L’esempio della Zerynthia cassandra dell’isola d’Elba

Un codice a barre genetico di tutte le farfalle italiane

E' stato presentato a Torino

[5 marzo 2014]

Si è tenuto a Torino, nell’Aula Magna del Dipartimento di Scienze della Vita e Biologia dei Sistemi Dbios), il meeting di presentazione del progetto Il Barcoding delle farfalle italiane – Conoscerle per proteggerle.

Simona Bonelli, del Dbios, ha presentato brevemente i risultati del progetto che è già in corso ed introdotto una vera e propria celebrità del mondo delle farfalle,  Tim Shreeve, della Oxford University, che con l’ccasione ha firmato anche un protocollo con il Parco azionale dell’arcipelago toscano per l’attuazione dell’iniziativa all’Elba e nelle altre isole del Parco.

Roger Vila, dell’ Institut de Biologia Evolutiva Barcelona, e l’entemologo italiano hanno spiegato perché studiare la biodiversità delle farfalle con il barcoding del Dna, il primo illustrando i progetti europe, dallapenisola iberica alla Romania e da Lampedusa ai Paesi Scandinavi, il secondo di è soffermato sui lavori già in corso in Italia, il Paese europeo con la maggiore biodiversità di farfalle.

Dopo che gli esperti hanno risposto a diverse domande del pubblico, la direttrice del Parco Nazionale dell’Arcipelago Toscano ha illustrato le iniziative dell’Ente a difesa e valorizzazione delle farfalle e delle falene, mentre Antonio Nicoletti, responsabile nazionale Legambiente per le Aree Protette, e Umberto Mazzantini, responsabile nazionale isole minori del Cigno Verde, hanno spiegato il perché dell’impegno dell’associazione ambientalista nella creazione del Santuario delle farfalle Ornella Casnati all’Elba (che verrà completamente rinnovato in primavera) e le iniziative che Legambiente intende fare all’Elba per le farfalle, con una festa ed un grande convegno scientifico/divulgativo nella prima settimana di giugno.  Non è infatti un caso se la farfalla che illustrava il manifesto dell’iniziativa torinese era una Zerynthia cassandra, solo recentemente riconosciuta come specie distinta da Zerynthia polyxena che era stata segnalata all’Elba nel 1932 e che poi sembrava essersi estinta sull’isola, ma che era stata ritrovata da Ornella Casnati (oggi scomparsa) e da Dapporto nel 2008, in aree dove è la sua unica pianta ospite: l’Aristolochia rotunda.

I ricercatori del progetto Barcoding delle farfalle italiane hanno spiegato che «Con circa 280 specie residenti, l’Italia è il paese con la più grande diversità di farfalle in Europa (nel continente ne sono note 576). Ciononostante quasi niente è ancora noto della loro struttura e ricchezza genetica. Questo studio estensivo potrà rivelare l’esistenza di specie fino a oggi sconosciute e di linee genetiche endemiche del nostro paese. In ultima istanza il barcoding delle farfalle rappresenterà il più potente strumento conoscitivo per predisporre piani di difesa della biodiversità di questi organismi non solo in Italia in tutta l’area mediterranea».

La parte di ricerca del progetto barcoding è condotta in tre unità accademiche con l’appoggio logistico e monetario di diversi enti pubblici. Il finanziamento si fonda essenzialmente su una serie di piccole donazioni volte all’adozione di faune locali.

Il team del progetto evidenzia che «Recentemente sono state sviluppate tecniche sempre più economiche per l’estrazione, la purificazione e il sequenziamento del Dna. Inoltre tra gli studiosi si è generato un largo consenso sul valore tassonomico e biogeografico di un particolare segmento del DNA mitocondriale (cytochrome c oxidase I, CO1). Il tasso di mutazione di questo gene negli animali è molto rapido e inoltre tende a conservarsi simile in tutti i conspecifici. Per queste caratteristiche è divenuto talmente popolare che sul suo sequenziamento è stato basato il “barcoding of life”. In pratica, poiché questo gene tende a differenziarsi rapidamente via via che le popolazioni divergono fino a diventare specie, esso può essere utilizzato come un vero e proprio codice a barre per attribuire un individuo ignoto alla sua specie e per ricostruire la storia evolutiva delle popolazioni tra regioni diverse. Sequenziando questo gene possiamo acquisire importanti informazioni per riconoscere quali, tra tutte le farfalle italiane, rappresentino specie a se stanti ancora da descrivere, quali popolazioni formino delle linee genetiche tipiche dell’Italia e come le popolazioni di farfalle italiane siano arrivate ad occupare lo spazio dove oggi vivono. Come ultima e fondamentale informazione, questo gene può rivelare quali popolazioni italiane siano a rischio di estinzione e suggerire dove e come intervenire».

E’ proprio grazie al Grazie al barcoding che la  nuova e bellissima specie della Zerynthia cassandra è stata aggiunta alla fauna italiana e Dapporto racconta come è avvenuta questa scoperta: «In uno studio sulle forme dei genitali si era visto che Zerynthia polyxena presentava due morfotipi uno presente un po’ ovunque nell’areale di questa specie e uno tipico dell’Italia centromeridionale. Entrambi i tipi sono presenti in una serie di individui raccolti sul Monte Beigua. La sola analisi morfologica era insufficiente a dimostrare che la Zerynthia italiana fosse una specie diversa endemica del nostro paese. L’analisi del gene barcoding ha successivemente chiarito come ci fosse una struttura genetica di Zerynthia mostrante un albero con due rami ben distinti corrispondenti alle località di raccolta dei due morfotipi. Un’analisi più approfondita dei singoli individui ha mostrato una perfetta relazione fra tipo morfologico e tipo genetico. Zerynthia cassandra quindi deve essere considerata una specie a se stante, endemica dellàItalia e ben isolata da Zerynthia polyxena. Il barcoding però ha rivelato anche qualcosa in più. Le popolazioni dell’Isola d’Elba sono diverse da quelle della vicina Toscana e più simili a quelle dell’Italia meridionale ben distinte, soprattutto in Sicilia da quelle del centro-nord. In base a questi dati è stato suggerito da altri autori (Bollino e Racheli, 2012) che le popolazioni elbane e siciliane rappresentino due sottospecie di Zerynthia cassandra. Questi risultati confermano come l’analisi della ricchezza genetica possa portare alla scoperta di nuove specie e a comprendere quali popolazioni»».

Secondo la Lista Rossa delle Farfalle Europee (Iuc 2010), il 31% delle specie presenta popolazioni in declino. Principali cause sono la perdita di habitat o di connettività tra habitat, in seguito a cambiamenti nelle pratiche agricole, sia per intensificazione che per abbandono. Importanti minacce sono rappresentate anche dai cambiamenti climatici e da uno sviluppo incontrollato del turismo.  In Italia sono presenti 16 specie elencate negli Allegati della Direttiva europea Habitat che  ha lo scopo di tutelare gli habitat naturali e semi-naturali di interesse comunitario. Molte specie minacciate presentano esigenze ecologiche ristrette, riflesso della loro diversità genetica in molti casi non ancora sufficientemente nota: colmare queste conoscenze è il punto di partenza fondamentale per mettere in atto un piano efficace di  conservazione.

Dapporto spiega che «Per l’Italia sarebbero necessarie almeno 5000 analisi (una media di 20 individui per specie) per coprire in modo organico l’area alpina, appenninica, costiera e insulare. 2500 sono già disponibili grazie a  studi precedenti!» La proposta è originale: adottare una comunità di farfalle per sequenziare almeno uno o due esemplari per ogni specie. Le comunità italiane di farfalle sono composte mediamente da 100-200 specie e l’adozione avrebbe quindi un costo variabile da 1.000 a 4.000 euro. I ricercatori fanno notare che « Con una somma di 25.000 euro il progetto barcoding potrà essere realizzato in due anni! Ogni analisi infatti costa circa 10 euro». E’ quello che ha cominciato a fare il Parco nazionale dell’Arcipelago Toscano, un esempio che i ricercatori e Legambiente sperano si estenda ad altri Enti Parco e amministrazioni locali che, con un investimento minimo, si troverebbero ad avere il codice a barre genetico delle loro farfalle, scoprendo magari la presenza di nuove specie criptiche, sottospecie o linee genetiche. In cambio, il logo dell’Ente che partecipa sarà pubblicato nel sito internet del progetto e Dapporto e la Bonelli sottolineano che «Nessun sequenziamento di faune locali è stato ancora pubblicato per l’Italia. Tutti gli sponsor verranno inoltre citati nelle pubblicazioni scientifiche, nelle pubblicazioni divulgative, nei report del progetto e pubblicati sul sito internet e la pagina facebook del progetto».

Le sequenze del Dna saranno immediatamente fornite a chi partecipa a questo grandioso progetto che alla fine svelerà la «presenza di specie criptiche o linee genetiche interessanti da rappresentare ESU  a se stanti».