Annual Meeting of the Society for Integrative and Comparative Biology

Tra il 4 e l’8 gennaio si è svolto a New Orlenas il congresso annuale della Society for Integrative and Comparative Biology. Ecco di cosa si è parlato

Annual Meeting of the Society for Integrative and Comparative Biology
4-8 gennaio, New Orleans, Louisiana

La Society for Integrative and Comparative Biology (SICB, ex American Society of Zoologists) euna delle principali società scientifiche di zoologi al mondo. Recentemente si etenuto il congresso annuale, che ha visto la partecipazione di oltre 2000 biologi provenienti da tutto il mondo. Durante i 5 giorni del congresso si sono tenute 5 keynote lectures, 11 simposi, 11 workshop e oltre 1900 presentazioni divise fra 164 sessioni orali e 3 sessioni di poster. Anche se i congressi della SICB coprono tutti i campi della biologia animale, alcune aree di particolare eccellenza presenti sono la biologia evolutiva dello sviluppo, la biomeccanica e morfologia funzionale e la fisiologia.

Molti dei simposi sponsorizzati dalla SICB tendono ad essere estremamente interdisciplinari, e spesso in aree relativamente nuove di ricerca.

Uno dei simposi piuinteressanti a questo congresso si occupava di simbiosi microbiche (With a little help from my friends: microbial partners in integrative and comparative biology). Connie Moreau, curatrice di entomologia al Field Museum di Chicago ed esperta di evoluzione delle formiche ha illustrato la diversitadei batteri presenti nel tratto digerente delle formiche e le loro funzioni. Utilizzando unapproccio filogenetico Moreau e collaboratori hanno determinato che lerbivoria ha avuto origine piuvolte indipendentemente nelle formiche tartaruga del genere Cephalotes, e grazie a metodi di sequenziamento next-gen hanno generato una mappatura dei gruppi batterici principali presenti nel tratto digerente di questi animali, come Rhizobiales e Burkholderiales. La presenza di alcuni di questi gruppi batterici permette a queste formiche di nutrirsi di alimenti come pollini, un tipo di cibo potenzialmente abbondantissimo ma molto difficile da utilizzare da insetti erbivori a causa delle pareti cellulari dei pollini. Manipolazioni sperimentali dimostrano inoltre che alcuni di questi batteri inoltre sintetizzano aminoacidi essenziali alle formiche, e li forniscono agli insetti ospitanti, che non riuscirebbero quindi a sopravvivere senza il loro microbioma.

Sempre nello stesso simposio Jillian Petersen, ricercatrice all’Universitadi Vienna ha presentato i risultato delle sue ricerche su batteri chemiosintetici presenti in invertebrati marini. Uno dei gruppi discussi, i bivalvi lucinidi, include specie presenti anche nelle acque italiane. Lo studio di diversi gruppi di bivalvi ha rivelato che in aggiunta al metano e ai sulfidi, alcune chemiosintesi microbiche possono essere basate sullidrogeno, un risultato fino ad adesso inatteso. Inoltre progetti di sequenziamento dei genomi microbici hanno rilevato la presenza di geni per la fissazione di azoto anche in alcuni di questi gruppi di batteri chemiosintetici, un risultato importante dato che fino ad adesso non erano noti casi di simbionti chemiosintetici capaci di fissare azoto in ambienti marini. Inoltre i genomi di alcuni simbionti di mitili di profonditasembrano possedere dei veri e propri arsenali di geni associati con la produzione di potenti tossine in gruppi batterici come Yersinia (il responsabile della peste) e Vibrio (responsabile del colera). Petersen e collaboratori ipotizzano che alcuni dei prodotti di questi geni siano coinvolti in fenomeni di comunicazione molecolarefra i simbionti batterici ed i loro ospiti, mentre altri sarebbero utilizzati per proteggere i molluschi da potenziali parassiti. Dato che le simbiosi sono generalmente classificate come nutritive o difensive, questo sarebbe un caso importante ed inatteso di simbiosi che ricoprono entrambi i ruoli.

Un altro simposio molto interessante estato quello su Low spatial resolution vision – Function and evolution nel quale sonostati discussi i sistemi visivi di molti gruppi di invertebrati sia terrestri che marini. Dan-Eric Nilsson dell’Universitadi Lundt ha discusso lipotesi che i primi fotorecettori avessero ruoli molto semplici prima dellevoluzione di ruoli piucomplessi come la visione. Secondo Nillson l’evoluzione della  visione eavvenuta grazie alla spinta selettiva rappresentata dalla necessitadi migliorare lelaborazione degli  input prodotti da questi primi fotorecettori nel contesto del comportamento dei primi animali. ed il miglioramento del comportamento animale agente. Nilsson sostiene che il comportamento animale ha avuto un ruolo fondamentale nel guidare levoluzione della visione, e sostiene che il concetto di sensory drivedovrebbe essere rimpiazzato dal concetto di behavioral drive.

Daniel Speiser, dell’Universitadel South Carolina ha illustrato la diversitadei sistemi visivi diffusi nei molluschi bivalvi e chitoni. Questi organismi sedentari o a bassa mobilitapossiedono occhi che forniscono una bassa risoluzione. A differenza degli occhi ad alta risoluzione presenti in gruppi molto attivi come cefalopodi, insetti o vertebrati, gli occhi a bassa risoluzione hanno ricevuto relativamente scarsa attenzione, e vengono spesso considerati come organi semplificati, mentre invece rivelano caratteristiche di  notevole sofisticazione. Gli occhi di alcuni bivalvi per esempio possono formare immagini utilizzando una ottica basata su un complicato sistema di specchie due retine separate. Questi occhi inoltre possono cambiare forma a seconda delle condizioni ambientali. Purtroppo al momento non eancora ben chiaro come questi bivalvi possono processare gli input visivi che ricevono dai loro occhi, con alcune specie che possono arrivare a possedere centinaia di occhi.

Oltre ai simposi, alcune delle sessioni piuinteressanti sono state quelle dedicate s premi per le migliori presentazioni di studenti (generalmente di master o PhD). Nella sessione dedicata alla morfologia dei vertebrati  Claire Fox, dottoranda alla Cornell University ha mostrato come quello che era iniziato come un progetto di ricerca per un corso di morfologia dei pesci ha portato alla scoperta di un nuoto tipo di locomozione nei pesci piatti (sogliole e rombi). Questo importante gruppo di pesci passa la maggior parte del tempo adagiato sul fondale, ed ecapace di nuoto propulso dalla pinna caudale in acque aperte quando necessario (ad esempio per sfuggire ad un potenziale predatore). Tuttavia quando devono spostarsi sul fondale per brevi distanze i pesci piatti utilizzano una combinazione di ondulazione delle pinne dorsali ed anali e spintedella pinna pettorale del lato che viene adagiato sul fondale (in questo caso la pinna viene utilizzata come una specie di asta o stampella per spingere lanimale). Puosembrare incredibile che un gruppo di animali che contiene circa 800 specie ed euno dei gruppi di pesci economicamente piuimportanti utilizzi un tipo di locomozione che ancora non era stato osservato e descritto in dettaglio, ma questa situazione esolo una illustrazione di quanto poco ancora conosciamo di moltissimi aspetti di biologia di base per la maggior parte della biodiversità che ci circonda.

Nella sessione dedicata ai premi per i migliori studenti di filogenesi, invece, Josefin Stiller, dottoranda presso lo Scripps Institute of Oceanography ha presentato il primo studio filogeografico dei seadragon, un gruppo di 3 specie di pesci strettamente imparentati ai cavallucci marini. Nonostante questo gruppo sia incredibilmente popolare presso i grandi acquari a causa del loro aspetto veramente unico (oltre ad avere un corpo simile a quello dei cavallucci marini possiedono numerose escrescenze foglioseche li aiutano a mimetizzarsi fra le alghe), fino a pochi mesi fa una delle 3 specie di seadragon era conosciuta solamente attraverso esemplari presenti in collezioni di musei, ed estata osservata in natura solo nel 2016. Utilizzando un dataset molecolare di oltre 1000 elementi ultraconservati del genoma di due 250 individui delle due specie piucomuni di seadragon, Stiller e collaboratori hanno mostrato come la distribuzione di questi organismi nel sud dellAustralia possa essere interpretata alla luce dei cambiamenti del livello marino avvenuti nel corso delle ultime glaciazioni. Laccumulo delle calotte glaciali sui continenti e la successiva diminuzione del livello del mare ha portato a ripetuti episodi di isolamento fra popolazioni di seadragon, che sono normalmente caratterizzati da una bassa abilitadi dispersione. Anche linnalzamento del livello del mare durante gli ultimi 15 mila anni, con la riapertura di vie marine precedentemente bloccate come lo stretto di Tasmania, non ha potuto cancellare la struttura di popolazione che si era instaurata con lultima glaciazione, un risultato che ci ricorda il potere degli eventi storici nel determinare la struttura demografica e la distribuzione attuale di molte specie.

Questo è necessariamente un report molto parziale, ma probabilmente sufficiente a dare una idea della diversità degli argomenti trattati. Chi fosse interessato ad approfondire alcuni degli argomenti presentati puoanche consultare gli abstract delle presentazioni, disponibili sul sito del congresso oppure Twitter per i post indicati da #SICB2017