Il Rio delle Amazzoni ospita la più grande biodiversità di pesci d'acqua dolce del mondo. Qual è l'origine di questa abbondanza di specie? Ricercatori dell'Università di Ginevra (UNIGE), Svizzera, hanno integrato una serie di potenziali fattori in un unico modello statistico per studiare la genesi della diversità genetica all'interno di una specie tipica, la sardina amazzonica. Pubblicato sulla rivista PLOS UNO , il loro studio descrive il contributo di ciascun fattore e le sinergie in atto. Questo approccio, che può essere facilmente utilizzato per qualsiasi specie, potrebbe essere integrato nello studio dell'impatto dei vari progetti pianificati, come la creazione di nuove dighe in Amazzonia, così come qualsiasi alterazione umana su larga scala in vari ecosistemi.

L'immensa rete di affluenti e la diversità degli ambienti drenati dal Rio delle Amazzoni possono spiegare la frequente comparsa di nuove specie. Essere in grado di identificare i molteplici fattori di diversificazione coinvolti, il loro rispettivo contributo e le loro interazioni è essenziale per la nostra comprensione dell'origine di nuove specie, la conservazione delle specie e per anticipare le conseguenze delle attività umane. "Abbiamo utilizzato un metodo di analisi che combina tecniche genetiche e matematiche, che confronta i diversi fattori alla ricerca di correlazioni, "dice Juan Montoya-Burgos, ricercatore presso il Dipartimento di Genetica ed Evoluzione della Facoltà di Scienze dell'UNIGE.

L'Amazzonia tagliata in due durante le glaciazioni

In collaborazione con ricercatori delle Università di San Paolo e Rondônia, in Brasile, gli scienziati hanno selezionato la sardina amazzonica come specie rappresentativa dell'intero bacino, che copre più di 7 milioni di chilometri quadrati, e raccolto campioni da molti affluenti dell'Amazzonia. Hanno scoperto che questa specie contiene tre popolazioni geneticamente molto diverse, con variazioni all'interno della stessa popolazione. "Molti fattori, come la vegetazione delle pianure alluvionali o la composizione chimica dell'acqua, precedentemente proposti come fattori individuali di divergenza, hanno infatti agito insieme e spesso in modo sinergico, dividere questa specie in tre linee distinte, " aggiunge Luiz Jardim de Queiroz, ricercatore presso UNIGE e primo autore dello studio.

Uno di questi fattori risale ad un'epoca geologica recente, nel tardo Pleistocene (da 500.000 a 12'000 anni fa). Durante i periodi climatici secchi di questa epoca, le acque bianche dell'Amazzonia superiore furono temporaneamente disconnesse dalle acque scure dell'Amazzonia inferiore. L'isolamento delle sardine in entrambe le regioni ha portato a una specializzazione adattativa a entrambi i tipi di acqua, la cui composizione chimica è diversa - in particolare per acidità e quantità di limo - al punto che i pesci non si mescolano più quando queste acque si uniscono.

Questa è la prima volta che il contributo di ciascun fattore, da soli o insieme, viene rilevato utilizzando un modello statistico che consente di identificare, tra tutti i fattori proposti e misurati, quali spiegano i cambiamenti nella variabile di interesse, in questo caso la diversità genetica all'interno di una specie. "Nel caso delle sardine, l'interazione dell'impatto delle cascate e della distanza geografica tra le popolazioni di sardine è responsabile del 38% della loro differenziazione genetica. L'effetto della sola dimensione della pianura alluvionale rappresenta il 23% di questa differenziazione. Questo effetto, molto più importante di quanto si pensasse in precedenza, respinge il ruolo della chimica dell'acqua, la cui incidenza è stata molto accentuata, a solo il 3%", dice Luiz Jardim de Queiroz.

Sviluppare strategie di conservazione appropriate

Modificazioni umane del paesaggio amazzonico, come le nuove dighe progettate nei principali affluenti dell'Amazzonia, avrà anche un impatto sui processi di differenziazione genetica degli organismi acquatici e ne minaccerà la diversità:"Per sviluppare strategie di conservazione in queste aree, dovrebbero essere effettuate valutazioni per determinare la diversità delle specie e il ruolo svolto dalle peculiarità del paesaggio, come cascate, composizione dell'acqua, dimensione della pianura alluvionale e composizione della vegetazione, " spiega Juan Montoya-Burgos.

I risultati ottenuti con questa complessa analisi di correlazioni multiple esemplificano la potenza della metodologia applicata, per la prima volta, nello studio della biodiversità amazzonica. Questo approccio, che può includere tutti i fattori desiderati, porta a una stima più accurata dell'impatto dell'intervento umano in vari ecosistemi terrestri o acquatici, in quanto può essere facilmente implementato per qualsiasi specie.