Uno studio appena pubblicato su Scientific Reports mostra come l’analisi del rapporto tra gli acidi nucleici possa essere un valido indicatore dello stato di salute dei cetacei, fornendo un approccio per lo studio di queste popolazioni in ambiente naturale
Per sapere lo stato di salute di una balena o delfino, guardiamo il suo materiale genetico. O meglio, guardiamo al rapporto tra i due acidi nucleici coinvolti nella sintesi delle proteine, l’RNA e il DNA. È quanto suggerisce uno studio recentemente pubblicato su Scientific Reports e firmato da un gruppo di ricercatori portoghesi e da uno dei nostri ricercatori.
Gli acidi nucleici come indicatori dello stato di salute
Può sembrare strano che per capire le condizioni ecofisiologiche di un animale si scelga di guardare al suo materiale genetico. Tuttavia, in realtà quest’approccio ha il notevole vantaggio di richiedere solo un piccolo campione di pelle (notevole soprattutto per le ricerche in ambiente marino, dove la ricerca è particolarmente complessa) da cui estrarre gli acidi nucleici e dare, al contempo, alcune importanti informazioni. Se il contenuto di DNA delle cellule è infatti sostanzialmente costante nella vita di un individuo, quello di RNA, il materiale su cui si basa la sintesi proteica, varia invece a seconda delle necessità di crescita. In altre parole: più un organismo cresce, più ha bisogno di proteine per costruire e riparare i tessuti, e di conseguenza produce più RNA che dia le indicazioni per tale costruzione.
Di conseguenza, il rapporto tra RNA e DNA cellulare fornisce indizi sulle riserve proteiche, che a sua volta variano a seconda delle condizioni ambientali in cui un organismo vive, ad esempio la disponibilità di cibo.
«Quest’approccio è stato applicato finora solo ad alcuni gruppi di animali», spiega Massimiliano Rosso, ricercatore dell’ambito Ecosistemi Marini della Fondazione CIMA e co-autore dello studio. «Nel lavoro appena pubblicato abbiamo cercato di capire se fosse applicabile anche a due specie di cetacei che, come predatori apicali, da una parte svolgono un ruolo chiave per gli ecosistemi in cui vivono, e dall’altra sono profondamente influenzati dalla pressione antropica, ad esempio a causa della perdita di habitat e dall’inquinamento».
Due specie, due domande
Le due specie analizzate sono il tursiope (Tursiops truncatus) e il globicefalo di Gray (Globichephala macrorhyncus): sebbene entrambi siano stati classificati come a rischio minimo dalla IUCN, mancano informazioni sui trend di popolazione; sono considerate comuni nell’area della Macaronesia (gli arcipelaghi dell’Atlantico settentrionale e del largo delle coste africane), dove sono state studiate con esami genetici e tecniche di foto-identificazione. Eppure sappiamo ancora poco del loro stato di salute, per cui rappresentano dei buoni candidati per testare come l’analisi del rapporto tra gli acidi nucleici possa aiutare a ottenere informazioni sulle loro condizioni fisiche.
In particolare, i ricercatori hanno cercato di rispondere a due domande: ci sono differenze tra le due specie a livello di salute e stato nutrizionale? E ci sono differenze all’interno della stessa specie, dovute ad esempio al sesso o alla stagione?
Popolazioni in buona salute
Per rispondere, hanno analizzato il rapporto tra RNA e DNA da campioni di 39 tursiopi e 37 globicefali raccolti nel corso di campagne in mare condotte tra il 2017 e il 2018. I risultati delle analisi hanno dimostrato che le popolazioni possono essere considerate in buona salute, ossia con un rapporto elevato tra i due acidi nucleici. Gli animali che sono stanziali, cioè che non si spostano molto dall’isola, sembrerebbero però avere uno stato di salute più compromesso rispetto agli animali più nomadi. Infatti i risultati migliori appartengono ad alcuni esemplari di globicefalo che hanno visitato per qualche tempo le acque intorno all’isola di Madeira, arrivando da aree sconosciute dell’Oceano Atlantico. Questi individui sono stati soprannominati “visitatori”. «I visitatori sembrano in condizioni nutrizionali migliori, e l’ipotesi è che questi animali, date le loro abitudini più nomadi, siano in grado di adattarsi meglio ai differenti ambienti oceanici e quindi in grado di nutrirsi in maniera più efficiente; saranno però necessari maggiori studi per confermarlo», spiega Rosso.
Per quanto riguarda le differenze intraspecifiche, i ricercatori non hanno riscontrato differenze significative tra i sessi. Questo risultato è interessante, perché la differenza tra i sessi è stata osservata invece osservata negli studi precedentemente condotti su altri gruppi di animali. «Non trovare differenze tra i sessi è un dato controcorrente. Eppure i nostri risultati non hanno evidenziato questa differenza sebbene, anche in questo caso, siano necessarie ulteriori ricerche per confermare il risultato».
Infine, in generale i tursiopi mostravano un rapporto RNA/DNA più alto rispetto ai globicefali. Ciò però potrebbe dipendere non da un migliore stato di salute, bensì da un’intrinseca differenza specie-specifica.
Verso studi futuri
Sebbene il lavoro evidenzi l’applicabilità dello studio degli acidi nucleici per valutare le condizioni di salute delle popolazioni di cetacei, gli autori evidenziano alcuni limiti di quest’approccio: ad esempio, scrivono, è difficile combinare i risultati con gli esami morfometrici, perché i cetacei si spostano rapidamente e non consentono misurazioni precise. Inoltre, tessuti diversi possono presentare rapporti tra RNA e DNA differenti, per cui è molto importante essere certi di avere campioni provenienti sempre dalla stessa parte del corpo dell’animale. Nonostante questa considerazioni, i risultati sono incoraggianti.
«Il nostro è il primo lavoro ad applicare a questi grandi predatori marini l’analisi del rapporto tra gli acidi nucleici per studiarne lo stato ecofisiologico; è per questa ragione che molti dei risultati che abbiamo ottenuto andranno confermati e approfonditi in futuro», conclude Rosso. «Al contempo, abbiamo mostrato come quest’approccio possa essere un valido strumento di studio per animali sui quali la ricerca è tradizionalmente difficile».