L'identificazione delle specie è un aspetto critico in un ampia gamma di ricerche biologiche che includono lo studio dell'evoluzione, della conservazione e della biodiversità. Nel progetto si intende indagare la diversità criptica di specie di vertebrati in diversi contesti ambientali, acquatici e terrestri, utilizzando approcci di "species delimitation" attraverso marcatori molecolari. Per gli ambienti acquatici verranno esaminate specie ittiche, prevalentemente d'acqua dolce, presenti nelle acque centro-sudamericane, caratterizzate da un quadro tassonomico confuso e sarà affrontata l'analisi della distribuzione della variabilità genetica in specie dulciacquicole native italiane.
Per gli ambienti terrestri si intende applicare l'approccio di "species delimitation" alle comunità di ofidi (Ophidia, Serpentes) presenti in tre aree protette nella regione Mesoamericana al fine di identificare la presenza di specie criptiche.
Inoltre, si intendono gettare le basi per uno studio sui modelli generali di speciazione attraverso approcci metodologici innovativi mai applicati a rettili della regione Mesoamericana.
Gli approcci molecolari offrono nuove potenzialità non solo nella descrizione/identificazione delle specie ma anche nella loro conservazione (Barman et al. 2018; Feitosa et al. 2018; lumer et al 2018).
Ambiente acquatico
(a) In Ecuador sono presenti 397 specie ittiche d¿acqua dolce. Andinoacara ne include 38 native, per le quali i dati relativi al cariotipo e alle relazioni filogenetiche con specie della stessa sottofamiglia (Cichlinae) sono molto scarsi. Ad esempio sono note popolazioni di A. rivulatus che differiscono in alcune caratteristiche di colorazione sul bordo della pinna caudale, che sembrano influenzarne l'accoppiamento. Non è noto però se queste caratteristiche morfologiche siano supportate da una divergenza citogenetico-molecolare. La specie occupa sia piccoli ruscelli che veri fiumi, dunque non è possibile a priori ipotizzare quale possano la reale connessione tra le diverse popolazioni. I dati ottenuti potrebbero dunque fornire importanti informazioni sui meccanismi di dispersione/isolamento tra queste.
(b) i ciprinidi sono certamente il gruppo più numerose tra le specie dulciacquicole italiane, sia native che introdotte, e tra quelle incluse nella lista rossa IUCN. Questo taxon si caratterizza per una spiccata tendenza all'ibridazione, anche tra specie appartenenti a generi diversi. Gli approcci morfologici non sono in grado di discriminare correttamente individui ibridi da quelli delle specie pure (Rossi et al 2016). Pertanto l'approccio molecolare risulta cruciale non soltanto per una corretta ricostruzione delle relazioni filogenetiche e filogeografiche ma anche nella corretta gestione di queste specie. Nel caso di S. lucumonis l'analisi della distribuzione della variabilità genetica permetterà di ricostruire le dinamiche di colonizzazione nei diversi bacini e di identificare popolazioni che meritano azioni mirate di conservazione, rispetto a quelle in cui gli interventi di transfaunazione accidentali (a seguito di spostamento di altri ciprinidi) hanno alterato l'integrità genetica delle specie a causa di ibridazione/introgressione.
Ambiente terrestre
Nella prima parte del progetto si intende indagare, attraverso gli approcci più recenti in questo settore, la diversità criptica di specie di ofidi in varie aree Messicane ad alta biodiversità e inoltre, si intendono gettare le basi per uno studio sui modelli generali di speciazione attraverso approcci metodologici innovativi mai applicati a rettili della regione Mesoamericana. Il proponente del progetto ha già effettuato negli anni passati tre missioni in Riserve della Biosfera situate sul versante pacifico della costa del Messico, in collaborazione con il Prof. Flores-Villela. I risultati di queste ricerche, che avevano come scopo proprio quello dell'identificazione di specie criptiche in comunità di sauri , sono stati pubblicati in cinque lavori su riviste internazionali in "peer review" con impact factor (Castiglia et al. 2009, 2010, 2013a, 2013b, 2014). Questi studi hanno rivelato una diversità genetica molto maggiore di quella attesa ed è verosimile che si possano evidenziare risultati analoghi su altri taxa.
Il secondo aspetto del progetto intende esplorare nuovi metodi per la comparazione di modelli di speciazione in diverse famiglie all'interno della regione mesoamericana, un aspetto ad oggi ancora poco indagato. L'obbiettivo generale sarà quindi quello di fornire nuove metodologie per lo studio della speciazione e di descrivere modalità di speciazione che possano rappresentare un modello comparativo per studi in altre aree geografiche del pianeta. In questo contesto, la collaborazione con il Prof. Flores-Villela sarà fondamentale per la selezione dei raggruppamenti tassonomici più adatti a tale studio ed essenziale al fine di raccogliere e organizzare i dati grezzi per le analisi che verranno poi effettuate oltre il termine della visita.
Riferimenti Bibliografici:
Barman et al. 2018. Scientific Report 8:8579
Castiglia et al. (2013a). Zoological Studies 52: 60.
Castiglia et al. (2013b). Acta Herpetologica 8: 69-73.
Castiglia et al. (2010). Zootaxa 2508: 1-29
Castiglia et al. (2009) Rendiconti Lincei Classe di Scienze Fisiche Matematiche e Naturali, 20: 77-82.
Feitosa et al. 2018. Scientific Report 8: 3347
Plumer et al 2018. Conservation Genetics 19: 665-672
Rossi et al. 2016. Hydrobiologia 770:73¿87
Senczuk et al. (2014) Italian Journal of Zoology 81: 204-214