Il fatto che i caribù migrino o rimangano fermi è determinato dai geni che si sono evoluti nell’ultima era glaciale

Le attività umane stanno influenzando i comportamenti migratori di alcune popolazioni di caribù. Credito: Mark Bradley/Parks Canada, autore fornito

Quando si parla di caribù, la maggior parte delle persone probabilmente pensa a qualche versione della renna di Babbo Natale. Sebbene le renne nella vita reale purtroppo non mostrino nessuno dei tratti associati all’aiutare Babbo Natale a consegnare fantastici doni in tutto il mondo, i caribù, la loro controparte nordamericana della stessa specie (Rangifer Tarandus), sono in effetti noti per eseguire epici a lunga distanza migrazioni.

Nonostante ciò, non tutti sanno che non tutti i caribù migrano: i caribù che vivono nelle foreste boreali sono infatti prevalentemente sedentari. Le cose possono diventare ancora più complicate se si considerano le popolazioni in cui migrano solo alcuni caribù, un fenomeno chiamato migrazione parziale.

Perché esistono queste differenze di comportamento è un’affascinante domanda di ricerca, la cui risposta è strategicamente importante per la conservazione degli animali migratori, che sono globalmente in pericolo.

In uno studio pubblicato di recente, abbiamo esaminato questi due tipi di comportamenti nei caribù in via di estinzione del Canada occidentale e abbiamo collegato la tendenza di un caribù a migrare con il suo patrimonio genetico.

Marcatori genetici

Lo scopo principale del nostro studio era di indagare se il comportamento migratorio dei caribù è associato alla genetica. Questo, abbiamo esaminato i polimorfismi a singolo nucleotide (SNP) che sono frammenti di studi sul DNA. Gli SNP sono molto abbondanti e si trovano nei geni di tutto il corredo genetico di un organismo. Ciò significa che sono particolarmente adatti per studi volti a determinare l’associazione tra caratteristiche genetiche, ecologiche e comportamentali.

All’inizio, questi tipi di marcatori erano usati solo per specie modello come esseri umani e topi, ma grazie alle recenti tecnologie ora possono essere ottenuti e analizzati nel contesto di specie selvatiche a un costo ragionevole.

Il nostro gruppo di ricerca, con sede presso l’Università di Calgary, ha studiato il comportamento migratorio in 139 caribù con radiocollare in tutto il Canada occidentale. Questi caribù appartenevano a popolazioni dislocate in ambienti diversi, che vanno dalla tundra alle foreste e alle montagne. Abbiamo esaminato le posizioni GPS per ciascun animale utilizzando diversi approcci, inclusa l’osservazione del movimento di un singolo animale e delle gamme stagionali (le aree invernali ed estive in cui vivono gli animali).

Di conseguenza, siamo stati in grado di dire quali animali erano migratori e quali no, e abbiamo stabilito che i caribù nella tundra tendono ad essere più migratori di altri, eseguendo la migrazione più lunga (fino a 500 chilometri in un modo). Questi risultati hanno anche supportato studi precedenti.

Il fatto che i caribù migrino o rimangano fermi è determinato dai geni che si sono evoluti nell'ultima era glaciale

Caribù selvatico nelle Montagne Rocciose del Canada. Credito: Mark Bradley/Parchi Canada

Eredità genetica

Il nostro primo passo è stato esaminare gli SNP e determinare gruppi di individui con caratteristiche genetiche simili. Per ciascuno dei 139 caribù che abbiamo monitorato, abbiamo ottenuto circa 30.000 SNP. Il nostro caribù apparteneva principalmente a un gruppo settentrionale o meridionale, il che è coerente con studi precedenti.

Storicamente, due lignaggi genetici dei caribù si sono evoluti in rifugi glaciali separati (aree senza ghiaccio, dove sono sopravvissute flora e fauna) situate a nord ea sud della calotta glaciale durante le ere glaciali. I rifugi storici del nord erano prevalentemente composti da habitat della tundra, dove i caribù migravano per seguire il cibo disponibile stagionalmente.

Al contrario, la porzione meridionale dell’areale della specie era dominata da ambienti boschivi, dove i caribù erano sedentari a causa della ridotta stagionalità delle risorse. I nostri risultati hanno mostrato che i caribù appartenenti al gruppo settentrionale avevano maggiori probabilità di migrare, indicando che la migrazione potrebbe essere associata all’ascendenza genetica del caribù.

Abbiamo quindi voluto sapere se esistessero mutazioni genetiche specifiche associate al comportamento migratorio e di conseguenza identificato 57 SNP associati alla migrazione. Molti di questi SNP sono stati trovati in geni che possono influenzare la migrazione in altre specie. Questi geni includevano quelli che regolano i ritmi circadiani, il sonno, il metabolismo dei grassi e la produzione di ormoni.

Nel complesso, i nostri risultati forniscono la prova iniziale di un pacchetto di geni ancestrali comuni tra i gruppi migratori che influenza l’inclinazione a migrare.

L’uomo colpisce gli habitat

È noto che gli animali migratori influiscono positivamente sulla biodiversità e sul funzionamento dell’ecosistema. All’arrivo in un sito di destinazione, gli immigrati depositano e altre sostanze nelle comunità e negli ecosistemi residenti. Questo è influenzato dalle attività umane e ci sono stati cali drammatici risultanti nelle popolazioni di ungulati migratori. La scomparsa del comportamento migratorio è ora riconosciuta come una sfida di conservazione globale, con nuove scoperte allarmanti in particolare per il caribù.

Le alterazioni dell’habitat causate dall’uomo e il cambiamento climatico hanno entrambi contribuito al declino dei caribù. Questo, insieme all’estinzione locale di alcune popolazioni di caribù di montagna, potrebbe significare la scomparsa di altri comportamenti ecologici e genetici.

Se, come riportiamo, il comportamento migratorio è geneticamente influenzato, il caribù potrebbe essere ulteriormente influenzato dalla perdita permanente del comportamento migratorio. Il comportamento migratorio, così come l’insieme delle mutazioni che vi contribuiscono, potrebbero non essere facilmente ristabiliti una volta perso.

Le mutazioni genetiche, in particolare quelle benefiche, si verificano in tempi evolutivi incompatibili con il rapido declino del caribù. Di fronte a un rapido declino, è probabile che emergano nuove mutazioni, comprese quelle che influenzano la migrazione.

Questa perdita potrebbe forse essere evitata con il mantenimento degli habitat stagionali per i caribù, una strategia che faciliterebbe la migrazione e darebbe ai caribù una migliore possibilità di combattere la persistenza della popolazione.


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Fornito da La conversazione

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con licenza Creative Commons. Leggi l’articolo originale.La conversazione

Citazione: Se i caribù migrano o rimangono fermi è determinato dai geni che si sono evoluti nell’ultima era glaciale (2022, 21 marzo) recuperati il ​​21 marzo 2022 da https://phys.org/news/2022-03-caribou-migrate-genes-evolved -ghiaccio.html

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