Descrizione della dinamica di popolazione della specie lessepsiana Pterois miles a seguito dell’invasione del Mar Mediterraneo attraverso il Canale di Suez

The Mediterranean Sea is one of the environments that has been most impacted by biological invasion (around 700 species are listed as alien species). In particular, many of the marine organisms that have been introduced into the Mediterranean are native to the Red Sea and they entered through the Suez Canal. These organisms are known as Lessepsian species, and Pterois miles is one of the most important Lessepsian invaders for both its ecological and economical impact on the Mediterranean. This species lacks any predator or competitors in the Mediterranean basin so its invasion seems uncontested, and its rapidly spreading in the Mediterranean colonising the whole Levantine basin in less than a decade. The aim of this project is to outline a first description of the genetic structure and population dynamics in the Mediterranean Sea. Using genomic tools and molecular statistical analyses, we will assess genetic loss through invasion and the demographic profile of invasive populations. Furthermore, we would infer conservation scores at nucleotides that are variable between individuals. Focusing on the genetic diversity of P. miles populations in the Mediterranean Sea we demonstrated that the colonisation of this basin occurred through multiple subsequent bottlenecks. This result is underlined by a significant decrease in nucleotide diversity along the invasion route . On the other hand, the distribution of diversity among individuals does not support the expectation of a rapid expansion event occurring in the Mediterranean , so there may be selective processes going on in the invasive range. We also detected a considerable amount of possible candidate SNPs that could be under natural selection.

Il Mar Mediterraneo è uno degli ambienti più colpiti dall'invasione biologica (circa 700 specie sono considerate specie aliene). In particolare, molti degli organismi marini introdotti nel Mediterraneo sono originari del Mar Rosso e sono stati introdotti attraverso il Canale di Suez. Questi organismi sono noti come specie lessepsiane e Pterois miles, comunemente chiamato Lionfish, è uno dei più importanti invasori lessepsiani per via del suo impatto ecologico ed economico sul Mar Mediterraneo. Il Lionfish è un organismo privo di predatori o concorrenti nel bacino mediterraneo, quindi la sua invasione sembra essere incontrastata; difatti, in meno di un decennio è stato in grado di colonizzare l’intero bacino levantino. L'obiettivo di questo progetto è quello di delineare una prima descrizione della struttura genetica e dinamica di popolazione nel Mar Mediterraneo. In primo luogo valuteremo la perdita genetica dovuta all'invasione e il profilo demografico delle popolazioni invasive utilizzando dei software che operano su dati genomici ed eseguendo dei test statistici molecolari. In seguito, determineremo gli score di conservazione delle basi nucleotidiche che risultano essere variabili tra gli individui campionati. Sulla base di questi obiettivi e osservando la diversità genetica delle popolazioni del Lionfish nel Mar Mediterraneo, abbiamo dimostrato che la colonizzazione di questo bacino è avvenuta attraverso molteplici bottleneck successivi. Questo risultato è supportato da una significativa diminuzione della diversità nucleotidica lungo la rotta di invasione. Dall’altro lato, la distribuzione della diversità tra gli individui non supporta le nostre aspettative nell’osservare una rapida espansione nel bacino invaso, per cui potrebbero essere in atto processi selettivi nell'area di invasione. Abbiamo anche individuato una quantità considerevole di possibili SNP candidati ad essere sottoposti a selezione naturale.