Dottorato in BIOLOGIA AMBIENTALE ED EVOLUZIONISTICA

Titolo della tesi: A multidisciplinary approach to the translocation of Primula palinuri Petagna, an Italian endemic species

Questa tesi si concentra sulla conservazione integrata di Primula palinuri Petagna, una specie endemica rupicola dell’Italia meridionale minacciata dalla perdita dell’habitat e da fattori di stress ambientale. Attraverso un approccio multidisciplinare che combina studi genetici, ecologici e sperimentali, questo lavoro indaga i principali fattori biologici e ambientali che influenzano la persistenza della specie, supportando la progettazione di efficaci azioni di conservazione in situ ed ex situ. P. palinuri rappresenta una componente chiave della biodiversità costiera, la cui presenza è fortemente influenzata dai processi di frammentazione dell’habitat, da stress ambientali come salinità e fluttuazioni climatiche, e dalle interazioni ecologiche con il suolo e altri componenti dell’ecosistema. Studi precedenti hanno evidenziato una conoscenza ancora limitata e non integrata della biologia, della genetica e dell’ecologia della specie, limitando così la possibilità di interventi di conservazione mirati. Combinando analisi genetiche, fisiologia della germinazione, caratterizzazione edafica e modellizzazione della nicchia ecologica, questo lavoro mira a fornire una solida base scientifica multidisciplinare per supportare le future attività di conservazione e traslocazione, fondamentali per contrastare il declino di questa specie mediterranea emblematica. In primo luogo, l’analisi genetica delle popolazioni di P. palinuri ha permesso di valutare la diversità genetica intra- e inter-popolazionale e la struttura delle popolazioni. I risultati hanno mostrato un livello moderato di diversità genetica all’interno delle popolazioni, ma una marcata differenziazione tra di esse, indicativa di una forte frammentazione dell’habitat. Alcune popolazioni hanno evidenziato segni di inincrocio, suggerendo un elevato rischio di depressione da inincrocio che potrebbe compromettere la vitalità e la capacità adattativa della specie. Questa struttura genetica frammentata conferma l’esistenza di distinte unità di conservazione, che devono essere attentamente considerate nella selezione delle popolazioni donatrici. Una corretta identificazione di tali unità consente di mitigare i rischi di erosione genetica, garantendo che i futuri interventi di traslocazione possano mantenere o incrementare la variabilità genetica, essenziale per la sopravvivenza a lungo termine della specie. Parallelamente, è stata indagata la fisiologia della germinazione di P. palinuri, con particolare attenzione ai fattori ambientali che influenzano la germinazione dei semi. Gli esperimenti condotti su diverse popolazioni hanno rivelato che la germinazione è influenzata da molteplici fattori ambientali. Temperature alternate giorno/notte hanno aumentato significativamente la germinazione rispetto a temperature costanti, probabilmente a causa delle ridotte dimensioni dei semi, poiché i semi più piccoli (<2 mg) risultano generalmente più sensibili alle fluttuazioni termiche. La luce sembra svolgere un ruolo importante nei processi di germinazione. Inoltre, l’imposizione di stress idrico mediante PEG ha determinato una riduzione dei tassi di germinazione con l’aumentare della concentrazione, con differenze significative tra le popolazioni: alcune hanno mostrato una maggiore tolleranza alle condizioni di siccità. Anche la profondità di semina è risultata un fattore critico: i semi interrati più in profondità hanno mostrato una germinazione ridotta, probabilmente a causa della difficoltà nel superare lo strato di suolo. Infine, i test di salinità condotti su due popolazioni distinte, una costiera e una dell’entroterra, hanno dimostrato che la popolazione costiera presenta una maggiore tolleranza a elevati livelli di salinità, mentre quella dell’entroterra mostra un marcato calo della germinazione all’aumentare della concentrazione salina, indicando adattamenti ecotipici legati al sito di origine. Questi risultati evidenziano la complessità e la specificità popolazionale delle influenze ambientali sulla germinazione di P. palinuri, sottolineando la necessità di integrare tali variabili nello sviluppo di protocolli di propagazione efficaci ai fini della conservazione. Le analisi delle caratteristiche del suolo nei siti attuali di crescita di P. palinuri hanno fornito informazioni dettagliate sulle proprietà fisiche e chimiche che influenzano l’insediamento delle plantule e la crescita delle piante. I suoli risultano generalmente poveri di sostanza organica ma ben aerati, con una tessitura prevalentemente sabbiosa che favorisce il drenaggio. I valori di pH si mantengono leggermente alcalini, coerentemente con le nicchie rocciose costiere in cui la specie prospera. La conducibilità elettrica, indicativa della salinità del suolo, è risultata moderata, confermando l’adattamento della specie alle condizioni saline variabili tipiche degli ambienti marini. Inoltre, sono stati rilevati bassi livelli di metalli pesanti e di idrocarburi policiclici aromatici (IPA), a indicare un ambiente relativamente incontaminato, condizione essenziale per la conservazione di una specie sensibile come P. palinuri. Questi risultati sottolineano l’importanza di micrositi specifici, come nicchie rocciose con caratteristiche edafiche definite, quali ambienti chiave per la reintroduzione e la conservazione della specie. Attraverso la modellizzazione della nicchia ecologica (ENM), è stata ricostruita la distribuzione spaziale di P. palinuri in diversi periodi climatici storici critici, tra cui l’Ultimo Interglaciale, il Massimo Glaciale e il Medio Olocene, fornendo una prospettiva evolutiva essenziale per comprendere i cambiamenti temporali della specie. Queste ricostruzioni storiche hanno evidenziato variazioni nella disponibilità e nella qualità dell’habitat, suggerendo come la specie si sia adattata o contratta in risposta ai cambiamenti climatici del passato. Sono state inoltre sviluppate proiezioni della distribuzione futura della specie sotto diversi scenari di cambiamento climatico. Questi dati rappresentano uno strumento cruciale per pianificare interventi di traslocazione mirati, anticipando e mitigando gli impatti dei cambiamenti ambientali. L’integrazione delle analisi genetiche, degli studi di germinazione, delle caratterizzazioni del suolo e della modellizzazione ecologica offre un quadro completo e interdisciplinare che contribuisce a definire strategie di conservazione informate e adattive per P. palinuri. Questo lavoro pone le basi per futuri sforzi di conservazione ex situ e in situ, contribuendo alla salvaguardia di questa specie iconica in un ambiente in rapido cambiamento.