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Archivio digitale delle tesi discusse presso l'Università di Pisa

Tesi etd-01232015-174157


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
DONATI, SERENA
URN
etd-01232015-174157
Titolo
Effetti della marginalita e della perifericita sulla struttura genetica di Chthamalus montagui(Crustacea, Cirripedia) nel Regno Unito
Dipartimento
BIOLOGIA
Corso di studi
BIOLOGIA MARINA
Relatori
relatore Castelli, Alberto
relatore Maltagliati, Ferruccio
relatore Prof.ssa Pannacciulli, Federica G.
Parole chiave
  • Chthamalus montagui
  • marginalità
  • perifericità
  • marcatori microsatellitari
Data inizio appello
02/03/2015
Consultabilità
Completa
Riassunto
A partire dagli anni ’50 Chthmalus montagui è stato oggetto di diversi studi riguardanti: l’ecologia, la biologia riproduttiva e la dispersione larvale, l’importanza come bio-indicatore di cambiamenti climatici su scala decennale e la struttura genetica. Il presente lavoro di tesi è incentrato sulla genetica di popolazione di questo crostaceo cirripede, organismo presente nel sopralitorale di coste rocciose e con un areale di distribuzione che comprende il bacino del Mar Mediterraneo e la parte orientale dell’Oceano Atlantico, e si va ad inserire in uno studio molto più vasto sulla genetica di popolazione in tutto l'areale di distribuzione della specie.
La seguente analisi si focalizza soprattutto sul confronto fra la struttura genetica di popolazioni periferiche e marginali e popolazioni centrali. Per popolazione periferica si intende una popolazione che vive al margine dell’areale di distribuzione della specie; una popolazione marginale invece è una popolazione che, pur trovandosi all’interno del suo range geografico, sperimenta una o più condizioni ambientali al limite della sua tolleranza; alle popolazioni centrali appartengono infine tutte le popolazioni che vivono all’interno dell’areale della specie ed in condizioni ambientali ottimali, e sono caratterizzate da elevata variabilità genetica. Le popolazioni marginali e periferiche sono solitamente caratterizzate da una riduzione drastica della variabilità genetica dovuta alla pressione selettiva, agente soprattutto in condizioni ambientali stressanti ed in ambienti ostili. La modificata variabilità genetica potrebbe essere inoltre riconducibile ad un basso reclutamento larvale, visto che marginalità e perifericità comportano in genere un certo isolamento geografico unito al fatto che l’isolamento di per sé promuove genotipi peculiari.
Nel presente lavoro sono state considerate località dell’Oceano Atlantico orientale, in particolare quelle delle coste occidentali della Gran Bretagna. Le popolazioni periferiche impiegate in questo studio provengono dalle località di Skerray in Scozia e da Freshwater Bay sull'Isola di Wight in Inghilterra. Come popolazione marginale è stata utilizzata quella di Minehead nel Canale di Bristol, dove sfocia il fiume Severn, luogo caratterizzato da bassa salinità ed elevata sedimentazione che lo rendono appunto un ambiente marginale. Nello studio sono state inserite anche tre località centrali (Scourie, Woolacombe e Peveril Point) per permettere il confronto con quelle periferiche e marginali. In ogni località sono stati analizzati geneticamente 30 individui per mezzo di 6 loci microsatellitari, grazie all’impiego di sonde fluorescenti specie-specifiche appositamente disegnate ed altamente polimorfiche.
Il presente lavoro di tesi va ad integrare e completare uno studio precedente condotto nell’ambito di una tesi di dottorato in cui è stato estratto il DNA della maggior parte dei campioni da me analizzati. La reazione di PCR, effettuata sui 176 individui che compongono il dataset, ha portato alla amplificazione dei frammenti per i 6 loci microsatellitari di interesse, successivamente i prodotti amplificati sono stati analizzati tramite sequenziatore automatico ed i relativi cromatogrammi di output sono stati poi interpretati.
Si è quindi proceduto all’analisi statistica dei dati ottenuti, con lo scopo di mettere in evidenza le caratteristiche genetiche di marginalità e perifericità di C. montagui all’interno dell’area geografica considerata.
I risultati ottenuti hanno mostrato un generale discostamento delle località dall’equilibrio di Hardy-Weinberg e l’eterozigosità osservata è risultata relativamente elevata in tutti i campioni. Le analisi hanno messo in evidenza la presenza di un numero elevato di alleli nei sei loci considerati, con un valore medio di 25 alleli per locus.
Dai risultati delle analisi è emersa una generale omogeneità tra i campioni, non è stata evidenziata quindi per C. montagui l’esistenza di una strutturazione genetica significativa nell’area di studio presa in considerazione. L’analisi bayesiana di assegnazione individuale ha confermato l’esistenza di tre distinti cluster genetici ripartiti in modo abbastanza omogeneo nelle sei località campionate.
L’ipotesi sulla marginalità della località di Minehead e sulla perifericità delle località di Skerray e Freshwater, non è stata confermata dai risultati delle analisi statistiche di questo lavoro anche se è emersa una certa peculiarità di questi campioni.
In base alle frequenze alleliche emerge infatti una certa affinità tra le località periferiche che trova conferma e sostegno nella topologia dei due alberi filogeografici basati sull’algoritmo UPGMA. Questi ultimi hanno evidenziato l’esistenza di due gruppi ben distinti e supportati da elevati valori di bootstrap, pari al 95%, uno dei quali formato appunto dalle sole località periferiche, strutturazione che emerge anche dall’ordinamento spaziale MDS. Inoltre, andando a valutare ad esempio la ricchezza allelica media, il valore più basso è stato trovato nella località periferica di Freshwater mentre Minehead, località considerata marginale, presenta il più alto numero di alleli privati (12).
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