Qualifica: ricercatore
Istituzione/Azienda: Università degli studi di Padova
Sessione di intervento
Iniziative pilota per una molluschicoltura Carbon Free
Intervento
L’impatto delle Heat waves sulla biologia della vongola filippina Ruditapes philippinarum
Abstract
Eventi estremi legati al clima come le ondate di calore (“heat waves”, HWs) costituiscono una importante minaccia per gli ecosistemi costieri [1], in particolare per tutti quegli ambienti caratterizzati da acque poco profonde, come la laguna di Venezia, in cui le variazioni giornaliere dei parametri chimico-fisici dell’acqua sono più accentuati durante la stagione estiva. Tra le specie più abbondanti nella laguna di Venezia vi è la vongola filippina Ruditapes philippinarum, che è stata importata in Italia a scopi di allevamento e che ora costituisce una fondamentale risorsa economica per gli allevatori che operano tra il delta del Po e le lagune di Venezia, Grado e Marano, dove viene prodotto circa il 90% di tutta la produzione europea di vongole filippine [2]. A partire dai primi anni 2000 si è però verificato un crollo nello stock di vongole nella laguna di Venezia, molto probabilmente a causa del sovrasfruttamento di questa risorsa e delle concomitanti HWs (in particolare quella del 2003) che hanno interessato la laguna [3].
I molluschi bivalvi come le vongole sono particolarmente suscettibili alle HWs [4] che possono causare mortalità di massa nelle popolazioni colpite. Un aspetto sinora poco indagato di tale fenomeno però riguarda gli effetti subletali sugli organismi, in particolar modo a seguito di esposizioni prolungate nel tempo. Infatti, a causa del cambiamento climatico, la frequenza, durata ed intensità delle HWs è destinata ad aumentare nel tempo [5], rendendo essenziale una corretta comprensione degli effetti subletali sugli organismi sessili come i bivalvi.
Negli animali sottoposti ad HW, le analisi hanno rilevato un significativo aumento nel tempo di infossamento che potrebbe, in condizioni naturali, renderli più vulnerabili ai predatori, un’aumentata filtrazione e un significativo decremento nell’indice epato-somatico (solamente negli individui maschi), a suggerire una importante riduzione delle riserve energetiche nei maschi a seguito dell’esposizione alla HW.
A livello biochimico l’attività di due importanti enzimi antiossidanti (e.g. Glutatione perossidasi e Catalasi) sono risultate significativamente aumentate nei maschi sottoposti ad HW, mentre nessuna differenza è stata riscontrata nelle femmine, ad indicare un maggior stress ossidativo nei maschi. Il profilo dei metaboliti ha mostrato una maggior concentrazione di Alanina e Glutammato negli animali sottoposti ad HW, suggerendo l’attivazione di processi metabolici di degradazione delle proteine per formare glucosio, necessario per fronteggiare lo stress termico della HW. Tra i lipidi sono stati registrati dei cambiamenti che suggeriscono un adattamento omeoviscoso atto a compensare la fluidità delle membrane citoplasmatiche in funzione dello stress termico.
A livello trascrittomico, sia nei maschi che nelle femmine, è stata riscontrata una ridotta espressione di geni e pathways legate alla riproduzione e alla maturazione dei gameti, osservazione poi confermata anche da un’analisi istologica che ha evidenziato come le femmine sottoposte ad HW producano cellule uovo di dimensioni ridotte rispetto alle femmine di controllo.
A livello del microbioma degli animali sottoposti ad HW in generale è stata riscontrata una riduzione nella ricchezza (in termini di specie che compongono il microbioma), un aumento dei generi patogeni e una riduzione dei generi benefici, con un impatto che sembra essere maggiore nelle femmine che nei maschi.
Nel complesso abbiamo rilevato che uno stress subletale derivato da HW prolungata è in grado di generare molteplici implicazioni con numerosi ed importanti effetti a diversi livelli di organizzazione biologica nelle vongole, dimostrando l’importanza di ulteriori studi in altre specie al fine di ottenere un quadro completo delle risposte dei molluschi bivalvi a queste situazioni di stress che saranno, nel breve futuro, sempre più rilevanti
