Concetto artistico che illustra la diminuzione della gamma geografica del rinoceronte e la perdita di variabilità genetica. Credito:L'opera d'arte è gentilmente concessa da Mark Belan, artscistudios.com
Il cambiamento climatico e la distruzione dell'habitat potrebbero aver già causato la perdita di più di un decimo della diversità genetica terrestre del mondo, secondo una nuova ricerca guidata da Moises Exposito-Alonso di Carnegie e pubblicata su Science . Ciò significa che potrebbe essere già troppo tardi per raggiungere l'obiettivo proposto dalle Nazioni Unite, annunciato lo scorso anno, di proteggere il 90 per cento della diversità genetica per ogni specie entro il 2030, e che dobbiamo agire rapidamente per prevenire ulteriori perdite.
Diverse centinaia di specie di animali e piante si sono estinte nell'era industrializzata e l'attività umana ha influenzato o ridotto metà degli ecosistemi terrestri, colpendo milioni di specie. La parziale perdita dell'area geografica diminuisce la dimensione della popolazione e può impedire geograficamente alle popolazioni della stessa specie di interagire tra loro. Ciò ha serie implicazioni per la ricchezza genetica di un animale o di una pianta e per la loro capacità di affrontare le imminenti sfide del cambiamento climatico.
"Quando porti via o modifichi fondamentalmente le fasce dell'habitat di una specie, limiti la ricchezza genetica disponibile per aiutare quelle piante e animali ad adattarsi alle mutevoli condizioni", ha spiegato Exposito-Alonso, che ricopre una delle prestigiose posizioni di Staff Associate di Carnegie, il che riconosce eccellenza all'inizio della carriera ed è anche professore assistente, per gentile concessione, alla Stanford University.
Fino a poco tempo, questa importante componente è stata trascurata quando si fissavano obiettivi per preservare la biodiversità, ma senza un pool diversificato di mutazioni genetiche naturali su cui attingere, le specie saranno limitate nella loro capacità di sopravvivere alle alterazioni della loro area geografica.
Infografica che illustra come la perdita di habitat sia legata alla perdita della diversità genetica e al rischio di estinzione. Credito:l'illustrazione è gentilmente concessa da Mark Belan, artscistudios.com
Nella cultura popolare, le mutazioni trasmettono super poteri che sfidano le leggi della fisica. Ma in realtà, le mutazioni rappresentano piccole variazioni naturali casuali nel codice genetico che potrebbero influenzare positivamente o negativamente la capacità di un organismo di sopravvivere e riprodursi, tramandandone i tratti positivi alle generazioni future.
"Di conseguenza, maggiore è il pool di mutazioni a cui una specie è in grado di attingere, maggiori sono le possibilità di imbattersi in quella fortunata miscela che aiuterà una specie a prosperare nonostante le pressioni create dalla perdita dell'habitat, nonché dal cambiamento di temperatura e modelli di precipitazioni", ha aggiunto Exposito-Alonso.
Lui e i suoi collaboratori hanno deciso di sviluppare un quadro basato sulla genetica delle popolazioni per valutare la ricchezza delle mutazioni disponibili per una specie all'interno di una determinata area.
Hanno analizzato i dati genomici per più di 10.000 organismi individuali in 20 specie diverse per dimostrare che la vita vegetale e animale terrestre della Terra potrebbe già essere molto più a rischio di perdita della diversità genetica di quanto si pensasse in precedenza. Poiché la velocità con cui viene recuperata la diversità genetica è molto più lenta di quella con cui viene persa, i ricercatori la considerano effettivamente irreversibile.
Infografica che illustra che la perdita di biodiversità genetica supera già gli obiettivi di conservazione delle Nazioni Unite. Credito:l'illustrazione è gentilmente concessa da Mark Belan, artscistudios.com
"Lo strumento matematico che abbiamo testato su 20 specie potrebbe essere ampliato per fare proiezioni genetiche di conservazione approssimative per altre specie, anche se non conosciamo i loro genomi", ha concluso Exposito-Alonso. "Penso che i nostri risultati potrebbero essere utilizzati per valutare e tracciare i nuovi obiettivi globali di sostenibilità, ma c'è ancora molta incertezza. Dobbiamo fare un lavoro migliore nel monitoraggio delle popolazioni di specie e nello sviluppo di più strumenti genetici".
"Moi ha adottato un approccio audace e creativo per sondare una questione scientifica che è fondamentale per i responsabili politici e gli ambientalisti per capire se vogliono implementare strategie che affronteranno le sfide imminenti che il nostro mondo dovrà affrontare", ha affermato Margaret McFall-Ngai, Direttore della Divison di Carnegie, appena lanciata di scienze e ingegneria della biosfera. "Questo tipo di coraggio intellettuale illustra il modello Carnegie di fare scienza fuori dagli schemi e il tipo di lavoro che è un segno distintivo del nostro prestigioso programma Staff Associate."
Il team di ricerca comprendeva membri del laboratorio di Exposito-Alonso—Lucas Czech, Lauren Gillespie, Shannon Hateley, Laura Leventhal, Megan Ruffley, Sebastian Toro Arana ed Erin Zeiss—oltre ai collaboratori Tom Booker della University of British Columbia; Christopher Kyriazis dell'UCLA; Patricia Lang, Veronica Pagowski, Jeffrey Spence e Clemens Weiß della Stanford University; e David Nogues-Bravo dell'Università di Copenaghen. + Esplora ulteriormente
