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 (environmental DNA o, più brevemente, 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. Ad oggi, il campionamento in aree marine lontane dalla terraferma sono limitate ed onerose nella gestione. Per superare questa difficoltà e testare il nuovo sistema, il team di ricercatori ha condotto i prelievi a bordo dei traghetti lungo una rotta campione fra Livorno in Toscana e Golfo Aranci in Sardegna, una delle tratte del network internazionale che dal 2007 monitora visivamente cetacei e altra macrofauna lungo le principali rotte commerciali in Mediterraneo (Fixed Line Transect Mediterranean monitoring Network).

La raccolta del campione di acqua marina all’interno del traghetto (ISPRA)

Il nuovo sistema utilizza il sistema di raffreddamento dei motori – a cui viene applicata una derivazione dedicata – per la raccolta del campione d’acqua marina. Dopo 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 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 campioni analizzati.

Utilizzando marcatori di DNA messi a punto dal team di Milano Bicocca per rilevare i vertebrati marini, i ricercatori hanno riscontrato nei campioni raccolti dal traghetto 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 ed ai giganti del mare tra cui balenottere comuni e capodogli. È stato rilevato l’eDNA di circa 100 specie di vertebrati, con una composizione delle specie che riflette fedelmente quella nota nel Mediterraneo dalle tecniche di indagine convenzionali. I risultati della genetica hanno messo in evidenza il potere che il DNA ambientale ha nel rivelare variazioni ecologiche su larga scala anche in habitat difficili da studiare. La possibilità di ottenere dati sui grandi vertebrati in contemporanea con altre specie chiave della catena trofica e di avere informazioni anche delle ore notturne apre una frontiera nello studio dell’ecologia marina fornendo nuove possibilità per completare le informazioni ottenute con le metodiche utilizzate fino ad oggi e per supportare le attività di monitoraggio e conservazione.

Riferimenti:

Valsecchi, Elena, et al. “Ferries and environmental DNA: underway sampling from commercial vessels provides new opportunities for systematic genetic surveys of marine biodiversity.” Frontiers in Marine Science, vol. 0, 2021, doi:10.3389/fmars.2021.704786.

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Fonte: Comunicato stampa ISPRA