Utilizzo di marcatori microsatellite per lo studio del differenziamento genetico di Carcinus aestuarii nell'Alto Adriatico

In this thesis work, we investigate the presence of space-temporal differences in the populations of the crab species Carcinus aestuarii present in three lagoons of the Upper Adriatic: Venice, Marano and Goro. A total of 2078 individuals were analyzed: DNA was extracted, amplified for 11 microsatellite loci, and genotyped; the dataset was then integrated with genotypes of additional individuals, sampled in the years 2005, 2006 and 2007 used in a study carried out by Marino et al. in 2010. All samples will be used to conduct analyses on the genetic variability of the species in order to test the possible geographical differentiation between the lagoons of Venice, Marano and Goro and between the different internal basins of the Venice lagoon: northern lagoon, central lagoon and south lagoon. We will also look for a possible temporal differentiation between the organisms sampled in the period from 2005 to 2007 and those sampled in the years 2019, 2020 2021, in all three lagoons considered. Furthermore, we will estimate the effective population size of C. aestuarii in the Venice lagoon, starting from the allelic frequencies detected in the different populations. This work is part of a research program called “Venezia2021” (www.corila.it/it/Venezia2021) promoted and started by the consortium for the coordination of research relating to the Venice lagoon system (CORILA). The "Venezia2021" scientific research program was launched on 1 November 2018 and will end, following its extension, on 30 June 2022. It is a project that includes an extensive schedule of data collection and analysis to monitor the fragile balance of the Venetian lagoon ecosystem, in particular in relation to the recent testing and activation of the MOSE system (www.mosevenezia.eu/progetto), a system of mobile gates built to protect the city of Venice from flooding due to the raising of the tide. In fact, the presence of these dams, which, when raised, limit the exchange of water between the sea and the internal environment of the lagoon, could impact the biological balance inside the lagoon, deeply linked to these natural pathways that connect the internal environment to the external marine environment. Therefore, the Venezia2021 project focuses on better understanding these exchanges and relationships between the internal and external environment in the Venice lagoon with the aim to protect the ecosystem stability.

In questo lavoro di tesi si indaga la presenza di eventuali differenze spazio-temporali nelle popolazioni della specie di granchio Carcinus aestuarii presenti in tre lagune dell’Alto Adriatico: Venezia, Marano e Goro. Da 2078 individui vengono estratti, amplificati e genotipizzati 11 loci microsatellite, e a questi campioni vengono aggiunti i dati ottenuti da individui provenienti dai medesimi siti geografici, campionati negli anni 2005, 2006 e 2007, utilizzati in uno studio realizzato da Marino et al. nel 2010. Tutti i campioni vengono utilizzati per condurre delle analisi sulla variabilità genetica della specie in esame, con lo scopo di testare l’eventuale differenziamento geografico tra le lagune di Venezia, Marano e Goro e tra i diversi bacini interni della laguna di Venezia: laguna nord, laguna centrale e laguna sud. Si indaga anche l’eventuale differenziamento temporale tra gli organismi campionati nel periodo che va dall’anno 2005 al 2007 e quelli campionati negli anni 2019, 2020 e 2021 in tutte e tre le lagune considerate. Si intende inoltre stimare la dimensione effettiva di popolazione di C. aestuarii nella laguna di Venezia, a partire dalle frequenze alleliche rilevate nelle diverse popolazioni. Questo lavoro si inserisce in un programma di ricerca denominato “Venezia2021” (www.corila.it/it/Venezia2021) promosso e avviato dal consorzio per il coordinamento delle ricerche inerenti al sistema lagunare di Venezia (CORILA). Il programma di ricerca scientifica “Venezia2021” è stato avviato giorno 1° novembre 2018 e terminerà, a seguito della sua estensione, il 30 giungo 2022. È un progetto che prevede un ampio programma di raccolta di dati e di analisi per monitorare il fragile equilibrio dell’ecosistema lagunare veneziano, in particolare in relazione al recente collaudo e attivazione del sistema MOSE (www.mosevenezia.eu/progetto), un sistema di paratoie mobili costruite per proteggere la città di Venezia dall’allagamento dovuto all’innalzamento della marea. Infatti, la presenza di queste dighe, che, quando sollevate, limitano lo scambio di acqua tra il mare e l’ambiente interno della laguna, potrebbe impattare gli equilibri biologici interni alla laguna, profondamente legati a questi passaggi naturali che connettono l’ambiente interno all’ambiente marino esterno. Il progetto Venezia2021, quindi, verte anche a migliore la comprensione di questi scambi e relazioni tra l’ambiente interno ed esterno nella laguna di Venezia in un’ottica di salvaguardia di questo ecosistema.