi, producendo individui femmina di piccole dimensioni. È questo un chiaro esempio di co-evoluzione di due specie in ambiente marino: il composto prodotto dalla diatomea, probabilmente con funzione anti-predatrice, è utilizzato dal gamberetto al fine di avere un gran numero di piccole femmine aumentando la fitness riproduttiva e quindi la sopravvivenza della specie.

Presso l’isola d’Ischia vi è un vero e proprio laboratorio a cielo aperto sugli effetti dell’acidificazione in mare, i cosiddetti Vents, aree di mare dove il vulcano dei campi flegrei produce emissioni di anidride carbonica. Un’occasione unica per i ricercatori della Stazione Anton Dohrn di Napoli che proprio a Ischia hanno una sede distaccata specializzata negli studi sui cambiamenti climatici (QUI). In uno studio pubblicato su PlosOne i ricercatori hanno dimostrato che vi è un effetto indiretto dell’acidificazione sul rapporto co-evolutivo diatomea-gamberetto: tali diatomee, se accresciute in ambiente acidificato che simuli ciò che accade nei Vents e in un probabile futuro, smettono (o non sono più in grado) di produrre la molecola bioattiva di cui il gamberetto necessita per cambiare precocemente sesso.

Ciò vuol dire che se da un lato le popolazioni di gamberetto residenti nella zona acidificata dei Vents non subiscono effetti diretti dell’acidificazione, dall’altro canto tali popolazioni subiscono probabilmente una immigrazione dalle aree circostanti a causa della loro ridotta fitness riproduttiva. In futuro, non essendoci aree a pH non acidificato, gli effetti indiretti dell’acidificazione causeranno la scomparsa del rapporto co-evolutivo tra le specie, provocando probabilmente la scomparsa del gamberetto dai nostri mari. Può sembrare ad occhio inesperto una perdita di poco conto e pertanto alcune precisazioni sono d’obbligo:

– Hippolyte inermis è un modello di studio pertanto è utilizzato come esempio di tutta una serie di risposte che potremmo avere nel mare del futuro.

– La perdita anche di una singola specie può provocare reazioni a catena all’interno dell’ambiente con alterazioni profonde dei rapporti trofici tra le specie.


Questo lavoro dimostra al contempo come i cambiamenti climatici, acidificazione marina in primis, possono causare una serie di effetti difficilmente prevedibili, ai quali l’umanità dovrà prepararsi al meglio. Mitigare gli effetti dei cambiamenti climatici, trovare soluzioni per contrastarli, prepararci al futuro.



Riferimenti:

Mutalipassi, M., Mazzella, V., & Zupo, V. (2019). Ocean acidification influences plant-animal interactions: The effect of Cocconeis scutellum parva on the sex reversal of Hippolyte inermisPloS one14(6), e0218238.

Immagine da: Zupo V, Juẗtner F, Maibam C, Butera E, Blom JF, Juttner F, et al. Apoptogenic metabolites in fractions of the benthic diatom Cocconeis scutellum parva. Mar Drugs. 2014;12: 547–567. doi:10.3390/md12010547