I genomi di due specie di calabrone, il calabrone europeo e il calabrone asiatico (o calabrone dalle zampe gialle) sono stati sequenziati per la prima volta da un team guidato da scienziati dell’UCL (University College London).
Confrontando questi genomi decodificati con quello del calabrone settentrionale gigante, che è stato recentemente sequenziato da un altro team, i ricercatori hanno rivelato indizi che suggeriscono perché i calabroni hanno avuto tanto successo come specie invasive in tutto il mondo.
I calabroni sono le più grandi vespe sociali; svolgono importanti ruoli ecologici come i principali predatori di altri insetti. Nelle loro regioni native, sono disinfestatori naturali, aiutando a regolare le popolazioni di insetti come mosche, scarafaggi, bruchi e altri tipi di vespe. Questi servizi sono fondamentali per ecosistemi sani e funzionali, nonché per l’agricoltura.
Ma i calabroni tendono anche ad avere molto successo come specie invasive. Possono stabilirsi in aree in cui non sono originarie e causare danni ecologici ed economici potenzialmente enormi cacciando importanti impollinatori, come api mellifere, api selvatiche e sirfidi.
Per comprendere meglio come queste specie abbiano ampliato con successo il proprio areale, il team internazionale di scienziati ha studiato i genomi di tre tipi di calabroni.
Una sequenza genomica è l’insieme di istruzioni – un codice genetico – che forma una specie. Il confronto dei genomi di diverse specie può fornire informazioni sulla loro biologia: il loro comportamento, l’evoluzione e il modo in cui interagiscono con l’ambiente.
I ricercatori hanno recentemente sequenziato i genomi del calabrone europeo nativo, Vespa granchio – un importante predatore superiore, protetto in alcune parti d’Europa, e l’invasivo calabrone asiatico dalle zampe gialle Vespa velutina, che si è stabilito in gran parte dell’Europa negli ultimi 20 anni minacciando gli ecosistemi nativi ed è stato occasionalmente avvistato nel Regno Unito. Li hanno confrontati con il genoma del calabrone settentrionale gigante, Vespa mandarinia – una specie nota per il suo ruolo di controllo dei parassiti, impollinatore e fornitore di cibo nella sua gamma asiatica nativa, ma è un recente arrivo in Nord America, dove potrebbe minacciare la fauna nativa.
Analizzando le differenze tra le tre specie imparentate, i ricercatori sono stati in grado di identificare i geni che si sono evoluti rapidamente da quando le specie si sono differenziate dalle altre vespe e l’una dall’altra, e hanno trovato alcuni geni degni di nota che si stanno evolvendo rapidamente, in particolare relativi alla comunicazione e all’olfatto. (odore).
La prima autrice dello studio, la dott.ssa Emeline Favreau (Centro per la biodiversità e l’ambiente dell’UCL), ha dichiarato: “Siamo stati entusiasti di trovare prove di una rapida evoluzione del genoma in questi genomi di calabrone, rispetto ad altri insetti sociali. Molti geni sono stati duplicati o mutati; questi includevano geni che potrebbero essere coinvolti nella comunicazione e nel percepire l’ambiente “.
L’evoluzione del genoma consente agli organismi di adattarsi al loro ambiente e di sfruttare al meglio ciò che li circonda sviluppando nuovi comportamenti e fisiologia.
Il coautore, il dott. Alessandro Cini, che ha iniziato il lavoro all’UCL prima di trasferirsi all’Università di Pisa, ha dichiarato: “Questi risultati sono entusiasmanti, in quanto possono aiutare a spiegare perché i calabroni hanno avuto tanto successo nello stabilire nuove popolazioni in regioni non native.
“I calabroni vengono trasportati accidentalmente in diverse parti del mondo dagli esseri umani. Tutto ciò che serve è un piccolo numero di regine accoppiate da trasportare, forse nascoste nel carico. I genomi suggeriscono che i calabroni hanno molti geni coinvolti nella rilevazione e nella risposta a sostanze chimiche segnali: questi possono renderli particolarmente bravi nell’adattarsi a cacciare diversi tipi di prede in regioni non native”.
L’autore senior Professor Seirian Sumner (UCL Center for Biodiversity & Environment) ha dichiarato: “Questi genomi di calabrone sono solo l’inizio. I genomi di oltre 3.000 specie di insetti sono stati ora sequenziati da sforzi in tutto il mondo, ma le vespe sono sottorappresentate tra questi .
“I genomi ci parlano di aspetti dell’ecologia e dell’evoluzione che altri metodi non possono. L’evoluzione ha dotato questi insetti di un’incredibile cassetta degli attrezzi genetica con cui sfruttare il loro ambiente e cacciare le loro prede”.
Armati di questi nuovi genomi, gli scienziati sperano di contribuire a migliorare la gestione delle popolazioni di calabroni, sia per i loro servizi ecosistemici come controllori dei parassiti nelle zone native, sia come minacce ecologiche nelle regioni in cui sono invasive.
Lo studio ha coinvolto ricercatori nel Regno Unito, Italia, Spagna, Israele, Francia, Nuova Zelanda e Austria ed è stato finanziato principalmente dal Natural Environment Research Council.
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