Copopode ingrandito. I piccoli crostacei possono adattarsi ai mutevoli fattori ambientali, purché non si uniscano troppi fattori di stress. Credito:Alexandra Hahn/GEOMAR
I copepodi sono tra gli organismi più importanti nell'oceano. Gli animali di dimensioni millimetriche sono cibo per molte specie ittiche e sono quindi di fondamentale importanza per la vita in mare. I biologi marini temono che il cambiamento climatico possa influenzare i piccoli crostacei in futuro e che ciò possa decimare la più importante fonte di cibo per i pesci e molti altri animali marini.
Un team del GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel, dell'Università del Connecticut e dell'Università del Vermont ha quindi studiato per la prima volta in modo più dettagliato se i copepodi possono adattarsi geneticamente alle mutevoli condizioni di vita nel corso dell'evoluzione. In tal modo, hanno tenuto conto sia dell'effetto delle temperature più elevate dell'acqua che dell'acidificazione degli oceani. Il lavoro del gruppo USA-Tedesco è speciale perché è stato uno dei primi a esporre gli animali marini a molteplici fattori di stress in laboratorio.
I risultati, recentemente pubblicati negli Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze , sono cautamente ottimisti. Il team, guidato dal Professor Dr. Reid Brennan, ecologista marino presso GEOMAR, e dal Professor Dr. Melissa Pespeni dell'Università del Vermont, ha scoperto attraverso analisi genetiche dettagliate che i piccoli crostacei possono effettivamente adattarsi alle nuove condizioni nel corso di circa 25 generazioni, che corrisponde a un periodo di poco più di un anno, poiché diverse generazioni di crostacei possono maturare in un anno a temperature dell'acqua moderate.
I ricercatori hanno scoperto che quando la temperatura dell'acqua aumenta e le condizioni diventano più acide, le varianti genetiche diventano prevalenti nel genoma dei copepodi che fanno sì che gli animali siano più in grado di resistere allo stress ambientale. "Questi meccanismi aiutano, tra le altre cose, a garantire che le uova dei copepodi si sviluppino correttamente nonostante condizioni ambientali sfavorevoli e che continuino importanti processi metabolici", afferma Reid Brennan.
Più fattori di stress amplificano l'effetto
Nel suo studio, il team ha esaminato in primo luogo come il riscaldamento degli oceani e l'acidificazione degli oceani influenzino ciascuno da solo gli animali; e in secondo luogo come interagiscono i due. Il confronto ha mostrato che il riscaldamento ha un effetto significativamente maggiore dell'acidificazione. Ciò significa che in condizioni più calde, reagiscono significativamente più geni e le varianti cambiano di frequenza. L'effetto è stato ancora maggiore quando i ricercatori hanno esposto i copepodi a entrambi i fattori di stress:riscaldamento e acidificazione. Gli esperti hanno fatto una scoperta inquietante:ci si sarebbe potuti aspettare che sotto stress combinato da calore e acido, quei geni che reagiscono al calore e quelli che reagiscono all'acidificazione sarebbero cambiati, cioè che i due si sarebbero semplicemente sommati. In effetti, tuttavia, tutta una serie di altri geni ha risposto sotto doppio stress. Per i copepodi, ciò significa che lo stress metabolico continua ad aumentare e che è probabile che l'adattamento diventi ancora più difficile.
"I risultati ci mostrano anche che abbiamo difficoltà a valutare come gli organismi risponderanno a un ambiente marino sempre più mutevole quando interagiscono più fattori di stress", afferma Reid Brennan.
"Anche se sappiamo come funzionano i singoli fattori di stress, sarà difficile prevedere come risponderà l'organismo quando, ad esempio, si aggiungeranno carenze di ossigeno o nutrienti", afferma Melissa Pespeni. "Uno più uno non sempre fa due quando si tratta di fattori di stress del cambiamento globale".
Ciò può essere particolarmente problematico per gli organismi che non possono riprodursi e adattarsi alle mutevoli condizioni ambientali con la stessa rapidità dei copepodi. Per saperne di più sul futuro incerto degli animali marini, seguiranno ulteriori esperimenti in cui verranno studiati altri fattori di stress.
Questa ricerca fa seguito a uno studio precedente pubblicato dallo stesso team, guidato dal professor Dr. Hans Dam dell'Università del Connecticut, che dimostra che gli animali si adattano rapidamente, ma in una capacità limitata, al riscaldamento e all'acidificazione degli oceani. + Esplora ulteriormente
