L’analisi del DNA ambientale rivela la complessa struttura nascosta delle popolazioni di Phocoena Phocoena nell’Alaska sudorientale

La focena comune, nota anche come marsovino, è un animale timido e sfuggente. Vive nelle acque costiere più fredde dell’emisfero settentrionale, dalle coste atlantiche dell’Africa Nord-Occidentale alle gelide scogliere del Mare di Bering, ed è uno dei più piccoli mammiferi oceanici.

La Phocoena phocoena è un animale ancora misterioso per gli scienziati. Nonostante prediligano la vita in acque costiere, infatti, le focene sono molto difficili da avvicinare.

Grazie ai potenti strumenti del DNA ambientale, però, i ricercatori di NOAA Fisheries sono riusciti a ricostruire la struttura nascosta delle popolazioni di focene comuni in Alaska, scoprendo nuovi affascinanti dettagli sull’ecologia di questi animali.

I segreti delle elusive focene d’Alaska

Si chiama così perché ai primi pescatori dev’essere sembrata simile a un maiale: in inglese è nota come porpoise, dal francese pourpois, che a sua volta deriva dal latino medievale per “pesce maiale”, i canadesi la chiamano affettuosamente puffing pig, “maiale che sbuffa”, e il nome italiano marsovino sembra derivare dallo svedese marsvin, letteralmente “maiale di mare”.

La focena comune (Phocoena phocoena) è un piccolo cetaceo dall’aspetto simile a quello di un delfino, ma che in realtà è più strettamente imparentato con narvali e beluga. Raggiunge una lunghezza massima di due metri e predilige le acque costiere temperate e subartiche: gli esemplari di questa specie popolano baie, fiordi, porti e addirittura fiumi, che possono risalire per chilometri.

Non è raro avvistare la pinna di una focena vicino alle coste, ma il discorso cambia radicalmente quando si tratta di studiarle. Nonostante siano tra i cetacei più familiari per gli appassionati di whale watching, infatti, questi piccoli odontoceti sono molto difficili da avvicinare. Perciò, fino ad oggi, la ricerca si è dovuta accontentare dei campioni di tessuto raccolti da spiaggiamenti e sfortunate catture accessorie, cosa che ha sempre limitato la possibilità di fornire un quadro completo sull’ecologia della specie.

Ma un nuovo studio guidato da NOAA Fisheries è riuscito ad affrontare queste sfide e fare luce sulla struttura nascosta delle popolazioni di focene dell’Alaska, che restava ancora oggi un mistero.

Il DNA ambientale per studiare le focene

Nello studio, pubblicato sulla rivista Molecular Ecology, i ricercatori hanno utilizzato un approccio a due livelli, che ha integrato la raccolta già esistente di campioni di tessuto, frutto di decenni di sforzi dedicati, con la potenza dell’eDNA, o DNA ambientale, che rileva minuscole tracce di materiale genetico lasciate nell’acqua dagli animali di passaggio.

Quando un animale si muove nel proprio ambiente, spiegano gli scienziati, lascia dietro di sé minuscoli frammenti di materiale genetico come pelle o escrementi. Queste tracce, che costituiscono il DNA ambientale, permettono di rilevare indirettamente la presenza di specie, anche in aree in cui è difficile il campionamento diretto dei tessuti.

Raccogliendo strategicamente campioni di eDNA nelle aree chiave in cui si trovano le focene, gli scienziati sono stati in grado di raccogliere preziose informazioni genetiche da queste elusive creature.

Come spiega Kim Parsons, genetista ricercatrice presso il Northwest Fisheries Science Center della NOAA e autrice principale dello studio:

“L’uso dell’eDNA, accanto ai tradizionali campioni di tessuto, ci ha permesso di ottenere un quadro molto più completo della struttura della popolazione di focena in Alaska”.

Una struttura “familiare” molto complessa

L’analisi dei marcatori del DNA mitocondriale (mtDNA) e del DNA nucleare ha rivelato una storia affascinante. I dati elaborati dai ricercatori indicano un movimento limitato tra le popolazioni di focena in diverse regioni del Golfo dell’Alaska e del Mare di Bering, cosa che era già stata osservata in passato nelle popolazioni della West Coast, dalla California allo Stato di Washington.

Mentre alcuni marcatori nucleari non hanno mostrato una forte evidenza di separazione, i modelli di mtDNA e di parentela generale suggeriscono che le focene mostrano un certo grado di “fedeltà al sito”. Ciò significa che tendono a rimanere in aree specifiche e non si allontanano molto dal loro luogo di nascita, anche se effettuano spostamenti giornalieri o stagionali. Questa dispersione così limitata tra le regioni, spiegano i ricercatori, può portare a firme genetiche distinte nelle diverse popolazioni.

Lo studio ha inoltre rivelato dettagli interessanti all’interno dell’Alaska sudorientale. L’analisi genetica, compresi i dati provenienti da un campionamento mirato di eDNA, ha infatti evidenziato una significativa differenziazione genetica all’interno dell’unità di gestione precedentemente riconosciuta per le focene. Ciò sembra indicare la presenza di più popolazioni, demograficamente indipendenti, all’interno di questa regione.

Uno studio del 2022 aveva già identificato l’esistenza di almeno due popolazioni distinte nel sud dell’Alaska. La nuova ricerca fa un passo ulteriore nel misterioso mondo di questi animali, rivelando che la struttura delle popolazioni delle focene d’Alaska è più complessa di quanto abbiamo creduto fino a oggi.

Conoscere la specie per proteggerla in maniera più efficace

Anche se mancano ancora dati esaustivi e aggiornati sul livello di catture accessorie della pesca, riconoscere queste differenze nascoste tra le diverse popolazioni è di grande aiuto nella gestione della specie.

La NOAA Fisheries e l’Alaska Department of Fish and Game studiano da tempo la struttura degli stock di focena nel sud-est dell’Alaska, ma hanno bisogno di comprendere meglio quante focene ci sono e come sono distribuite.

L’Alaska Marine Mammal Observer Program nasce proprio allo scopo di raccogliere stime aggiornate sui tassi di cattura accessoria della focena nella pesca con reti da posta per salmoni nell’Alaska sudorientale: i primi risultati di questa ricerca sono stati utilizzati per definire gli stock di focena nel 2022, e hanno evidenziato una situazione di potenziale vulnerabilità della specie. I tassi di cattura registrati nel 2022, infatti, hanno superato il livello di sostenibilità dello stock, pari a 6,1 individui ogni anno.

Come afferma Anne Marie Eich, responsabile della divisione Risorse protette dell’ufficio regionale della NOAA Fisheries Alaska:

“Comprendere la struttura della popolazione è fondamentale per le focene perché ci permette di identificare gruppi distinti con vulnerabilità potenzialmente diverse. Trattando questi gruppi come entità separate, possiamo sviluppare strategie di conservazione più mirate”.

Nel frattempo, si esplorano possibili soluzioni per limitare le catture accessorie: l’Alaska Fisheries Science Center, per esempio, sta conducendo delle delle ricerche sulla modifica degli attrezzi da pesca come potenziale strumento per ridurre le catture accessorie nella pesca con reti da posta per salmoni.

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