Dagli archivi del passato alla biodiversità di oggi: cento anni di perdita genetica nei mari tropicali

Un villaggio di pescatori nelle Filippine. Foto: Brian Evans/Flickr

La conoscenza scientifica (quella occidentale, che definiamo ‘scienza’ per antonomasia) non è una rappresentazione totalmente oggettiva della realtà, ma è a sua volta il frutto di una specifica visione del mondo, influenzata dal contesto storico, sociale e politico in cui si è sviluppata.

Ad esempio, molte scoperte scientifiche sul mondo naturale sono state rese possibili dall’avvento del colonialismo europeo, che ha aperto nuove rotte, consentito la scoperta di nuovi ambienti, e spesso ha assorbito le conoscenze naturalistiche accumulate dalle popolazioni indigene nel corso di secoli. In molti casi, anche il metodo di scoperta ha ricalcato il modus operandi del colonialismo: un approccio predatorio, che ha visto avventurieri, naturalisti e scienziati appropriarsi indebitamente di risorse naturali, come nel caso della raccolta di esemplari rari, esotici o semplicemente sconosciuti per arricchire le collezioni private e museali europee e nordamericane.

Ma questo modo di fare scienza, decisamente problematico alla luce della consapevolezza odierna, ha lasciato in eredità un ampio bagaglio di dati e conoscenze che, al netto di una loro necessaria contestualizzazione, possono tornarci utili ancora oggi. È da questo presupposto che è nato il progetto Albatross Re-Collection, una collaborazione tra ricercatori e ricercatrici filippine e nordamericane che ha sfruttato i risultati della spedizione della nave americana Albatross, che tra il 1908 e il 1910 raccolse moltissimi campioni di organismi marini proprio nelle acque delle Filippine.

Quei campioni, oggi conservati al Museo Nazionale di Storia Naturale della Smithsonian Institution di Washington, hanno però una particolarità che ha attirato i ricercatori odierni: anziché essere conservati in formalina, i resti degli organismi raccolti durante la spedizione vennero immersi nel rum. Si tratta di una circostanza eccezionale: mentre la formalina degrada il DNA, il rum in cui quei resti di animali, risalenti a 110 anni fa, sono stati conservati ha permesso che il loro DNA si mantenesse in buono stato, e che potesse essere quindi studiato. E così è stato fatto.

Una finestra unica sulla biodiversità del passato

Il piano d’azione dei ricercatori è stato chiaro fin da subito: sequenziare il DNA dei campioni “storici” e compararlo con esemplari moderni raccolti negli stessi luoghi dei loro antenati, per vedere come è cambiata, in poco più di un secolo, la diversità genetica delle popolazioni marine locali. Si tratta di un approccio sempre più diffuso, oggi codificato in una disciplina specifica, la genomica temporale: una ricerca che sfrutta la disponibilità di grandi quantità di esemplari raccolti nel passato e conservati in musei e istituzioni scientifiche e li compara con esemplari moderni per studiare direttamente la storia evolutiva della biodiversità del pianeta. Si tratta di dati che oggi sono particolarmente preziosi per capire a pieno la portata dell’attuale crisi della biodiversità causata dalle attività umane.

Come spiegano gli autori della ricerca, i cui risultati sono stati pubblicati sulla rivista scientifica PNAS, Hamilo Cove, che è il luogo da cui provengono tutti gli esemplari studiati, ha subìto drastici cambiamenti dal punto di vista ambientale. “Schiacciata tra regioni che sono state pesantemente degradate dagli umani nell’ultimo secolo, con città densamente popolate a nord e terreni agricoli a sud”, come la descrivono gli studiosi, l’area ha visto un sostanziale aumento della pressione di pesca e, al tempo stesso, un crescente inquinamento, dovuto agli scarichi delle intense attività agricole.

È questo insieme di fattori la causa del cattivo stato di salute delle popolazioni delle due specie di pesce pony – i cui nomi scientifici sono Equulites laterofenestra e Gazza minuta – su cui i ricercatori si sono concentrati. Si tratta di due specie che vivono nelle acque basse, vicino alle coste, e che vengono pescate a scopo commerciale. Analizzando il genoma di 29 esemplari raccolti nel 1908 dalla nave Albatross e di 188 esemplari raccolti nel 2018 (comprati direttamente dai pescatori o sui mercati locali), dopo aver verificato che gli esemplari storici e quelli moderni appartengono alle stesse popolazioni, i ricercatori hanno documentato, in entrambe le specie, sia un calo nella densità delle popolazioni di questi pesci, sia un impoverimento della loro diversità genetica nell’ultimo secolo.

Le attività umane modificano anche la genetica delle popolazioni

Si tratta di risultati che i ricercatori stessi hanno definito sorprendenti: “Il tasso di perdita di diversità che abbiamo osservato è comparabile a quello già identificato negli uccelli e nei mammiferi, e più alto di quello riscontrato in pesci marini delle regioni temperate”. Infatti, si ritiene comunemente che le specie marine abbiano popolazioni più ampie e sparse su areali più grandi, e che quindi sia meno probabile che subiscano fenomeni di calo della diversità genetica della stessa entità di quello che avviene in popolazioni più piccole e frammentate. Eppure, i risultati di questo e di altri studi sembrano confutare tale convinzione, dimostrando che quanto si è osservato per i pesci che vivono nei mari temperati non è rappresentativo di tutti i pesci marini.

La marcata perdita di diversità genetica notata nelle due specie di pesce pony studiate suggerisce che gli ambienti acquatici tropicali, come le barriere coralline e gli ecosistemi costieri, stiano vedendo erosa la propria diversità genetica anche a causa di fenomeni come la sovrappesca, la degradazione degli habitat naturali e l’inquinamento. “Un tale declino – segnalano i ricercatori – evidenzia la capacità degli impatti antropogenici di tradursi in conseguenze a lungo termine sulla genetica delle popolazioni naturali, e di limitare la capacità adattativa futura, soprattutto in alcune delle aree più ricche di biodiversità degli oceani”.

La diversità genetica, infatti, è stata riconosciuta come uno degli aspetti essenziali (Essential Biodiversity Variable) da tutelare per mantenere la biodiversità del pianeta in salute. Il Kunming-Montréal Global Biodiversity Framework, che è il trattato internazionale che ha definito gli obiettivi per la protezione della biodiversità da realizzare entro il 2030, identifica la diversità genetica come una delle tre componenti chiave della biodiversità (le altre sono la diversità di specie e quella ecosistemica). La riduzione di questo fattore, infatti, limita la capacità adattativa di popolazioni e specie, cioè la loro capacità di mettere in campo strategie adattative e di evolversi in risposta ai cambiamenti ambientali: una capacità che è particolarmente importante in un’epoca di rapidi cambiamenti ambientali, come quella odierna.

Tutelare la biodiversità in tutte le sue parti

Concentrarsi sulle componenti invisibili della biodiversità, come la diversità genetica, è perciò un compito essenziale per pianificare attività di conservazione efficaci e adattate ai contesti locali. Questo studio rappresenta solo il primo risultato del progetto di ricerca Albatross Re-Collection, che, sfruttando anche gli altri campioni raccolti durante la spedizione scientifica della nave Albatross, studierà la variazione storica della diversità genetica anche in altre specie di pesci tropicali. Ricostruire questa dimensione nascosta della biodiversità sarà fondamentale non solo per comprendere quanto le attività umane possano alterare gli ecosistemi marini tropicali, ma anche per contribuire al raggiungimento degli obiettivi internazionali di tutela della biodiversità, tra cui quello di mantenere intatto almeno il 90% della diversità genetica a livello globale entro il 2030, come sancito dagli accordi internazionali.