Successo dell'invasione di un simbionte lessepsiano

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 12578 (2023) Citare questo articolo

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Tra gli invasori lessepsiani di maggior successo c'è il foraminifero bentonico portatore di simbionti Amphistegina lobifera. Nel suo habitat appena conquistato, questo prolifico calcificatore e ingegnere ecosistemico è esposto a condizioni ambientali che eccedono la portata del suo habitat naturale. Per distinguere quali processi hanno facilitato il successo dell'invasione di A. lobifera nel Mar Mediterraneo abbiamo analizzato un frammento di sequenza di ~ 1400 bp che copre i marcatori dei geni SSU e ITS per confrontare le popolazioni delle sue regioni native e lungo il gradiente di invasione. La variabilità genetica è stata studiata a quattro livelli: intragenomico, di popolazione, regionale e geografico. Abbiamo osservato che l'invasione non è associata alla differenziazione genetica, ma le popolazioni invasive mostrano una netta soppressione della variabilità intragenomica tra le copie multiple del gene rRNA. Una ridotta diversità genetica rispetto a quella dell'Indopacifico si osserva già nelle popolazioni del Mar Rosso e il loro elevato potenziale di dispersione nel Mediterraneo appare coerente con un effetto testa di ponte derivante dall'espansione postglaciale dall'Oceano Indiano nel Mar Rosso. Concludiamo che la struttura genetica delle popolazioni invasive riflette due processi: elevata capacità di dispersione della popolazione originaria del Mar Rosso pre-adattata alle condizioni mediterranee e una probabile soppressione della riproduzione sessuale nell'invasore. Questa scoperta fornisce una nuova prospettiva sul costo dell’invasione dei protisti marini: il successo dell’invasiva A. lobifera nel Mar Mediterraneo avviene a costo dell’abbandono della riproduzione sessuale.

Le invasioni biologiche guidate dai cambiamenti climatici stanno attualmente modificando profondamente i paesaggi ecologici1,2. A differenza delle normali estensioni dell’areale, dove le specie seguono in gran parte il loro involucro climatico, le specie invasive conquistano spazi completamente nuovi, con una maggiore probabilità di affrontare condizioni climatiche (stagionalità), fisiche (luce), chimiche (salinità) o biotiche (microbioma e interattoma) che le superare la portata che hanno sperimentato nel loro habitat naturale. In questo contesto, è importante capire come una determinata specie può diventare un invasore di successo. La sfida dell’esposizione a condizioni straniere nello spazio appena conquistato potrebbe essere contrastata mediante adattamenti. In questo scenario, ci si può aspettare che gli invasori di successo dimostrino un elevato potenziale di adattamento3,4. In alternativa, la popolazione nativa potrebbe già possedere gli adattamenti chiave, ad esempio come risultato della sua storia evolutiva5,6, di eventi migratori passati7 o di filtraggio ecologico8.

Un notevole fenomeno di invasione biologica noto come invasione lessepsiana ha avuto luogo nel Mar Mediterraneo a partire dal 1869. L'apertura del Canale di Suez in quell'anno ha innescato una migrazione drammatica e in gran parte unidirezionale di specie marine indo-pacifiche nel Mediterraneo. Finora, nel Mediterraneo orientale sono state segnalate oltre 600 specie marine invasive9,10, con la comparsa di nuovi invasori man mano che il riscaldamento in corso rende il bacino levantino più simile ai tropici11. Tra gli invasori particolarmente riusciti ci sono i foraminiferi bentonici più grandi portatori di simbionti (LBF). Gli LBF abitano le acque costiere poco profonde, dove vivono comunemente attaccati alle alghe o al substrato duro12. I foraminiferi hanno una capacità limitata di movimento attivo durante la vita, ma gli esemplari adulti possono essere sospesi passivamente e trasportati dalle correnti13 e la mobilità passiva dei piccoli esemplari giovani, dei propaguli o dei gameti flagellati prodotti dalla riproduzione sessuale è probabilmente ancora maggiore14,15. Inoltre, nel Mediterraneo è stata documentata la dispersione dei foraminiferi mediata dal viaggio nel sistema digestivo dei pesci14,14. Questa combinazione di molteplici meccanismi di dispersione si traduce in ampi intervalli di specie e nella mancanza di differenziazione della popolazione regionale17.