Dottorato in BIOLOGIA AMBIENTALE ED EVOLUZIONISTICA

Titolo della tesi: A genetic approach for house mouse management on islands: rodenticide resistance, phylogeography and diet metabarcoding

Le popolazioni introdotte di topo delle case (Mus musculus ssp.) rappresentano una grave minaccia per gli ecosistemi insulari. Questa tesi adotta un approccio genetico per studiare tre aspetti fondamentali della gestione di questa specie sulle isole: la resistenza ai rodenticidi, la filogeografia e le origini delle popolazioni introdotte di topo e le loro abitudini alimentari. La resistenza ai rodenticidi è stata analizzata attraverso lo studio delle varianti a singolo nucleotide (SNPs) del gene VKORC1 in 11 isole italiane ed in 6 località della Nuova Zelanda, due aree con storie biogeografiche molto diverse ma entrambe caratterizzate da un’intensa gestione delle popolazioni invasive di topi. Lo studio ha rivelato una diffusa presenza di mutazioni missenso nelle isole italiane, mentre in Nuova Zelanda queste risultano meno comuni. Tra gli SNPs identificati, l’unica mutazione nota per conferire resistenza presente in entrambe le regioni è Tyr139Cys. L’aumento della frequenza di Tyr139Cys sull’Isola di Ventotene dopo una campagna di eradicazione dei ratti durata quattro anni, insieme alla sua elevata presenza nell’unica località neozelandese (Auckland Zoo) con un uso prolungato di rodenticidi anticoagulanti (AR), suggerisce che l’impiego in maniera persistente di tali sostanze possa aver esercitato una pressione selettiva sui genotipi resistenti. Pertanto, l’uso degli AR dovrebbe essere limitato al minimo necessario ed i test genetici di resistenza dovrebbero essere sempre il primo step da intraprendere nelle campagne di eradicazione basate su AR. Le analisi filogeografiche condotte sul DNA mitocondriale si sono concentrate sul bacino del Mediterraneo centrale. La Sicilia si è rivelata il centro della diversità genetica nell’area, con cinque diversi aplogruppi. Sorprendentemente, la piccola isola di Ventotene presenta due aplogruppi distinti, assenti nell’Italia continentale. L’origine di questa diversità è probabilmente legata all’importanza del Mediterraneo centrale nelle rotte commerciali sin dall’Età del Ferro, che ha facilitato l’arrivo di diversi aplogruppi attraverso le civiltà che hanno colonizzato le isole. Al contrario, altre piccole isole mostrano un singolo aplogruppo ciascuna, con aplotipi simili o identici ad alcuni trovati nell’Italia peninsulare, suggerendo eventi di colonizzazione singoli e più recenti. Questo studio fornisce inoltre i primi dati sul comportamento alimentare del topo nelle isole del Mediterraneo. Il DNA metabarcoding su feci e contenuto stomacale ha rivelato una dieta varia, composta principalmente da artropodi (soprattutto lepidotteri) e piante leguminose e graminacee. Di conseguenza, nelle strategie di eradicazione del topo, gli invertebrati dovrebbero essere considerati con maggiore attenzione, dato il loro ruolo predominante nella dieta di questi animali. Integrando tre aspetti cruciali nella gestione dei roditori invasivi, questa tesi amplia la nostra conoscenza dei processi di invasione del topo sulle isole e fornisce dati fondamentali per strategie di conservazione efficaci, che devono tenere conto sia di dati genetici che ecologici.