Il bostrico tipografo (Ips typographus), uno degli insetti più dannosi per le foreste europee, potrebbe avere una capacità di espansione legata anche al proprio patrimonio genetico. Un gruppo di ricerca internazionale ha infatti individuato alcune differenze genetiche associate alla possibilità per questo coleottero di sviluppare una sola generazione all’anno oppure due o addirittura tre, un fattore determinante per il rischio di proliferazioni di massa. Lo studio, coordinato dalla Libera Università di Bolzano e dall’Università di Göttingen, ha analizzato il rapporto tra diapausa, cioè il periodo di riposo invernale dell’insetto, e voltinismo, ovvero il numero di generazioni che una specie riesce a completare nel corso di un anno. I risultati potrebbero diventare uno strumento importante per comprendere come il cambiamento climatico stia modificando la dinamica delle popolazioni di bostrico e il loro potenziale dannoso per gli ecosistemi forestali.
Il cambiamento climatico favorisce la diffusione del bostrico nelle foreste europee
Negli ultimi anni le infestazioni di bostrico tipografo hanno rappresentato una crescente emergenza per il settore forestale europeo. L’insetto, particolarmente specializzato nell’attaccare l’abete rosso, ha provocato danni significativi in numerose aree boschive, approfittando anche delle condizioni climatiche più favorevoli alla sua riproduzione. La capacità di una popolazione di aumentare rapidamente il proprio numero dipende soprattutto dal numero di cicli riproduttivi completati durante la stagione vegetativa. Una popolazione capace di sviluppare più generazioni può infatti moltiplicarsi molto più velocemente rispetto a una che completa un solo ciclo annuale. Lo studio ha confermato che questa differenza non dipende soltanto dalle condizioni ambientali, ma anche da specifiche caratteristiche genetiche presenti nelle diverse popolazioni.
Perché alcune popolazioni producono una sola generazione e altre fino a tre
Le ricerche precedenti avevano già evidenziato differenze nel comportamento delle popolazioni di Ips typographus provenienti da aree geografiche differenti. Nell’Europa settentrionale, infatti, i coleotteri tendono a sviluppare una sola generazione prima di entrare nella fase di diapausa invernale. Situazione diversa nelle zone più miti dell’Europa centrale, dove gli insetti possono completare due o più generazioni nello stesso anno. “A basse quote nell’Europa centrale, invece, i coleotteri sviluppano due o più generazioni nell’arco di un anno“, spiega il ricercatore Luciano Palmieri, del Centro di Competenza per la Salute delle Piante, appartenente al gruppo di ricerca del professor Hannes Schuler. Una differenza che può avere conseguenze enormi sulla crescita delle popolazioni. Ogni femmina di bostrico può infatti generare circa 100 nuovi individui per generazione. “In condizioni favorevoli, da una sola femmina possono derivare fino a 60.000 discendenti all’anno, con conseguenze rilevanti sul potenziale dannoso del bostrico“, aggiunge Palmieri.
La genetica del bostrico svela il rischio di nuove infestazioni
Per arrivare ai risultati pubblicati sulla rivista scientifica Molecular Ecology, il gruppo internazionale ha confrontato il patrimonio genetico di esemplari provenienti da popolazioni caratterizzate da diversi tipi di diapausa. La ricerca ha coinvolto studiosi della BOKU di Vienna, dell’Università di Göttingen, dell’Università Jagellonica di Cracovia e della University of Colorado Denver, negli Stati Un iti.Gli scienziati hanno utilizzato analisi statistiche avanzate e tecniche di machine learning per individuare i geni associati alla capacità di sviluppare più generazioni durante l’anno. I dati raccolti hanno evidenziato differenze significative tra le popolazioni settentrionali e quelle dell’Europa centrale. Mentre nelle popolazioni del Nord Europa prevale il profilo genetico legato a una sola generazione stagionale, nelle aree centrali del continente convivono diversi tipi di diapausa e differenti livelli di voltinismo. “Con questo studio siamo riusciti, per la prima volta, a identificare le caratteristiche genetiche che consentono al bostrico tipografo di sviluppare più generazioni e che, di conseguenza, incidono in modo sostanziale sul rischio di proliferazioni di massa“, afferma il prof. Martin Schebeck dell’Università di Göttingen.
Nuovi marcatori genetici per monitorare gli effetti del riscaldamento globale
I risultati dello studio potrebbero aprire nuove prospettive nel monitoraggio delle popolazioni di bostrico tipografo in un contesto caratterizzato dall’aumento delle temperature globali. Secondo i ricercatori, le popolazioni geneticamente predisposte a sviluppare più generazioni potrebbero trarre vantaggio da inverni più miti e da periodi vegetativi più lunghi, condizioni che favoriscono una maggiore attività riproduttiva. Resta però ancora da chiarire quanto il cambiamento climatico abbia già modificato la composizione genetica delle popolazioni presenti oggi nelle diverse aree europee. Le prossime ricerche saranno quindi concentrate sulla distribuzione dei diversi tipi genetici e sul loro rapporto con clima e altitudine.
L’Alto Adige come laboratorio per studiare l’evoluzione del bostrico
Un’area particolarmente interessante per approfondire questi fenomeni è l’Alto Adige, dove sarà possibile analizzare la presenza dei diversi profili genetici lungo le varie fasce altitudinali. L’obiettivo sarà individuare le zone in cui sono più diffuse le popolazioni capaci di sviluppare più generazioni e osservare come questa distribuzione possa cambiare con l’aumento delle temperature. Secondo il prof. Hannes Schuler del Centro di Competenza per la Salute delle Piante della Libera Università di Bolzano, lo studio rappresenta una base importante per comprendere il legame tra cambiamento climatico e capacità riproduttiva di questo importante parassita forestale.
I dati genetici potranno integrare i modelli previsionali già esistenti
In futuro i nuovi marcatori genetici potrebbero essere utilizzati insieme ai modelli previsionali già disponibili per migliorare la valutazione del rischio di infestazioni. Gli stessi ricercatori sottolineano però che questi strumenti non permetteranno di eliminare direttamente il bostrico tipografo, ma potranno aiutare a comprendere meglio l’evoluzione delle popolazioni e individuare con maggiore tempestività le situazioni potenzialmente critiche. Lo studio, dal titolo “Genomic predictors of diapause polymorphism in the bark beetle Ips typographus with implications for voltinism potential and outbreak dynamics”, è stato pubblicato sulla rivista scientifica Molecular Ecology e rappresenta un nuovo passo avanti nello studio di uno degli insetti che maggiormente stanno mettendo alla prova le foreste europee.