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Freshwater Science Group

Dal 1988 il Freshwater Science Group si occupa di censimento, gestione e conservazione delle specie, in particolare di fauna ittica, legate agli ambienti di acqua dolce italiani e di ricerca di base sul differenziamento sessuale negli Anfibi e sulla riproduzione agamica e invecchiamento negli Anellidi. L’esperienza del team è figlia di un’attività ventennale caratterizzata da un approccio a tutto tondo alle problematiche ecologiche degli ambienti di acqua dolce e garantisce una visone d’insieme necessaria alla elaborazione di corrette politiche gestionali e conservazionistiche. Ad oggi il Freshwater Science Group è impegnato in progetti di ricerca su: Valutazione dell’efficienza e dell’applicabilità dell’indice dello stato ecologico delle comunità ittiche ISECI (Water Framework Directive 2000/60/CE) - Discriminazione su base genetico-molecolari di specie criptiche dei generi Barbus e Salmo - Strategie gestionali per la conservazione di specie di interesse conservazionistico e comunitario, Cottus gobio e Austropotamobius pallipes, in collaborazione con Enti Pubblici (Province, Comuni, Parchi e Riserve) - Dinamica di popolazione degli anfibi - Differenziamento sessuale dei Vertebrati - Riproduzione agamica e invecchiamento negli Anellidi. Nel 2010 alcuni membri del Freshwater Science Group hanno fondato lo Spin-Off Universitario Hydrosynergy con l’obiettivo di creare una partnership continuativa e fruttuosa con il gruppo di ricerca universitario.

La fauna ittica dulciacquicola ricopre un ruolo fondamentale nell’ambito delle attività comunitarie di monitoraggio della qualità degli ecosistemi acquatici previste dalla Direttiva Quadro sulle Acque 2000/60/CE (Water Framework Directive). La direttiva, recepita in Italia con il Decreto Ministeriale 260/2010, riconosce la fauna ittica come Elemento di Qualità Biologica (EQB) delle acque interne superficiali e individua nell’ISECI - Indice dello Stato Ecologico delle Comunità Ittiche (Zerunian, 2009) lo strumento da utilizzare per la sua valutazione ecologica. L’ISECI fornisce un giudizio sullo stato ecologico della comunità ittica osservata valutando quanto questa differisca dalla comunità ittica di riferimento teoricamente presente in condizioni di naturalità. L’indice è però ancora in una fase di calibrazione e revisione finalizzata a superare i limiti della sua formulazione teorica e problematiche riguardanti lo status di autoctonia/alloctonia di alcune specie chiave.

Molti taxa diffusi sul territorio nazionale sono oggetto di revisione da parte della comunità scientifica e non vi è parere univoco riguardo la checklist delle specie ittiche autoctone dei singoli distretti zoogeografici italiani. Le divergenze nomenclaturali della comunità scientifica si riflettono in ambiguità normative, mal-interpretazioni nelle strategie di conservazione nazionale e comunitaria e in problemi legati all’applicazione dell’ISECI.
La tassonomia del genere Barbus è controversa e irrisolta; in tutto l’areale di distribuzione europeo, Italia compresa, sono presenti numerose specie politipiche talvolta in grado di ibridarsi, e sottospecie ed endemismi che mostrano un’alta variabilità fenotipica con caratteri meristici e morfologici talora sovrapposti. Studi genetici effettuati su campioni di barbi italiani non hanno permesso di chiarire il rapporto di parentela fra le diverse forme presenti.
A livello nazionale il genere Salmo è anch’esso sottoposto a continue revisioni tassonomiche e le problematiche ad esso collegate sono complicate da attività di immissione e ripopolamento con materiale d’allevamento, di provenienza talvolta incerta, che interessano i nostri corsi d’acqua da diversi decenni. Attualmente nei corsi italiani sono state individuate 5 diverse linee evolutive di Salmo trutta: atlantica [AT], danubiana [DA], marmorata [MA], adriatica [AD] e mediterranea [ME].
Tutte queste problematiche richiedono un approfondimento a livello genetico-molecolare, a cui il Freshwater Science Group si approccia con analisi del DNA mitocondriale e nucleare.

Il gambero di fiume Austropotamobius pallipes e lo scazzone Cottus gobio sono specie ad elevata priorità di conservazione entrambe inclusi nell'Allegato II della direttiva comunitaria "Habitat" (92/43/CE) e attualmente in declino demografico su tutto l’Appennino Tosco-Emiliano. Tramite un il progetto LIFE “Sci d’Acqua” il Freshwater Science Group ha partecipato ad attività di conservazione e ripopolamento delle popolazioni presenti all’interno del Parco Regionale dei Laghi di Suviana e Brasimone. Ad oggi il gruppo di ricerca in collaborazione con HYDROSYNERGY e l’Ente di Gestione per i Parchi e la Biodiversità Macroarea Orientale continua ad occuparsi del consolidamento delle diverse popolazioni attraverso la riproduzione seminaturale in incubatoio e la successiva reintroduzione in natura del materiale prodotto.

Lo studio della dinamica di popolazione di specie anfibie viene eseguito sul rospo comune Bufo bufo e sulla Salamandrina del Savi Salamandrina perspicillata, specie endemica italiana. Nell’Orto Botanico del Dipartimento BiGeA è presente una popolazione di Bufo bufo monitorata fin dal 1996 tramite metodi di cattura-–marcatura-ricattura. Il sistema dell’Orto Botanico è assimilabile ad un sistema chiuso, privo di immigrazione ed emigrazione, e rappresenta un ottimo modello per lo studio delle analisi di base della dinamiche popolazionistica. Salamandrina perspicillata è invece una specie di interesse conservazionistico e comunitario a rischio di estinzione locale nel territorio regionale dove sono presenti solo 3 popolazioni note. Attualmente 2 di queste popolazioni vengono monitorate tramite metodo di cattura-ricattura con riconoscimento del pattern ventrale per valutare l’evolversi del loro stato di conservazione.

Lo studio sul differenziamento sessuale dei Vertebrati viene condotto su anfibi anuri, come modello di studio e comporta l’identificazione, nei corpi genitali dei girini, delle precoci differenze maschio-femmina tramite citometria, tecniche istologiche, ultrastrutturali, immunologiche. I risultati acquisiti sulla morfogenesi gonadica e sul differenziamento sessuale di rospo comune (Bufo bufo), ci hanno permesso di individuare precoci elementi differenziali nella struttura fine della gonade dei due sessi; con tali metodiche è stata precisata anche l’ovogenesi bidderiana. Un ulteriore approccio consiste nella ricerca, mediante tecniche molecolari, di marcatori dei due differenziamenti sessuali alternativi. L'espressione di SOX9 durante le varie fasi della morfogenesi gonadica e bidderiana è stata indagata mediante ibridazione in situ in collaborazione con un gruppo di genetisti dell'Università di Jaén (Spagna), applicando al nostro modello (Bufo bufo e Anfibi anuri in generale) esperienze di ricerca maturate sul differenziamento sessuale di mammiferi.

Aeolosoma viride ed Aeolosma hemprichi (Annelida Aphanoneura) sono specie caratterizzate da riproduzione agamica conosciuta come “gemmazione pigidiale” anche se, come abbiamo visto, si potrebbe definire più correttamente come “paratomia multipla con successione lineare di zooidi secondari e fissione terminale”, per cui tutti gli individui sono geneticamente uguali. Per le due specie sono stati definiti i principali parametri della dinamica di popolazione e continuano le osservazioni sulle modalità riproduttive, rigenerative, di formazione dei metameri, caratteristiche morfologiche e cariologiche. E' stato anche osservato che tali Anellidi sono in grado di reagire alle varie condizioni sperimentali aumentando o diminuendo la durata della vita ed il numero di figli prodotti. La durata del ciclo vitale e la produzione media di figli costituiscono parametri quantificabili, per cui questi animali rappresentano un modello utile a saggiare, in vivo e in tempi relativamente brevi (da due a tre mesi), l'effetto di trattamenti sperimentali, ad es. sostanze o miscele di sostanze ad azione antiossidante e la restrizione calorica. Questi parametri sono quantificabili, per cui questi animali rappresentano un modello utile a saggiare, in vivo e in tempi relativamente brevi (da due a tre mesi), l'effetto sull’invecchiamento dei trattamenti sperimentali (ad es. con sostanze ad azione antiossidante o restrizione calorica).

Collaborazioni Nazionali
Dr. Mauro Cesarini, BiGeA
Prof. Barbara Mantovani, Prof. Marco Passamonti, Dr. Federico Plazzi, Laboratorio di Zoologia Molecolare (MoZoo Lab), BiGeA
Prof. Marialetizia Fioravanti, Dr. Andrea Gustinelli, Dipartimento di Scienze Mediche Veterinarie
Prof. Moreno Paolini Dipartimento di Farmacia e Biotecnologie
Dr. Donatella Canistro Dipartimento di Farmacia e Biotecnologie
Prof. Luca Valgimigli Dipartimento di Chimica “Giacomo Ciamician”
Dr. Giovanni Rossi, Dr. Gianluca Zuffi, Dr. Andrea Marchi, Dr. Stefano Sacchetti, Hydrosynery SC, Monitoraggio Ambientale ed Ecologia Applicata, S. Lazzaro di Savena (BO) www.hydrosynergy.it
Dr. David Bianco, Ente di Gestione per i Parchi e la Biodiversità Macroarea Orientale (BO)
Regione Emilia-Romagna
Dr. Achille Palma, Dott. Gaetano Caricato, ARPA – Agenzia Regionale per la Protezione Ambientale - Basilicata

Collaborazioni internazionali:
Prof.ssa Monica Bullejos, Università di Jaén, Spagna

Contatti

Rosanna Falconi

Ricercatrice confermata

Dipartimento di Scienze Biologiche, Geologiche e Ambientali

Via Selmi 3

Bologna (BO)

tel: +39 051 20 9 4170

Francesco Zaccanti

Professore a contratto a titolo gratuito

Presidenza della Scuola di Scienze

Via Selmi 3

Bologna (BO)

tel: +39 051 20 9 4177