Struttura genetica di popolazione e adattamento locale nel mollusco bivalve Chamelea gallina

Chamelea gallina is a bivalve mollusk belonging to the Veneridae family, inhabiting sandy coastal areas down to 20 meters deep. It represents a halieutic resource, but overfishing and environmental fluctuations have caused a sharp population decline, threatening its biological and economic sustainability. To assess the genetic health of C. gallina, 160 specimens were collected from eight Mediterranean sites (Spain, Portugal, Sicily, Turkey, and four along the Adriatic coast), along with 40 individuals of the congeneric species C. striatula from the Atlantic coast (Portugal) and the North Sea (Dogger Bank). Using the double-digest restriction site-associated DNA sequencing (ddRAD-seq) technique, thousands of genetic markers were obtained to analyze the population structure of the genus Chamelea. In addition, a Gradient Forest analysis was conducted to determine which environmental factors explained the genetic variability among the analyzed clam populations. To perform this analysis, data on chlorophyll concentration, dissolved oxygen, salinity, seafloor temperature, and sea surface temperature were downloaded from the Copernicus Marine Service. The results revealed two clearly distinct genetic groups: one corresponding to C. gallina and the other to C. striatula. In the case of C. gallina samples, three clusters were identified: one related to Adriatic and Sicilian samples, a second including the Turkish specimens, and a third composed of Iberian samples. The results of the local adaptation analysis highlighted that temperature was the variable most strongly correlated with the genetic data, confirming that adaptation to local temperature is a typically phenomenon among marine invertebrates. These findings provide valuable insights into the current levels of genetic diversity within the genus Chamelea and into the potential ability of these species to cope with environmental changes.

Chamelea gallina è un mollusco bivalve della famiglia dei Veneridae che vive nelle zone costiere sabbiose fino a 20 metri di profondità. È una risorsa alieutica fondamentale, ma la pesca eccessiva e le fluttuazioni ambientali hanno causato un forte calo della popolazione, minacciandone la sostenibilità biologica ed economica. Per valutare la salute genetica di C. gallina, sono stati raccolti 160 esemplari da otto siti del Mediterraneo (Spagna, Portogallo, Sicilia, Turchia e quattro lungo la costa adriatica), insieme a 40 individui della specie congenerica C. striatula provenienti dalla costa atlantica (Portogallo) e dal Mare del Nord (Dogger Bank). Utilizzando la tecnica double-digest restriction site associated DNA sequencing (ddRAD-seq), sono stati ottenuti migliaia di marcatori genetici per analizzare la struttura di popolazione del genere Chamelea. Inoltre, è stata applicata l’analisi gradient forest per determinare quali fattori ambientali spiegassero maggiormente la variabilità genetica tra le popolazioni di vongole analizzate. Per poter applicare questa analisi sono stati estratti dal Copernicus marine service i dati relativi alle concentrazioni di clorofilla, ossigeno disciolto, salinità, temperatura del fondo marino e temperatura superficiale del mare. I risultati hanno rivelato due gruppi genetici chiaramente distinti: uno corrispondente alla C. gallina e uno alla C. striatula. Restringendo l’analisi ai campioni di C. gallina, si evidenziano tre raggruppamenti: uno costituito dai campioni adriatici e siciliani, il secondo dagli esemplari turchi e il terzo da quelli raccolti lungo le coste iberiche. I risultati dell’analisi sull’adattamento locale evidenziano che la temperatura è la variabile meglio correlata con i dati genetici, confermando che tra gli invertebrati marini l’adattamento alla temperatura locale sia un fenomeno ampiamente diffuso. Questi risultati forniscono preziose informazioni sugli attuali livelli di diversità genetica del genere Chamelea e sulla potenziale capacità di queste specie di adattarsi ai cambiamenti ambientali.