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livello medio
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ARGOMENTO: BIOLOGIA MARINA
PERIODO: XXI SECOLO
AREA: OCEANO PACIFICO
parole chiave: stelle marine
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Anche le specie animali marine si ammalano, ed ammalandosi possono modificare le ecologie degli ambienti in cui vivono causando danni ad altre specie ed alle attività umane sul territorio circostante.
Esemplare di stella marina girasole (Pycnopodia helianthoides), appartenente al Phylum Echinodermata, fotografata lungo la costa del nord della California – Photo Credit: Brocken Inaglory
Sun flower sea star in tide pools.jpg – Wikimedia Commons
In questi ultimi anni è stata osservata una grave epidemia, detta sindrome da deperimento delle stelle marine (Sea Star Wasting Syndrome – SSWS) che ha colpito le popolazioni di stelle marine girasole (Pycnopodia helianthoides), dei grandi echinodermi che vivono nelle acque del Pacifico nord orientale. Si è stimato che questa devastante calamità abbia iniziato la sua letale azione da almeno una decina di anni, causando danni catastrofici agli ecosistemi e portando questa specie di grandi stelle marine sull’orlo dell’estinzione.
La ricerca internazionale è stata guidata da scienziati dell’Hakai Institute, dell’Università della British Columbia (UBC) e dell’Università di Washington, ed è stata condotta in collaborazione con The Nature Conservancy, la Tula Foundation, il Western Fisheries Research Center dell’U.S. Geological Survey e il Washington Department of Fish and Wildlife. Inizialmente i ricercatori del team, guidato da Melanie Prentice, prima autrice dello studio ed ecologa evolutiva presso l’Hakai Institute e l’UBC, avevano ritenuto che la causa potesse essere attribuita ad un virus ma, dopo un’indagine genetica durata quattro anni, è stato identificato un pernicioso patogeno, il Vibrio pectenicida, noto agli scienziati per aver prodotto ceppi batterici che hanno già devastato le popolazioni di coralli e molluschi.
La notizia è stata pubblicata sull’autorevole rivista Nature Ecology and Evolution recentissimamente (il 4 agosto). In estrema sintesi, è emerso che i ricercatori scientifici subacquei, dopo aver prelevato campioni delle stelle in deperimento, hanno utilizzato il sequenziamento del loro DNA per identificare quali potessero essere i potenziali responsabili della moria di questi echinodermi, già affetti dall’aumento delle temperature marine, confrontandone poi i risultati con quelli di individui sani.
immagine di una stella marina girasole in disfacimento – Fonte https://www.nature.org/…Roadmap_to_Recovery_for_the_Sunflower_Sea_Star_Nov 2022.pdf
Dopo molti tentativi, il team di ricercatori si è concentrato sugli alti livelli di Vibrio. pectenicida delle stelle marine infette, ritrovati analizzando il fluido celomatico contenuto nella loro cavità celomica. Questa cavità, presente in molti organismi, separa gli organi interni dal corpo esterno e permette una maggiore gamma di movimenti e flessibilità, questo perché gli organi restano imperturbati da piccoli spostamenti quando il corpo si piega o si allunga. Negli animali dal corpo molle (senza ossa) il celoma, riempito di fluido, agisce come uno scheletro idrostatico, in pratica un tipo di struttura che è sostenuta dalla pressione del fluido piuttosto che dalle ossa.
Si comprende quindi come questa malattia, che ha infettato più di 20 specie diverse, sia particolarmente devastante per le stelle marine girasole (Pycnopodia helianthoides), echinodermi che possono raggiungere un diametro di un metro che sono ormai funzionalmente estinte in gran parte delle coste degli Stati Uniti, raggiungendo a nord perdite percentuali delle popolazioni di oltre l’87% (in alcune aree del 100%). E’ stato valutato che oltre il 90% medio delle stelle marine girasole è stato sterminato nell’ultimo decennio, e questa specie è stata inserita nella Lista Rossa delle specie in pericolo critico dall’Unione Internazionale per la Conservazione della Natura.
Percentuali stimate di calo della densità di popolazione della stella marina girasole a causa dell’epidemia di SSWD nel periodo 2013-2017. Mappa adattata da Gravem et al. 2021, con punti che indicano dove sono state effettuate indagini sull’incidenza. Stime di calo percentuale da Hamilton et al. 2021. L’asterisco, * , indica una bassa confidenza della % per le ridotte dimensioni del campione per il calcolo della densità – Fonte https://www.nature.org/…_Roadmap_to_Recovery_for_the_Sunflower_Sea_Star_Nov2022.pdf
La loro importanza
Le stelle marine girasole mantengono il controllo del numero dei ricci di mare che si nutrono di alghe marine. La loro proliferazione incide sugli ecosistemi costieri con effetti diffusi e duraturi, ma ora, con la estinzione graduale di queste stelle marine, gli scienziati ne hanno assistito a un’esplosione delle popolazioni, che ha sua volta ha portato ad un forte declino delle alghe, habitat di migliaia di specie che, a loro volta, sostengono le economie locali attraverso la pesca e il turismo. Inoltre, proteggono le coste dall’idrodinamismo costiero ed immagazzinano grandi quantità di anidride carbonica, riducendo gli effetti sui cambiamenti climatici.
Scoprire la causa di questo inizialmente inspiegabile deperimento di questa specie marina non è stato semplice. Inizialmente si notano delle lesioni biancastre sul corpo della stella marina e poi, nel giro di circa due settimane, il lento ma costante deperimento dei tessuti che sembrano dissolversi, trasformando il corpo dell’animale in una sostanza viscida. Dopo aver analizzato diversi patogeni, è stato finalmente identificato il ceppo di V. pectenicida, noto come FHCF-3, come responsabile dell’infezione. Secondo lo studio, i ricercatori hanno quindi creato delle colture di V. pectenicida dalle stelle marine infette e le hanno somministrate a delle stelle marine sane. Il risultato è stata la morte di quasi tutte le stelle marine, indicando che il vibrione FHCF-3 era effettivamente il responsabile della malattia debilitante. Questo è solo il primo passo per affrontare questa malattia, si passerà ora a studiarne le cause e sperimentare il modo migliore per combatterla. “Questa scoperta apre nuove interessanti prospettive per ampliare la rete di ricercatori in grado di sviluppare soluzioni per il recupero della specie“, ha affermato Jono Wilson, direttore della scienza oceanica per la sezione californiana di The Nature Conservancy, che ha contribuito a sostenere la ricerca.
Riferimenti
Dichiarazioni stampa UBC
Roadmap_to_Recovery_for_the_Sunflower_Sea_Star_Nov2022.pdf
Contatti per approfondimenti
Alyssa Gehman, senior author
Hakai Institute and University of British Columbia marine disease ecology (206) 251-9115
alyssa.gehman@hakai.org
Melanie Prentice, first author
Hakai Institute and University of British Columbia evolutionary ecologist (236) 883-9988
melanie.prentice@hakai.org
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