STUDIO DEI TRATTI DEL CICLO BIOLOGICO DELLA RAZZA STELLATA (RAJA ASTERIAS) IN ALTO-MEDIO ADRIATICO

Elasmobranchs play a crucial role in marine ecosystems, acting as apex predators and mesopredators. The decline of their populations can have devastating effects on trophic networks, compromising the health of marine environments. This thesis aimed at investigating the life-history traits (e.g. age and growth, reproductive cycle, size at sexual maturity (TL50), spatial distribution of mature vs. immature individuals) of an endemic skate species in the Mediterranean basin, the starry skate (Raja asterias). Accurate and precise knowledge of the species' life cycle traits, on a local scale, is of key importance to adopt appropriate conservation management measures. Given the spatial and bathymetric distribution of the starry skate, it is frequently caught as bycatch in different fishing activities. Samples were collected in the northern-central Adriatic Sea during commercial or scientific fishing trips involving different fishing gears (trawl, rapido trawl, trammel net, and gillnet) used over different spatial and temporal scales. To investigate the progression of the reproductive cycle, the gonads of 289 male and female individuals were macroscopically analyzed. The analysis of size at firstmaturity (TL50M = 36.0 cm; TL50F = 42.5 cm) revealed that males reach sexual maturity at a smaller size than females. For age determination, the vertebrae of 133 individuals were analyzed by counting growth rings. Four different treatments (i.e. whole vertebra untreated, whole vertebra burned, sectioned vertebra untreated, and sectioned vertebra burned) were tested on the vertebrae collected from the postcranial region. The results showed that the most precise and accurate method, with the lowest APE (2.43) and ACV (3.44) values, was the sectioned vertebra burned technique. Age estimates indicated a wider age range for females (0+ to 5 years) compared to males (0+ to 4 years), with the resulting estimated growth curve parameters being L∞F = 70.0 cm and k = 0.31 for females, and L∞M = 56.8 cm and k = 0.43 for males. As confirmed by the L∞ value for females and as observed in the sizes of sampled individuals, starry skates reach larger sizes than males. Additionally, the age at which females reach TL50 was later (3 years) compared to males (2 years). Also, the spatial distribution analysis of mature and immature R. asterias highlighted that mature individuals live at greater depths than juveniles, thus resulting in spatial segregation, except during the reproductive season when they return to shallow waters, as reported in scientific literature. This study aimed to provide demographic and biological data for this species to fill knowledge gaps and support its conservation. Indeed, no population of cartilaginous fish will remain vital over time without the adoption of appropriate conservation plans and management measures, due to the unique biological and reproductive characteristics (K-strategy) of these species.

RIASSUNTO Gli elasmobranchi rivestono un ruolo cruciale negli ecosistemi marini, agendo sia come predatori apicali sia come meso-predatori. La riduzione delle loro popolazioni può avere effetti devastanti sulle reti trofiche, compromettendo lo stato di salute dei mari. Il presente lavoro di tesi ha avuto come obiettivo quello di investigare i tratti del ciclo biologico (età e accrescimento, ciclo riproduttivo, taglia di maturità sessuale (LT50), distribuzione spaziale degli individui maturi vs immaturi) di una specie di razza endemica del bacino Mediterraneo, la razza stellata (Raja asterias). La conoscenza precisa e accurata dei tratti del ciclo vitale della specie su scala locale risulta di primaria importanza per poter adottare misure gestionali di conservazione adeguate. Difatti, considerata la distribuzione spaziale e batimetrica della razza stellata, questa specie risulta oggetto di bycatch in numerose attività di pesca. I campioni sono stati prelevati in alto-medio Adriatico in occasione di pescate commerciali o scientifiche che hanno coinvolto l’utilizzo di diversi attrezzi da pesca (strascico, rapido, tremaglio e reti da imbrocco) adoperati su diverse scale spaziali e temporali. Per investigare la progressione del ciclo riproduttivo le gonadi di un totale di 289 individui tra maschi e femmine sono stati analizzati macroscopicamente. L’analisi della taglia di maturità (LT50M = 36.0 cm; LT50F = 42.5 cm) ha messo in evidenza come i maschi raggiungano la maturità sessuale a una taglia inferiore rispetto alle femmine. Per la determinazione dell’età le vertebre di 133 individui sono state analizzate per la conta degli anelli di crescita. Sulle vertebre prelevate della regione post-craniale della razza sono stati testati quattro trattamenti diversi (vertebra intera non trattata, vertebra intera bruciata, vertebra sezionata non trattata e vertebra sezionata bruciata). I risultati hanno mostrato che la tecnica più precisa e accurata, con valori di APE (2.43) e ACV (3.44) più bassi, è risultata la tecnica delle vertebre sezionate e bruciate. Le stime di età hanno mostrato range di età maggiori per le femmine (0+ - 5 anni) rispetto ai maschi (0+ - 4 anni) e i parametri della curva stimata erano rispettivamente L∞F = 70.0 cm e k = 0.31 per le femmine e L∞M = 56.8 cm e k= 0.43 per i maschi. Come confermato dal valore di L∞ delle femmine e come osservato anche dalle taglie degli individui campionati in mare, le femmine di razza stellata risultano raggiungere delle taglie maggiori rispetto ai maschi. Inoltre, l’età alla quale le femmine raggiungono la LT50 è risultata successiva (3 anni) rispetto ai maschi (2 anni). Dall’analisi della distribuzione spaziale degli individui maturi ed immaturi di R. asterias è inoltre stato messo in evidenza che gli individui maturi vivono a profondità maggiori rispetto ai giovanili, risultando dunque segregati spazialmente, ad eccezione della stagione riproduttiva in cui gli adulti ritornano sotto-costa come riportato dalla letteratura scientifica. In questo lavoro si è cercato dunque di fornire informazioni demografiche e biologiche per questa specie al fine di colmare alcune lacune informative a favore della sua conservazione. Difatti, nessuna popolazione di pesci cartilaginei sarà in grado di rimanere vitale nel tempo, in assenza di adeguati piani di conservazione e adeguate misure di gestione, a causa delle peculiari caratteristiche biologiche e riproduttive (strategia K) di queste specie.