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Impatto delle traslocazioni storiche del larice europeo

A cavallo tra il XVII e il XX secolo, il larice è stata una delle specie predilette per la silvicoltura a scopo commerciale, originando un grande scambio di semi e di piante fra gli areali autoctoni. A distanza di quasi un secolo dal crollo dell’impero asburgico, è ancora possibile trovare il larice delle Alpi in Romania? Con quali influenze sul patrimonio genetico originario?

Hannes Raffl è l’autore di questa ricerca vincitrice del “Dr.-Berthold-Pohl” grant 2019, assegnato dall’Ordine dei Dottori Agronomi e Dottori Forestale di Bolzano.
L’intero studio è stato pubblicato nel Journal Annals of Forest Science “Genetic evidence of human mediated, historical seed transfer from the Tyrolean Alps to the Romanian Carpathians in Larix decidua (Mill.) forests

 

Il larice europeo (Larix decidua) è una specie pioniera in Europa, è deciduo ed endemico ma ha una distribuzione nativa che è altamente separata. La specie, infatti, nel nostro continente si presenta principalmente in quattro regioni: le Alpi, i Carpazi, i Sudeti orientali e la pianura polacca, che rappresentano l’area nativa ricolonizzata dalla specie dopo l’ultimo periodo glaciale.
Grazie a questa separazione tra gli areali, si sono sviluppate diverse varietà che differiscono sia a livello molecolare che morfologico, per esempio in alcuni tratti di crescita, nella dimensione del cono o nel colore dei fiori femminili. Tutte e quattro le regioni possiedono quindi il proprio pool genetico (refugia), che svolge un ruolo importante nella conservazione e nell’adattamento ai futuri cambiamenti ambientali (e al cambiamento climatico).

Le posizioni di campionamento. Punti blu: Tirolo del nord, Austria; punti verdi: Provincia autonoma di Bolzano, Italia); punti rossi: Romania. R1, R2 e R4 sono le popolazioni di larici autoctoni, R3 è il rimboschimento alloctono dell’Alto Adige in Romania. La gamma di distribuzione nativa di Larix decidua con le quattro regioni (a: Alpi, b: Carpazi, c: Sudeti orientali, d: pianura polacca) è indicata dalla linea tratteggiata arancione.

Secoli di silvicoltura
Il larice europeo è un’importante specie forestale utilizzata principalmente per il suo legname, anche se scandole e assicelle sono comunque prodotti importanti a livello locale.
L’appetibilità sul mercato di quest’albero, a cavallo tra il XVII e l’inizio del XX secolo, l’ha reso una delle specie predilette per la silvicoltura a scopo commerciale in tutti i 4 gli areali nativi. In particolare dopo la seconda metà del XIX secolo, periodo in cui si è accentuato sia il commercio di legname che la coltivazione forestale grazie alla rapida istituzione del sistema ferroviario nell’Europa centrale e settentrionale, che ha favorito il commercio di materiale vegetale.
L’impatto della silvicoltura e dei rimboschimenti hanno conseguentemente allargato l’areale iniziale, che si è esteso sia all’esterno e anche all’interno delle quattro aree native della specie, fino a raddoppiare le superfici: oggi è comune trovare il larice in tutta la zona temperata dell’Europa (in particolare Germania, Francia, Danimarca, Gran Bretagna, Svezia e Norvegia).

Sotto un unico impero
Durante l’Impero austro-ungarico, la coltivazione di larice alpino è stata fortemente promossa. In questo contesto storico, i lariceti dei Carpazi meridionali e orientali (Transilvania, Romania), regione all’epoca sotto il potere asburgico, hanno subito un forte trasferimento di piante e semi di larice provenienti da altre regioni native, in particolare da quelle tirolesi (alpine).
Purtroppo, le informazioni sull’esatta provenienza del materiale vegetale sono raramente disponibili, ma l’ipotesi dell’impiego di materiale vegetale proveniente dalle Alpi è accreditata sia dal comune governo delle due regioni geografiche, che dalla parziale documentazione disponibile sul commercio di semi: diversi registri tracciano l’uso di semi alpini, provenienti principalmente dal Nord Tirolo (Austria) e dalla valle Adige e Isarco della Provincia Autonoma di Bolzano (Italia) a partire dalla metà del XIX secolo.

La ricerca del genoma originario
A distanza di quasi un secolo dal crollo dell’impero asburgico, è ancora possibile trovare il larice delle Alpi in Romania?
In tal caso, è rilevabile l’influenza tirolese sul patrimonio genetico delle popolazioni di larici rumeni autoctoni, siano essi adulti o giovani esemplari di rigenerazione naturale?
Mancando un inventario genetico del larice europeo all’interno dell’attuale area di distribuzione, per rispondere a queste domande è stato necessario indagare l’introgressione / ibridazione genetica nelle popolazioni rumene sulla base di un confronto genetico tra i larici rumeni e tirolesi (alpini).

Dendrogramma genetico che mostra le relazioni tra i genomi di larice campionati. I cerchi riassumono i relativi stand e formano i rispettivi gruppi genetici. Ciò che colpisce è il raggruppamento tra le due regioni Tirolo e Romania ma anche all’interno delle regioni, che indica un’elevata biodiversità genetica del larice europeo. R: Romania T: Tirolo ST: alto adige A: esempliare adulto J: esemplare giovane

La ricerca ha visto, quindi, una prima fase di raccolta di aghi e cambium di larici rumeni, includendo materiale proveniente anche da tre areali nativi dei Carpazi meridionali e orientali (denominati R1, R2, R4 in Fig. 1 e 2 e divisi ciascuno in adulti e giovani). Una difficoltà della ricerca, infatti, è data dal fatto che le attuali popolazioni autoctone di larici in Romania sono molto frammentate e di difficile individuazione: sono note solo tre piccole aree native, di appena 100 ettari, poste sulla fascia altitudinale subalpina e che formano degli importanti hotspot di biodiversità nei Carpazi meridionali e orientali.
Al materiale romeno si sono aggiunti i campioni raccolti in quattro lariceti, due nel Nord Tirolo (Austria; denominati T9-12 in Fig. 1 e 2) e due in Alto Adige (Provincia Autonoma di Bolzano, Italia; denominati ST5-8 in Fig. 1 e 2) così da includere nell’analisi la possibile area di origine delle traslocazioni di semi e piante.
Per quanto riguarda le aree native romene, vista la limitatezza delle superfici, non si ha la certezza della purezza genetica delle piante, che potrebbero essere state inquinate dai geni del larice tirolese traslocato. Se così fosse, il trasferimento di larice non adattato a quello specifico ambiente potrebbe aver causato casi di ibridazione intraspecifica e avere prodotto un cambiamento nella capacità di resistenza e nella capacità di adattamento ai cambiamenti ambientali delle popolazioni autoctone locali.

Certificato di origine
Per le analisi di laboratorio sono stati usati i cosiddetti microsatelliti (tratto di DNA non codificante ripetuto molte volte, caratterizzato da una sequenza di due o tre nucleotidi ripetuta in gruppi sparsi in tutto il genoma) che consentono di scoprire le informazioni genetiche partendo dagli aghi e dal cambium e, conseguentemente, di ottenere le caratterizzazioni genetiche di ciascun individuo e identificare le diverse relazioni genetiche.
Un lavoro notevole, ma che ha dato i suoi frutti: per la prima volta è stato possibile provare con certezza la presenza dei larici tirolesi (alpini) in Romania.
Il modello genetico ricavato, infatti, ha confermato la provenienza nord tirolese dei larici alloctoni in Romania, dato coerente con i documenti storici che tracciano i trasferimenti di semi provenienti da fonti alpine (tirolesi) nei Carpazi orientali e meridionali.
Inoltre, è stata individuata un’intera foresta di larici tirolesi vicino alla città di Braşov in Romania (chiamata R3 nelle Fig. 1 e 2) e, anche se sarebbe necessario procedere con analisi più approfondite, è plausibile ipotizzare che ci possano essere singoli individui tirolesi all’interno delle popolazioni native. In questo caso, la comprensione e la misurazione dell’entità di tale impatto genetico è tanto interessante quanto difficile, poiché dipendente dalla composizione genetica delle popolazioni residenti e dalla differenza ambientale tra i siti di emigrazione e quelli di immigrazione, anche se certamente è maggiore quando le popolazioni locali sono piccole, proprio come nel caso romeno.
Procedendo con la mappatura delle relazioni tra i singoli lariceti, come raffigurato nel dendrogramma che separa i cluster in base alle differenze genetiche, è interessante da sottolineare la posizione della foresta rumeno R3: geneticamente deve essere inserito nel gruppo nord tirolese, il che conferma la sua origine alpina.

Risultati inattesi
C’è stato anche un risultato parzialmente difforme dalle aspettative. Se da un lato la genetica conferma la presenza di esemplari tirolesi in Romania, tuttavia l’inquinamento riscontrato appare in misura minore alle attese: gli ibridi intraspecifici sono scarsamente rappresentati (percentuale massima del 3%) sia negli adulti che negli esemplari più giovani di rigenerazione naturale.
A ciò si aggiunge che la percentuale degli ibridi è leggermente più alta negli esemplari di rigenerazione naturale, confermando l’inizio di un processo di integrazione dei geni tirolesi “disadattati” nelle popolazioni di larici naturali, ma con ritmi molto lenti. Una lentezza nell’integrazione genetica che parrebbe sostenere un’ipotesi: alcuni parametri della riproduzione gamica sembrano essere mal sincronizzati, per esempio la fenologia della fioritura o la selezione postzigotica, il che potrebbe causare mortalità embrionale e giustificare i limitati tassi d’ibridazione.

Uno degli stand autoctoni di larice nel Tirolo (Austria), indicato come T12 nelle figure 1 e 2.

Conclusioni
Questo studio ha dimostrato che i larici del Tirolo e quelli della Romania differiscono geneticamente, il che è sostanzialmente riconducibile alla separazione delle diverse aree di rifugio formatesi durante l’ultima era glaciale.
Ma questa grande differenza genetica è stata riscontrata anche all’interno delle stesse regioni campionate: è stato possibile distinguere gli esemplari del Nord Tirolo da quelli dell’Alto Adige e, in Romania, tra quelli dei singoli lariceti autoctoni, in cui ognuno presenta il proprio caratteristico hotspot genetico. Come si vede bene nella figura 2, all’interno del cluster rumeno si possono individuare i tre lariceti autoctoni, che mostrano grandi differenze genetiche tra loro, con le singole popolazioni che si mantengono quasi indipendenti con tassi di consanguineità relativamente elevati. Un’interessante rilevazione considerando il ruolo importante che svolgono nella conservazione della biodiversità.

 

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