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Studio sulle risposte allo stress termico in differenti popolazioni mediterranee ed atlantiche di Cymodocea nodosa (Ucria) Ascherson

Informazioni tesi

  Autore: Stefania Benedetta Cogliandro
  Tipo: Laurea liv.II (specialistica)
  Anno: 2017-18
  Università: Università degli Studi di Messina
  Facoltà: Scienze e Tecnologie
  Corso: Biologia ed ecologia dell'ambiente marino-costiero
  Relatore: Gaetano  Gargiulo
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 73

Lo scopo della seguente tesi è la descrizione della risposta allo stress termico di popolazioni di Cymodocea nodosa provenienti da differenti località sia mediterranee sia atlantiche.

Lo studio sarà mirato ad acquisire dati sulla crescita e la capacità di accumulare carboidrati in stadi giovanili di plantule cresciute in condizioni controllate (mesocosmi). Questi dati saranno utilizzati per valutare la capacità di tolleranza, di resilienza e l'impatto dell'aumento delle temperature sulle diverse popolazioni.

Questo studio s'inserisce in un progetto di maggior respiro il cui fine ultimo sarà quello di paragonare le risposte “popolazione-specifiche” allo stress termico per comprendere quanto l'espressione genica delle diverse popolazioni possa influire sulla sensibilità o resilienza delle fanerogame marine.

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Introduzione Il riscaldamento globale Le fanerogame marine abitano un ampio range termico che va dagli 0°C ai 45°C. Alcune specie possono tollerare una variabilità della temperatura dell'acqua anche maggiore di 20°C all'anno, grazie a meccanismi protettivi che permettono l'ottimizzazione T-specifica di funzioni metaboliche vitali, prima fra tutte la fotosintesi; comunque, tali meccanismi protettivi possono venire meno sotto stress termico. Alcune popolazioni di fanerogame marine vivono ai loro limiti termici e quindi a costante rischio di un aumento termico. Aumenti annuali di temperatura minori di 3°C hanno indotto mortalità e cambiamenti in termini di habitat e di abbondanza in popolazioni che vivono in zone temperate e subtropicali (Collier et al., 2017). Le fanerogame marine hanno un optimum di temperatura tra i 12-26°C e i 23-32°C rispettivamente per le specie temperate e tropicali. Sebbene molte specie siano più tolleranti di altre ai cambiamenti climatici (es. Halodule wrightii Ascherson e Halophila ovalis (R.Brown) J.D.Hooker), molti parametri fisiologici e di crescita esibiscono curve di performance termiche con una temperatura threshold dopo la quale vi è un rapido declino (Hernàn et al., 2017). Guardando ai valori numerici del riscaldamento globale, la temperatura superficiale del mare è aumentata dal 20° secolo ad oggi ed è proiettata a crescere tra gli 0,6 e 1,5°C nei prossimi 40 anni (IPCC 2013). Tale aumento è previsto specialmente ai tropici e nell'emisfero settentrionale subtropicale (Hernàn et al., 2017). Inoltre, dati in letteratura predicono un rapido riscaldamento della superficie marina attorno alle Isole Baleari (Fig.1), in particolare un aumento medio estivo della SSTmax di 3.4±1.3°C alla fine del 21° secolo, dovuto agli effetti combinati del riscaldamento dell'acqua entrante dall'Atlantico dallo Stretto di Gibilterra (2.8±1.1°C) e dall'aumento dell'ampiezza del ciclo stagionale di 0.6±0.5°C. Quindi le estati saranno più calde (in riferimento ad un anno) alla fine di questo secolo rispetto al presente. (Jordà et al., 2012) Gli aumenti di temperatura spesso lasciano poco tempo di reazione alle fanerogame marine. Esse si affidano alle risposte a breve termine, per esempio ad un efficiente adattamento fotosintetico o ad una regolazione ed espressione dei geni legati allo stress, quali molecole “chaperones” ed antiossidanti. La fotosintesi in tutti i suoi componenti è affetta dalle elevate temperature, in particolare il fotosistema PSII è uno dei primi sistemi ad esserne affetto (Winters et al., 2011). Il modo in cui gli organismi a livello di specie, popolazione e comunità reagiscono al “global change” è una questione di centrale importanza per la ricerca scientifica nel 21° secolo, dal momento in cui si iniziò ad osservare che gli ecosistemi a fanerogame marine sono in declino in tutto il mondo, evidenziando la questione di come il riscaldamento globale possa amplificare tale 3

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