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L’inquinamento ambientale, che va dalle emissioni industriali e dai deflussi agricoli ai rifiuti farmaceutici e al percolato delle discariche, rappresenta una minaccia silenziosa per la genetica della fauna selvatica. Mentre gli effetti visibili sugli animali di grandi dimensioni vengono spesso segnalati, le alterazioni genetiche sottostanti sono in gran parte inesplorate. Con l'aumento degli organismi geneticamente modificati (OGM), il rischio di inquinamento genetico, ovvero l'infiltrazione di geni ingegnerizzati nelle popolazioni selvatiche, è diventato una preoccupazione ecologica urgente.
Gli studi dimostrano costantemente che i contaminanti chimici possono alterare direttamente la diversità genetica. Ad esempio, l'esposizione ai metalli pesanti provenienti dalle fonderie in Finlandia e Russia, nonché agli isotopi radioattivi di un impianto nucleare russo, ha aumentato la variazione genetica nella cinciallegra (Parus major ) ma lo ridusse nella pigliamosche nera (Ficedula Hypoleuca ). Gli inquinanti atmosferici provenienti dalle acciaierie di Hamilton, in Ontario, sono stati collegati a un tasso di mutazione più elevato nella prole di gabbiani e topi. Modelli simili sono emersi dopo il disastro di Chernobyl, dove sono state registrate frequenze elevate di mutazioni negli uccelli e nei roditori. I metalli pesanti spesso inducono danni al DNA sia nelle specie aviarie che in quelle dei mammiferi, con zone industriali che riportano conteggi di mutazioni più elevati. Sebbene questi cambiamenti genetici non si siano ancora manifestati in una sopravvivenza o in un comportamento alterati, persistono attraverso più generazioni, indicando un impatto evolutivo a lungo termine.
Al di là delle mutazioni, l’inquinamento può causare un’asimmetria fisica osservabile – uno squilibrio nei tratti del corpo – che segnala irregolarità genetiche sottostanti. In specie come trote, topi e uccelli, gli ambienti contaminati portano ad un ingrandimento unilaterale delle caratteristiche ornamentali o delle strutture degli arti. Gli uccelli con piumaggio asimmetrico, come le rondini e i diamanti mandarini, mostrano un ridotto successo di accoppiamento e una minore vitalità della prole. Anche i tratti non riproduttivi – la dimensione del piede negli scoiattoli o la dimensione delle pinne nella trota – mostrano un aumento del rischio di predazione e una diminuzione della sopravvivenza quando sono asimmetrici. Geneticamente, queste asimmetrie indicano una ridotta diversità e una capacità compromessa di far fronte ai fattori di stress ambientale.
L’inquinamento genetico si verifica quando i tratti ingegnerizzati si diffondono nei pool genetici selvatici. Le varietà di colture progettate per resistere agli erbicidi o alle proteine insetticide possono superare le specie autoctone, provocando estinzioni locali. Gli insetti che si nutrono di colture GM spesso mostrano tassi di mutazione elevati e una forma fisica ridotta. In India, i batteri presenti sulle colture GM hanno mostrato una maggiore resistenza agli antibiotici, compresi i ceppi che minacciano il trattamento della tubercolosi. È stata osservata l'ibridazione tra organismi selvatici e modificati, documentata nella senape, nella rapa, nel ravanello e nella colza negli Stati Uniti, in India e in Europa, ma le conseguenze ecologiche a lungo termine rimangono poco chiare.
Non tutte le specie rispondono allo stesso modo. Le popolazioni con una maggiore sensibilità agli inquinanti si trovano ad affrontare una maggiore incidenza di malattie e problemi riproduttivi, accelerando le estinzioni locali. Nei topi, la suscettibilità all'ozono e alle particelle di zolfo condivide un locus cromosomico comune, suggerendo una predisposizione genetica che potrebbe rendere alcune popolazioni particolarmente vulnerabili allo stress ambientale.
I microrganismi rispondono in prima linea all’inquinamento, sviluppando resistenza agli antibiotici, agli antifungini e ai metalli pesanti. Ad esempio, E. coli isolato dallo Shipyard Creek della Carolina del Sud, contaminato da metalli tossici e rifiuti industriali, ha mostrato resistenza a nove classi di antibiotici. Man mano che i microbi ambientali sviluppano una maggiore virulenza e resistenza, possono alterare le dinamiche delle malattie negli animali che entrano in contatto con loro.
