Il pesce spada (Xiphias gladius, Linnaeus 1758) è un grande pesce pelagico, appartenente alla famiglia Xiphiidae, che può superare i 4 metri di lunghezza e i 500 kg di peso. Ha una distribuzione cosmopolita, è diffuso tra i 45ºN e 45ºS in tutte le acque tropicali subtropicali e temperate degli oceani Atlantico, Indiano e Pacifico, inoltre popola anche le acque del Mar Mediterraneo, Mar Nero, Mare di Marmara e Mare di Azov. Tra gli studi riguardanti la genetica di popolazione di questa specie è emerso come lo stock del Mediterraneo abbia caratteristiche genetiche uniche, dovute principalmente al ridotto flusso genico dallAtlantico. Lo studio presentato in questa tesi si basa sullanalisi genetica dello stock di pesce spada presente in Mediterraneo, in quanto relativamente poco analizzato rispetto a quelli degli altri bacini. Le analisi sono state condotte utilizzando due diversi marcatori molecolari: DNA microsatellite (nucleare) e D-loop (mitocondriale), e sono state eseguite su 298 individui campionati nel Mar Mediterraneo e 25 in acque canadesi (Atlantico), per un totale di 323 individui. Per quanto riguarda i campioni Mediterranei, questi provengono rispettivamente da Adriatico Meridionale (62), bacino a sud-est della Grecia (20), zona delle Baleari (85), Mar Tirreno (16), coste siciliane (61) e Sardegna (54). Lelaborazione statistica dei risultati riguardanti il DNA microsatellite, condotta tramite DAPC, ha evidenziato la presenza di 3 cluster genetici distinti. Individui riconducibili ai 3 cluster sono presenti in tutte le aree campionate: queste zone quindi potrebbero essere considerate aree di mixing utilizzate per scopi di feeding o migrazione, e la segregazione genetica in 3 cluster potrebbe essere attribuita ad un comportamento filopatrico verso le principali zone di spawning del Mediterraneo. In contrasto con la debole struttura genetica osservata a livello dei microsatelliti, i risultati dellanalisi sul DNA mitocondriale non hanno evidenziato differenze statisticamente significative nella composizione aplotipica delle popolazioni esaminate. Daltra parte, questa discrepanza non è del tutto inaspettata, dal momento che è noto che i microsatelliti narrano la storia filogenetica nellarco di decine di migliaia di anni mentre i marcatori mitocondriali sono in grado di svelare la storia filogenetica più profonda. (Emerson B.C., Hewitt G.M.,2005). Inoltre, il problema di fondo con i grandi pelagici è che sono caratterizzati da una bassa differenziazione genetica in quanto lelevato flusso genetico dovuto alla loro considerevole capacità di dispersione favorisce una sostanziale omogeneità genetica su ampie distanze. Ciò rappresenta chiaramente un limite circa la possibilità di utilizzare i marcatori molecolari per delimitare popolazioni geneticamente suddivisibili da utilizzare come unità gestionali (stock genetici) in specie sottoposte ad un elevato sforzo di pesca come il pesce spada.

Il pesce spada (Xiphias gladius, Linnaeus 1758) è un grande pesce pelagico, appartenente alla famiglia Xiphiidae, che può superare i 4 metri di lunghezza e i 500 kg di peso. Ha una distribuzione cosmopolita, è diffuso tra i 45ºN e 45ºS in tutte le acque tropicali subtropicali e temperate degli oceani Atlantico, Indiano e Pacifico, inoltre popola anche le acque del Mar Mediterraneo, Mar Nero, Mare di Marmara e Mare di Azov. Tra gli studi riguardanti la genetica di popolazione di questa specie è emerso come lo stock del Mediterraneo abbia caratteristiche genetiche uniche, dovute principalmente al ridotto flusso genico dallAtlantico. Lo studio presentato in questa tesi si basa sullanalisi genetica dello stock di pesce spada presente in Mediterraneo, in quanto relativamente poco analizzato rispetto a quelli degli altri bacini. Le analisi sono state condotte utilizzando due diversi marcatori molecolari: DNA microsatellite (nucleare) e D-loop (mitocondriale), e sono state eseguite su 298 individui campionati nel Mar Mediterraneo e 25 in acque canadesi (Atlantico), per un totale di 323 individui. Per quanto riguarda i campioni Mediterranei, questi provengono rispettivamente da Adriatico Meridionale (62), bacino a sud-est della Grecia (20), zona delle Baleari (85), Mar Tirreno (16), coste siciliane (61) e Sardegna (54). Lelaborazione statistica dei risultati riguardanti il DNA microsatellite, condotta tramite DAPC, ha evidenziato la presenza di 3 cluster genetici distinti. Individui riconducibili ai 3 cluster sono presenti in tutte le aree campionate: queste zone quindi potrebbero essere considerate aree di mixing utilizzate per scopi di feeding o migrazione, e la segregazione genetica in 3 cluster potrebbe essere attribuita ad un comportamento filopatrico verso le principali zone di spawning del Mediterraneo. In contrasto con la debole struttura genetica osservata a livello dei microsatelliti, i risultati dellanalisi sul DNA mitocondriale non hanno evidenziato differenze statisticamente significative nella composizione aplotipica delle popolazioni esaminate. Daltra parte, questa discrepanza non è del tutto inaspettata, dal momento che è noto che i microsatelliti narrano la storia filogenetica nellarco di decine di migliaia di anni mentre i marcatori mitocondriali sono in grado di svelare la storia filogenetica più profonda. (Emerson B.C., Hewitt G.M.,2005). Inoltre, il problema di fondo con i grandi pelagici è che sono caratterizzati da una bassa differenziazione genetica in quanto lelevato flusso genetico dovuto alla loro considerevole capacità di dispersione favorisce una sostanziale omogeneità genetica su ampie distanze. Ciò rappresenta chiaramente un limite circa la possibilità di utilizzare i marcatori molecolari per delimitare popolazioni geneticamente suddivisibili da utilizzare come unità gestionali (stock genetici) in specie sottoposte ad un elevato sforzo di pesca come il pesce spada.

ANALISI DEGLI STOCK DI PESCESPADA (XIPHIAS GLADIUS, LINNAEUS 1758) NEL MAR MEDITERRANEO TRAMITE L'UTILIZZO DI MARCATORI MOLECOLARI: DNA MITOCONDRIALE (D-LOOP) E DNA MICROSATELLITE

CASONI, ELIA
2018/2019

Abstract

Il pesce spada (Xiphias gladius, Linnaeus 1758) è un grande pesce pelagico, appartenente alla famiglia Xiphiidae, che può superare i 4 metri di lunghezza e i 500 kg di peso. Ha una distribuzione cosmopolita, è diffuso tra i 45ºN e 45ºS in tutte le acque tropicali subtropicali e temperate degli oceani Atlantico, Indiano e Pacifico, inoltre popola anche le acque del Mar Mediterraneo, Mar Nero, Mare di Marmara e Mare di Azov. Tra gli studi riguardanti la genetica di popolazione di questa specie è emerso come lo stock del Mediterraneo abbia caratteristiche genetiche uniche, dovute principalmente al ridotto flusso genico dallAtlantico. Lo studio presentato in questa tesi si basa sullanalisi genetica dello stock di pesce spada presente in Mediterraneo, in quanto relativamente poco analizzato rispetto a quelli degli altri bacini. Le analisi sono state condotte utilizzando due diversi marcatori molecolari: DNA microsatellite (nucleare) e D-loop (mitocondriale), e sono state eseguite su 298 individui campionati nel Mar Mediterraneo e 25 in acque canadesi (Atlantico), per un totale di 323 individui. Per quanto riguarda i campioni Mediterranei, questi provengono rispettivamente da Adriatico Meridionale (62), bacino a sud-est della Grecia (20), zona delle Baleari (85), Mar Tirreno (16), coste siciliane (61) e Sardegna (54). Lelaborazione statistica dei risultati riguardanti il DNA microsatellite, condotta tramite DAPC, ha evidenziato la presenza di 3 cluster genetici distinti. Individui riconducibili ai 3 cluster sono presenti in tutte le aree campionate: queste zone quindi potrebbero essere considerate aree di mixing utilizzate per scopi di feeding o migrazione, e la segregazione genetica in 3 cluster potrebbe essere attribuita ad un comportamento filopatrico verso le principali zone di spawning del Mediterraneo. In contrasto con la debole struttura genetica osservata a livello dei microsatelliti, i risultati dellanalisi sul DNA mitocondriale non hanno evidenziato differenze statisticamente significative nella composizione aplotipica delle popolazioni esaminate. Daltra parte, questa discrepanza non è del tutto inaspettata, dal momento che è noto che i microsatelliti narrano la storia filogenetica nellarco di decine di migliaia di anni mentre i marcatori mitocondriali sono in grado di svelare la storia filogenetica più profonda. (Emerson B.C., Hewitt G.M.,2005). Inoltre, il problema di fondo con i grandi pelagici è che sono caratterizzati da una bassa differenziazione genetica in quanto lelevato flusso genetico dovuto alla loro considerevole capacità di dispersione favorisce una sostanziale omogeneità genetica su ampie distanze. Ciò rappresenta chiaramente un limite circa la possibilità di utilizzare i marcatori molecolari per delimitare popolazioni geneticamente suddivisibili da utilizzare come unità gestionali (stock genetici) in specie sottoposte ad un elevato sforzo di pesca come il pesce spada.
2018
2019-07-24
ANALYSIS OF SWORDFISH STOCKS (XIPHIAS GLADIUS, LINNAEUS 1758) IN THE MEDITERRANEAN SEA THROUGH THE USE OF MOLECULAR MARKERS: MITOCHONDRIAL DNA (D-LOOP) AND MICROSATELLITE DNA
Il pesce spada (Xiphias gladius, Linnaeus 1758) è un grande pesce pelagico, appartenente alla famiglia Xiphiidae, che può superare i 4 metri di lunghezza e i 500 kg di peso. Ha una distribuzione cosmopolita, è diffuso tra i 45ºN e 45ºS in tutte le acque tropicali subtropicali e temperate degli oceani Atlantico, Indiano e Pacifico, inoltre popola anche le acque del Mar Mediterraneo, Mar Nero, Mare di Marmara e Mare di Azov. Tra gli studi riguardanti la genetica di popolazione di questa specie è emerso come lo stock del Mediterraneo abbia caratteristiche genetiche uniche, dovute principalmente al ridotto flusso genico dallAtlantico. Lo studio presentato in questa tesi si basa sullanalisi genetica dello stock di pesce spada presente in Mediterraneo, in quanto relativamente poco analizzato rispetto a quelli degli altri bacini. Le analisi sono state condotte utilizzando due diversi marcatori molecolari: DNA microsatellite (nucleare) e D-loop (mitocondriale), e sono state eseguite su 298 individui campionati nel Mar Mediterraneo e 25 in acque canadesi (Atlantico), per un totale di 323 individui. Per quanto riguarda i campioni Mediterranei, questi provengono rispettivamente da Adriatico Meridionale (62), bacino a sud-est della Grecia (20), zona delle Baleari (85), Mar Tirreno (16), coste siciliane (61) e Sardegna (54). Lelaborazione statistica dei risultati riguardanti il DNA microsatellite, condotta tramite DAPC, ha evidenziato la presenza di 3 cluster genetici distinti. Individui riconducibili ai 3 cluster sono presenti in tutte le aree campionate: queste zone quindi potrebbero essere considerate aree di mixing utilizzate per scopi di feeding o migrazione, e la segregazione genetica in 3 cluster potrebbe essere attribuita ad un comportamento filopatrico verso le principali zone di spawning del Mediterraneo. In contrasto con la debole struttura genetica osservata a livello dei microsatelliti, i risultati dellanalisi sul DNA mitocondriale non hanno evidenziato differenze statisticamente significative nella composizione aplotipica delle popolazioni esaminate. Daltra parte, questa discrepanza non è del tutto inaspettata, dal momento che è noto che i microsatelliti narrano la storia filogenetica nellarco di decine di migliaia di anni mentre i marcatori mitocondriali sono in grado di svelare la storia filogenetica più profonda. (Emerson B.C., Hewitt G.M.,2005). Inoltre, il problema di fondo con i grandi pelagici è che sono caratterizzati da una bassa differenziazione genetica in quanto lelevato flusso genetico dovuto alla loro considerevole capacità di dispersione favorisce una sostanziale omogeneità genetica su ampie distanze. Ciò rappresenta chiaramente un limite circa la possibilità di utilizzare i marcatori molecolari per delimitare popolazioni geneticamente suddivisibili da utilizzare come unità gestionali (stock genetici) in specie sottoposte ad un elevato sforzo di pesca come il pesce spada.
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