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L'aumento dell'attività umana e il miglioramento dei trasporti in tutto il mondo hanno facilitato la rapida diffusione di animali, piante e agenti patogeni. Le specie che riescono a colonizzare nuove aree possono minacciare drammaticamente la biodiversità, i servizi ecosistemici e persino le attività socioeconomiche nelle aree invase. Tali specie prendono il nome di "specie invasive" e attualmente rappresentano una della cause principali del crollo della biodiversità al livello mondiale. Tra queste rientra il gambero della Louisiana (Procambarus clarkii), specie tipicamente limitata ai climi subtropicali, avvistato di recente nella città di Sapporo, nell'Hokkaido centrale, dove le temperature dell'acqua diventano estremamente basse durante l'inverno. Un team di ricercatori ha quindi deciso di studiare i cambiamenti genetici che hanno permesso ai gamberi di adattarsi a tali ambienti. I risultati della ricerca sono stati pubblicati su iScience.
Procambarus clarkii è un gambero d'acqua dolce originario delle regioni tropicali degli Stati Uniti meridionali e del Messico nord-orientale, ma ormai diffuso ampiamente in diverse zone del Pianeta. Deve il suo successo alla sua capacità di saper distruggere la biodiversità presente in ogni ambiente che raggiunge, alla forte adattabilità e alla sua nota aggressività; tutte caratteristiche per le quali viene soprannominato “gambero killer”. Colonizza acque dolci e salmastre, predilige acque calde e riesce a vivere in carenza di ossigeno respirando con le branchie umide fuori dall’acqua. Un recente rapporto, tuttavia, evidenzia la sua presenza anche nelle fredde acque invernali della città di Sapporo, nell'Hokkaido centrale. Questa scoperta ha spinto un team di ricercatori ha capire quali sono le caratteristiche che al livello genetico hanno permesso al gambero della Louisiana di adattarsi anche a contesti del genere.
Per tale studio, gli studiosi hanno confrontato le caratteristiche genetiche tra individui di popolazioni presenti in Giappone e viventi negli Stati Uniti. Inoltre, hanno anche studiato gli effetti della selezione naturale su entrambi i campioni confrontando i cambiamenti nelle loro sequenze geniche. Alla domanda sui principali risultati, il dottor Daiki Sato, Assistant Professor presso la Graduate School of Science dell'Università di Chiba nonchè primo autore dello studio, esclama: «Una popolazione di gamberi presente a Sapporo, in Giappone, potrebbe aver acquisito cambiamenti genetici che ne hanno migliorato la tolleranza al freddo. Abbiamo rivelato i geni e l'architettura genomica che potrebbero essere coinvolti in tale adattamento».
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Ancora più sorprendente per i ricercatori è stato scoprire che diverse popolazioni, anche all'interno del Giappone, hanno risposto in maniera differente all'abbassamento delle temperature. In particolare, hanno individuato notevoli cambiamenti in un gruppo di geni coinvolti nello sviluppo della cuticola, strato esterno protettivo del crostaceo. Inoltre, hanno riscontrato un aumento della produzione di inibitori della peptidasi che impediscono la degradazione enzimatica delle proteine nel corpo. Tali inibitori, infatti, ostacolano il processo della degradazione proteica salvaguardando tutte quelle proteine che proteggono il gambero dal freddo. Come se non bastasse, si è visto che alcuni dei geni studiati avevano subito un gran numero di duplicazioni. Nel genoma del gambero, quindi, erano presenti diverse copie di tali geni che potrebbero aver amplificato le loro capacità funzionali nell'affrontare le basse temperature.
Questi risultati forniscono preziose informazioni sui meccanismi molecolari adottati dal gambero della Louisiana per sviluppare resistenza al freddo e sopravvivere in habitat poco accoglienti. Nel complesso, Questa ricerca contribuisce in modo significativo alla nostra comprensione delle specie invasive, il che può aiutarci ad adottare misure per prevenirne la diffusione e, a sua volta, proteggere la biodiversità globale.
