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Risposte cardio-circolatorie a variazioni di temperatura e stress ambientali: il caso di Carcinus maenas e C. aestuarii.

Informazioni tesi

  Autore: Simone Babbini
  Tipo: Laurea liv.I
  Anno: 2009-10
  Università: Università degli Studi di Firenze
  Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
  Corso: Scienze Naturali
  Relatore: Stefano Cannicci
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 67

La tolleranza termica acuta fornisce informazioni sulla capacità dell’organismo di non morire in seguito ad una rapida variazione di temperatura. Test sperimentali di rapida variazione della temperatura possono quindi fornire dati sulla resistenza e la risposta istantanea di organismi ectotermi, risposta che varia a seconda della finestra termica della specie di studio. Inoltre la plasticità fenotipica degli organismi, ossia l’abilità di adattare le proprie risposte fisiologiche alle condizioni ambientali, influisce sui risultati ottenuti modificando l’ampiezza della finestra di tolleranza termica e la localizzazione dell’optimum di prestazioni. Recenti teorie hanno proposto la disponibilità di ossigeno ai tessuti come il fattore centrale per la tolleranza termica degli organismi, e la capacità di modularne la distribuzione mediante ventilazione e circolazione come processo determinante dell’euritermia.
Gli studi condotti in questo lavoro esaminano le risposte cardio-circolatorie a variazioni di temperatura e stress ambientali ed il ruolo della fisiologia circolatoria, durante uno stress termico acuto, in Carcinus maenas e C. aestuari due granchi marcatamente euritermi.
L’analisi su C. maenas si è focalizzata sulle modifiche a livello di circolazione dell’emolinfa che si riscontrano in un aumento acuto di temperatura da 10 a 25°C, con un protocollo di + 1 ± 0,5°C l’ora. Il monitoraggio dell’attività cardiaca, condotto su 12 esemplari, è stato realizzato tramite l’utilizzo di un pletismografo. I dati di voltaggio sono stati elaborati e ne sono stati ricavati valori di battito cardico e gittata di pulsazioni. Mediante la combinazione dei risultati ottenuti si è ricavato un grafico di sforzo cardiaco che rivela la sostanziale capacità di mantenimento dell’efficienza cardio-circolatoria all’interno dell’intero intervallo di temperatura, realizzata tramite la sinergica variazione dei parametri fisiologici di gittata e frequenza cardiaca. Dati come quelli ottenuti in questo studio dimostrano come il monitoraggio e la valutazione dell’attività cardiaca in decapodi brachiuri non possano prescindere da rilevazioni di gittata di pulsazioni, congiunte alla consueta misurazione di frequenza.
Per lo studio condotto su C. aestuarii invece sono stati utilizzati contemporaneamente un pletismografo ed un optodo, grazie ai quali è stato possibile registrare la variazione della percentuale di saturazione dell’emolinfa congiunta all’andamento dell’attività cardiaca, durante un temporaneo arresto cardiaco autoindotto. I risultati ottenuti rivelano che la risposta fisiologica successiva all’arresto dell’attività cardiaca risulta un abbassamento della frequenza cardiaca media e anche della pO2. Questo sembra confermare l’ipotesi di risparmio energetico in condizioni di bassa esigenza metabolica che emerge dai dati di letteratura.

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INTRODUZIONE - 1 - 1. Introduzione Il fenomeno del cambiamento climatico è al centro di dibattiti politico- scientifici ed oggetto di studi da parte di molti gruppi di ricerca. I fattori principali implicati, le cause e gli effetti sono stati ampiamente discussi e rivisitati in congressi, studi e pannelli internazionali (IPCC, 2007). Uno degli aspetti maggiormente correlati al cambiamento climatico in atto riguarda la temperatura (fig. 1). La tendenza riscontrata si identifica in un diffuso aumento delle temperature globali, congiunto ad un instabilità climatica sempre maggiore, che porta all’inasprimento e all’aumento in frequenza delle ondate di calore (heat waves) e delle corrispettive fredde (cold waves). La temperatura del resto è un parametro fondamentale per delineare la fisiologia e l’ecologia delle specie animali e vegetali nel loro habitat. In un contesto di riscaldamento globale lo studio della tolleranza allo stress termico è indicativo per valutare la risposta delle specie e degli ecosistemi alle variazioni ambientali. Figura 1. “Terra in fiamme” rappresentazione metaforica del riscaldamento globale antropogenico.

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