I pesciolini bianchi cambiano rapidamente il loro ciclo vitale quando i terremoti interrompono la rotta verso il mare.

Una nuova ricerca dell’Università di Otago—Ōtākou Whakaihu Waka dimostra che i pesciolini bianchi di Aotearoa Nuova Zelanda sono in grado di modificare rapidamente il proprio ciclo vitale in risposta a improvvisi cambiamenti ambientali. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature Communications .

Questi pesci, che da giovani vanno in mare in autunno e migrano di nuovo nei fiumi in primavera, dove vengono pescati come avannotti, subiscono drastici cambiamenti biologici quando le loro vie di accesso al mare vengono bloccate.

Jonathan Waters, autore principale dello studio e membro del Dipartimento di Zoologia, afferma che questo fenomeno può verificarsi in seguito a eventi significativi, come i terremoti.

“In Nuova Zelanda, i terremoti hanno causato importanti frane, che hanno formato nuovi laghi e impedito ai pesciolini di raggiungere il mare”, afferma.

“Le nostre ricerche dimostrano che i pesciolini isolati nei laghi possono cambiare rapidamente il loro ciclo vitale, riproducendosi in primavera anziché in autunno, per sfruttare la maggiore produttività dei laghi durante l’estate.”

La vita nel lago cambia i pesci

Il coautore Gerry Closs, anch’egli del Dipartimento di Zoologia, afferma che i pesciolini che vivono esclusivamente nei laghi si sono evoluti diventando più piccoli e deboli rispetto ai pesciolini marini, che devono essere nuotatori abili nelle acque costiere agitate.

“È interessante notare che la nostra ricerca dimostra che i bianchetti che vivono in mare sono molto più muscolosi e crescono più velocemente di quelli che vivono in acque interne, il che potrebbe avere rilevanza per il futuro dell’acquacoltura dei bianchetti”, afferma Closs.

Un vantaggio genetico per i paesi senza sbocco sul mare

Lo studio ha confrontato la genetica dei pesciolini d’acqua dolce che vivono in acque interne con quella dei pesciolini migratori e ha scoperto che alcuni esemplari di questi ultimi sono individui “eccezionali”, dotati della capacità di adattarsi alla vita in acque interne.

L’autore principale, Ash Iwikau, studente di master in scienze presso il Dipartimento di Zoologia, afferma che i ricercatori hanno scoperto una piccola porzione del genoma del pesce bianco che è fondamentale per l’adattamento alle condizioni del lago.

“È quasi come se i pesci fossero pre-adattati ad affrontare i cambiamenti ambientali“, afferma.

“Questa ricerca fornisce spunti unici su come i genomi possono essere strutturati per consentire agli animali di tenere il passo con i cambiamenti ecologici.”

Abstract

L’adattamento è considerato essenziale per le specie che affrontano i cambiamenti ambientali, ma la nostra comprensione dell’evoluzione di ecotipi complessi rimane limitata. Dimostriamo che un consistente cluster genomico di alleli co-adattati ha ripetutamente alimentato complessi cambiamenti nel ciclo vitale dei pesci. In particolare, la maggior parte dei loci outlier forti che sono alla base dei ripetuti casi di isolamento verso le acque interne di lignaggi di Galaxias precedentemente marini e migratori si trovano su un singolo cromosoma. Confronti fenotipici, comportamentali e genomici rivelano una forte base parallela per i cambiamenti di ecotipo multi-tratto (osmoregolazione; muscolatura; locomozione; riproduzione) in otto popolazioni isolate verso le acque interne indipendentemente l’una dall’altra. È fondamentale notare che le popolazioni migratorie ospitano individui “jackpot” portatori di sequenze intatte essenziali per rapidi cambiamenti multi-tratto nel ciclo vitale. Le elevate frequenze osservate di questi portatori di jackpot migratori spiegano i rapidi cambiamenti di ecotipo rilevati nelle popolazioni di Galaxias isolate da recenti frane catastrofiche in Nuova Zelanda. Questi risultati rappresentano un esempio completo di evoluzione complessa degli ecotipi, evidenziando il ruolo chiave della variazione genomica modulare nel facilitare rapidi cambiamenti adattativi.

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