Libellule, api, coleotteri, farfalle e il loro DNA

Nov 2024 – Benedetta Pagni

Libellule, api, coleotteri saproxilici e farfalle. Anzi, odonati, imenotteri, coleoptera e lepidotteri. Sono questi i 4 gruppi sistematici di insetti, sono monitorati dall’Unione Mondiale per la Conservazione della Natura (IUCN, International Union for Conservation of Nature), e che fanno parte delle Liste Rosse italiane delle specie minacciate, una delle attività più influenti che la IUCN promuove da decenni.

“Abbiamo deciso di concentrare i nostri sforzi sulle specie inserite nella Lista Rossa a causa della loro importanza nelle politiche di conservazione e nei quadri di gestione. Inoltre, visti i prossimi obiettivi delineati nella Strategia Europea per la Biodiversità, è necessario raccogliere dati affidabili su queste specie di insetti per soddisfare le crescenti richieste di conservazione e gestione della biodiversità.” Sono queste le parole di Serena Baini e Alessio De Biase, i due autori di uno studio pubblicato a inizio 2024, che si sono occupati di creare un database contenente tutte le sequenze di materiale genetico di questi insetti.

Ma andiamo per ordine.

Il database degli insetti e del loro DNA mitocondriale

I due ricercatori dell’Università di Roma “La Sapienza” hanno creato un innovativo database bioinformatico per la ricerca, la raccolta e l’analisi di sequenze di DNA mitocondriale o mtDNA, ossia quel materiale genetico che si trova all’interno dei mitocondri, un tipo di organello cellulare. 

I principali presupposti di partenza sono stati il deterioramento della popolazione e della biodiversità degli insetti e l’ancora limitata comprensione dei modelli genetici spaziali e della storia evolutiva di questi organismi, ostacolandone così delle strategie di conservazione efficaci. Infatti, i dati genetici, disponibili in archivi pubblici – come GenBank e BOLD – e che rappresentano una risorsa preziosa per studiare la diversità e le relazioni evolutive delle popolazioni, presentano alcune criticità, come informazioni incomplete e protocolli di campionamento variabili.

Partendo, quindi, da database già esistenti e da studi precedenti, è stato creato un nuovo archivio georeferenziato e curato di dati genetici che include i 4 taxa di insetti della Lista Rossa italiana – libellule, api, coleotteri saproxilici e farfalle appunto – integrando circa 33.000 sequenze mitocondriali con dati su tassonomia, località di raccolta, coordinate geografiche e stato di conservazione per 1.466 specie.

Che cosa mostra il database

Una volta raccolti tutti i dati, sistemati e puliti e costruito il database, gli autori hanno tirato le somme del loro lavoro. Quello che è emerso è stata una certa carenza di dati e informazioni per coleotteri e imenotteri, alcuni dei quali appartenenti a specie minacciate. Nel complesso, però, sono riusciti a recuperare quasi il 41% delle 151 specie incluse nella Lista Rossa, il 99% delle 88 specie degli odonati, il 91% dei 289 lepidotteri e il 52% dei coleotteri. 

L’elemento di ulteriore valore che è stato apportato è la georeferenzialità dei dati, vale a dire quali informazioni appartengono a quali paesi e lo stato di raccolta di questi dati.

Dei tanti paesi analizzati, nelle mappe sono riportati i 10 paesi con il maggior numero di sequenze genetiche e di specie identificati e riportati nel database. 

L’Italia è al primo posto per il numero di sequenze di odonata e di lepidoptera e di queste ultime ha registrato anche il numero più alto di specie. Questa ricchezza di farfalle nella Penisola, nota da decenni se non da centinaia di anni, potrebbe essere stata un fattore a spingere la stessa IUCN Italia a proporle come un bioindicatore per valutare e monitorare lo stato di salute della biodiversità in Italia. “Le farfalle, infatti, rappresentano ottimi bioindicatori, sia per alcune loro caratteristiche ecologiche e fisiologiche, sia per le conoscenze di base già a disposizione, a livello internazionale e nazionale”, scrivono gli autori della Lista Rossa delle farfalle italiane. Questi animali, infatti, manifestano tutti e tre gli elementi per diventare un ottimo bioindicatore: l’attendibilità scientifica, la praticità con cui è possibile ottenere dati dalle operazioni di monitoraggio, la rilevanza politica e sociale.

L’Italia si distingue in Europa per la straordinaria raccolta di dati genetici sugli insetti, in particolare per le libellule e le farfalle, contribuendo significativamente alla biodiversità registrata nel continente. Nella categoria delle libellule, l’Italia guida con 365 sequenze genetiche catalogate, superando Germania (241) e Polonia (138). Anche tra le farfalle, l’Italia si posiziona al vertice con un totale di 6.569 sequenze genetiche, seguita dalla Spagna (3.993) e Francia (2.304).

D’altra parte, la Germania eccelle nei dati genetici relativi agli imenotteri (api, vespe e altri insetti impollinatori). Con 223 sequenze e 46 specie uniche, il paese tedesco rappresenta il nucleo europeo di questo ordine fondamentale per la salute ecologica e la produttività agricola. La Francia segue con un discreto numero di sequenze (61) e di specie uniche (24), pari all’Italia.

Per i coleotteri, la Germania dimostra ancora una volta il suo primato con una raccolta imponente di 5.914 sequenze e 746 specie uniche. Questi dati, oltre a rappresentare un’enorme risorsa per lo studio dell’evoluzione genetica e della biodiversità europea, riflettono l’attenzione della Germania verso lo studio degli insetti decompositori, cruciali per il mantenimento dell’equilibrio degli ecosistemi forestali.

Questa diversità nei dati raccolti dai vari paesi europei è una testimonianza della varietà e della complessità della biodiversità europea. Ogni paese sembra avere una sua specializzazione, contribuendo – con il proprio patrimonio di dati genetici – a una conoscenza più ampia e approfondita degli insetti che popolano il continente. Ma non bisogna abbassare la guardia perché, come concludono i ricercatori, “il cambiamento ambientale globale e l’aumento delle perturbazioni provocate dall’uomo sottolineano la necessità di una comprensione più approfondita delle connessioni della biodiversità su scala globale.”

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