L'importanza della diversità genetica per la sopravvivenza delle specie

La Diversità genetica è fondamentale per le specie per adattarsi a ambienti in cambiamento. Questa idea è diventata più riconosciuta durante un incontro globale nel 1992, dove è stata identificata come una delle parti principali della biodiversità, insieme alla varietà di specie ed ecosistemi. Dopo essere stata ignorata in molte discussioni globali per anni, nel 2022 è finalmente stato stabilito un nuovo quadro che sottolinea l'importanza di mantenere e ripristinare la diversità genetica in tutte le specie per aiutarle ad adattarsi.

#Sforzi di conservazione

Gli sforzi di conservazione si sono concentrati principalmente su specie ad alto rischio di estinzione. Queste sono specie che hanno rimasto pochissimi individui. L'obiettivo è stato quello di gestire queste popolazioni affinché non perdano la loro diversità genetica o soffrano di incrocio tra consanguinei. Ad esempio, si suggerisce che le specie dovrebbero avere più di 500 individui efficaci per mantenere stabile la loro diversità genetica nel tempo. Tuttavia, molte specie che non sono attualmente minacciate hanno comunque perso parti del loro habitat e delle loro popolazioni, il che probabilmente influisce anche sulla loro diversità genetica.

#Quadro Globale sulla Biodiversità

Il quadro globale aggiornato sulla biodiversità mira a proteggere tutte le specie dalla perdita di diversità genetica, non solo quelle in pericolo. Nonostante l'introduzione di nuovi strumenti genomici per analizzare molte specie, non ci sono ancora stime globali o metodi per prevedere come cambierà la diversità genetica in futuro.

Per monitorare la diversità genetica, gli sforzi di conservazione hanno utilizzato indicatori proxy basati sulle dimensioni attuali delle popolazioni e sulle aree degli habitat. Questi indicatori si basano sull'idea che il numero di individui di una specie e la loro distribuzione geografica siano collegati alla loro diversità genetica. Ad esempio, molte specie minacciate con popolazioni in declino mostrano spesso una diversità genetica più bassa, in particolare tra i vertebrati e i mammiferi. Sono stati suggeriti nuovi indicatori per monitorare le perdite di diversità genetica, concentrandosi sulla proporzione di popolazioni con meno di 500 individui efficaci e sul numero totale di popolazioni perse rispetto a una linea di base.

#Diversità Genetica e Dimensione della Popolazione

Le misure proxy per la diversità genetica non forniscono dati genetici precisi, rendendole più facili ed economiche da usare. Tuttavia, non offrono un quadro chiaro della diversità del DNA o delle perdite future. Calcoli accurati della diversità genetica richiedono il sequenziamento del DNA per più individui o popolazioni all'interno di una specie.

Una nuova relazione proposta collega il numero di mutazioni in una specie al suo intervallo geografico. Questa relazione può aiutare a tradurre gli indicatori proxy esistenti in misure più accurate della diversità genetica. Ad esempio, comprendere come si comportano le metriche di diversità genetica nei contesti geografici può fornire indicazioni sugli impatti a lungo termine della Perdita di habitat.

#Prevedere gli Impatti a Lungo Termine

I ricercatori hanno sviluppato nuove teorie e simulazioni per prevedere le perdite di diversità genetica in paesaggi complessi nel futuro. La genetica di popolazione tradizionale si è concentrata su un equilibrio ma non cattura efficacemente le dinamiche della diversità genetica nel tempo, specialmente in paesaggi alterati. Il nuovo modello considera come le popolazioni interagiscono all'interno di uno spazio geografico e come queste interazioni cambiano a causa della perdita di habitat.

Utilizzando simulazioni, gli scienziati hanno studiato come la diversità genetica diminuisce con la distruzione dell'habitat. Hanno scoperto che le perdite a breve termine di diversità genetica seguono a ritardo la perdita di area habitat. Questo ritardo è influenzato da quanto bene una specie può muoversi e condividere geni attraverso il proprio paesaggio.

Gli effetti della perdita di habitat variano tra le specie. Ad esempio, le specie con una struttura di popolazione elevata subiscono maggiori perdite a breve termine di diversità genetica, mentre nel lungo termine, le popolazioni strutturate possono mantenere quantità maggiori di diversità genetica.

#Il Ruolo della frammentazione dell'Habitat

La frammentazione dell'habitat, dove un paesaggio è spezzato in sezioni più piccole e isolate, presenta rischi per le specie alterando il flusso genico e aumentando l'isolamento. Tuttavia, nel lungo termine, la frammentazione può aumentare la diversità genetica tra le popolazioni a causa della deriva genetica. Questo fenomeno, noto come "effetto Wahlund", si verifica quando popolazioni isolate divergono, portando a una maggiore distintività e diversità.

Nonostante l'aumento della diversità genetica a livello di specie, questo non significa necessariamente una buona salute genetica. La diversità genetica all'interno delle popolazioni tende a diminuire in paesaggi frammentati. Questo implica che proteggere la diversità genetica richiede un attento monitoraggio e comprensione dei cambiamenti all'interno e tra le popolazioni.

#L'Urgenza dell'Azione

La perdita di diversità genetica può essere drammatica e potrebbe non avvenire immediatamente dopo la distruzione dell'habitat. Anche se le misure di conservazione bloccano con successo la perdita di habitat, le specie potrebbero continuare a perdere diversità genetica per anni. Per combattere questo, gli sforzi devono concentrarsi sul ripristino degli habitat e sul potenziamento delle dimensioni delle popolazioni. Il recupero della diversità genetica attraverso mutazioni naturali è un processo lento, e un'azione tempestiva è cruciale per la preservazione a lungo termine delle specie.

#Scenari per il Recupero

Le simulazioni della ricerca mostrano che le specie possono recuperare la diversità genetica attraverso due scenari: permettere la colonizzazione naturale nel ritorno agli habitat o spostare attivamente individui verso aree ripristinate. Le specie a vita breve tendono a recuperare più velocemente, mentre le specie a crescita lenta richiedono misure più urgenti per contrastare gli impatti demografici.

#Prevedere la Perdita di Diversità Genetica

Stimare la perdita globale di diversità genetica comporta l'uso di dati esistenti sulle specie per identificare i cali nelle dimensioni delle popolazioni e nelle aree degli habitat. Molte specie, anche quelle non attualmente minacciate, stanno probabilmente subendo perdite di diversità genetica. Ad esempio, percentuali significative di specie vulnerabili ed endangered hanno perso aree di habitat considerevoli.

Utilizzando vari modelli, gli scienziati possono fornire proiezioni per perdite di diversità genetica a breve e lungo termine. Queste previsioni mostrano che molte specie hanno già perso diversità genetica e probabilmente continueranno a farlo nei prossimi decenni.

#Affrontare gli Obiettivi Globali sulla Biodiversità

I risultati sottolineano la necessità di obiettivi raggiungibili nei quadri globali sulla biodiversità. Proteggere la diversità genetica significa stabilire misure realistiche che considerino le dinamiche delle popolazioni. La maggior parte delle specie esiste in più popolazioni, molte delle quali hanno dimensioni ben superiori ai 500 individui efficaci utilizzati tipicamente come parametro per la conservazione.

In conclusione, la perdita a lungo termine di diversità genetica è una questione urgente per molte specie, comprese quelle non ancora classificate come in pericolo. I risultati servono come un appello all'azione, sottolineando la necessità di riconnettere le popolazioni, ripristinare gli habitat e garantire una protezione genetica duratura per le future generazioni.