Biologia evoluzionistica | Tartarughe marine e rischio di estinzione. Lo studio Unife su ibridazione e DNA

Esistono da quando i dinosauri abitavano il pianeta Terra, circa 110 milioni di anni fa. Oggi però, sei specie di tartarughe marine su sette rischiano di estinguersi. Per salvaguardare il destino di questi animali acquatici è fondamentale comprendere meglio il fenomeno dell’ibridazione, l’incrocio tra due individui appartenenti a specie diverse che potrebbe dare vita a esemplari poco fertili o sterili.

E proprio l’ibridazione è l’oggetto di studio di TurtleHyb, il progetto  condotto all’Università di Ferrara dal professor Giorgio Bertorelle e dalla dottoressa Sibelle Torres Vilaça, del Dipartimento di Scienze della Vita e Biotecnologie.

Intervistata di recente dall’ Horizon Magazine, la rivista divulgativa dell’Unione Europea dedicata ai progetti scientifici innovativi finanziati dall’UE, la dottoressa Torres Vilaça ha parlato delle cause e delle implicazioni dei processi ibridativi in questi esemplari di testuggine marina:

“Attività come il bracconaggio, il commercio delle uova e il cambiamento climatico hanno reso via via più rara la possibilità che due esemplari appartenenti alla stessa specie possano incontrarsi nel corso della loro vita” spiega la dottoressa, e continua: “Così oggi accade, ad esempio, che esemplari di Eretmochelys imbricata e Caretta caretta, due specie che dal punto di vista evolutivo  “distano” circa  30 milioni di anni, si stiano nuovamente incrociando sulla costa nord-est del Brasile. Un fenomeno decisamente interessante: se paragonato ai primati, sarebbe come immaginare un’ibridazione tra umani e lemuri!”. 

Ricostruire la storia evolutiva delle tartarughe, grazie al DNA 

Come poter studiare a fondo un fenomeno che coinvolge diverse generazioni di esemplari, in animali che vivono mediamente 50 anni e che trascorrono gran parte della loro esistenza in mare? Grazie ai recenti progressi tecnologici nel campo delle biotecnologie, e in particolare ai sequenziamenti di nuova generazione, oggi la comprensione dell’ibridazione passa attraverso lo studio del DNA:

“Con il progetto TurtleHyb analizziamo il genoma completo degli esemplari di Eretmochelys imbricata e Caretta caretta e lo confrontiamo con quello degli individui ibridi” racconta la dottoressa Vilaça, “Dall’analisi del genoma possiamo dedurre se una tartaruga è un ibrido di “prima generazione”, oppure se è un re-incrocio tra un individuo ibrido e uno geneticamente simile al suo genitore. In altre parole, possiamo ricostruire la storia evolutiva e cercare i geni che potrebbero essere stati ereditati".

Un simile approccio può contribuire a chiarire se l'ibridazione sia un evento ricorrente nella storia delle tartarughe, e se abbia effettivamente conferito vantaggi di sopravvivenza attraverso l'importazione di particolari geni. Il team Unife sta così esaminando quanto gli eventi di ibridazione verificatisi nella storia antica delle tartarughe possano aver contribuito al loro genoma.

Gli incroci delle tartarughe di Bahia, iniziati intorno agli anni Ottanta

“Dai primi risultati ottenuti, sappiamo che circa un terzo delle femmine di tartaruga embricata presente nei siti di nidificazione a Bahia, in Brasile, sono in realtà ibridi di tartaruga embricata-caretta. Perché studiamo proprio le popolazioni di Bahia? Perché in quell’area le stagioni di nidificazione delle due specie sono sovrapposte” chiarisce la dottoressa “Tenendo conto che le due specie maturano tra i 20 ei 40 anni, e che  finora sono state osservate due generazioni ibride, è plausibile che gli incroci siano iniziati prima del 1980”.

L'incrocio ripetuto delle due specie potrebbe influenzare le prospettive riproduttive e di sopravvivenza delle popolazioni future. 

“Al momento non sono stati ancora osservati né adulti di seconda generazione, né ibridi di terza generazione. Questo suggerirebbe una sorta di "interruzione ibrida”, ossia la presenza di ibridi che influenzerebbero la possibilità di sopravvivenza a causa della ricombinazione dei geni in specie così distanti”, prosegue la dottoressa Vilaça.

Dalle tartarughe alle balene, i possibili sviluppi di TurtleHyb

Lo studio TurtleHyb proseguirà nell’analizzare casi remoti di ibridazione e il loro rapporto con le popolazioni attuali. A partire dalla valutazione dei genomi di genitori e nuovi nati, i dati raccolti aiuteranno a comprendere sempre più approfonditamente le dinamiche del processo di ibridazione in atto e a estendere simili indagini ad altre specie di fauna marina, come le balene.

Per saperne di più:

• L’articolo su Horizon Magazine: The curious case of northeast Brazil’s cross-breeding sea turtles
• Il video realizzato da Horizon Magazine dedicato a TurtleHyb 
• Giornata mondiale della Tartarughe | La ricerca Unife tra Brasile e Ferrara

A cura di CHIARA FAZIO in collaborazione con PIERLUIGI GIACOBAZZI, del Master in Giornalismo e Comunicazione Istituzionale della Scienza