Questo progetto ha lo scopo di descrivere la biodiversità presente nei Parchi Nazionali italiani mediante la caratterizzazione genetica del DNA ambientale (eDNA) contenuto nelle matrici ambientali prelevate in siti specifici delle loro acque dolci. Il DNA ambientale è rappresentato dal materiale genetico rilasciato nell’ambiente dagli organismi che vivono in esso, perennemente o anche solo sporadicamente e, attraverso la sua analisi è possibile:
- riconoscere la presenza di specie senza catturarle, disturbarle o, addirittura, avvistarle;
- monitorare la presenza di specie rare, endemiche o a rischio;
- segnalare l’eventuale diffusione di specie aliene invasive;
- mappare in modo rapido e sostenibile la biodiversità sia a scala locale che nazionale.
Il progetto è suddiviso in due fasi: una dedicata alla raccolta dei campioni di acque dolci, l’altra all’analisi biomolecolare del DNA (eDNA) in essi presente.
Prima fase: viaggio nei Parchi Nazionali alla ricerca dell’acqua e del DNA in esso presente
Cosa prevede la prima fase dell’intervento?
Questa fase prevede un’intensa e ben organizzata attività tecnico-scientifica per effettuare il campionamento di acque dolci (lentiche e lotiche). Si articola in due momenti principali:
Pianificazione del campionamento: dove e come cercare le aree idonee
Identificazione di 250 siti di campionamento in ambienti di acqua dolce distribuiti nei parchi nazionali, per avere un quadro rappresentativo della loro biodiversità acquatica.
Come vengono scelti i siti?
I siti sono selezionati sulla base di:
- Caratteristiche idrografiche e bioclimatiche locali.
- Diversità di ambienti ecologici presenti.
- Presenza stimata di specie animali (vertebrati e invertebrati).
- Uniforme distribuzione spaziale all’interno di ciascun parco.
Realizzazione del campionamento: come si colleziona il DNA acquatico?
Per ciascuno dei siti identificati vengono effettuati i prelievi di acqua. Il campionamento delle matrici acquatiche viene condotto in due periodi stagionali diversi per massimizzare la descrizione della biodiversità con la seguente modalità:
- Si prelevano circa 2 litri di acqua per ogni sito di campionamento.
- L’acqua viene filtrata in loco con siringhe o pompe peristaltiche.
- I filtri vengono conservati in un’apposita soluzione che preserva il DNA.
- Ogni campione è tracciato con un codice univoco, etichettato e conservato a -20°C.
Totale: 3.000 campioni d’acqua raccolti in 250 siti distribuiti in tutta Italia
Il Team: chi realizzerà il servizio?
Personale altamente qualificato, con comprovate esperienze in: analisi della biodiversità, studio dell’ecologia acquatica e campionamento di matrici ambientali.
Cosa verrà conseguito? I prodotti finali
- Piano Operativo completo e validato.
- Relazione con tutti i risultati e dati aggregati.
Seconda Fase: l’analisi del DNA presente nelle acque dolci per mappare la diversità ecologica nei Parchi Nazionali
Questa fase, basata su avanzate tecnologie di genetica e bioinformatica, permetterà di analizzare il DNA ambientale (eDNA) contenuto nei 3000 campioni d’acqua dolce, raccolti nei 250 siti scelti.
Cosa prevede la seconda fase dell’intervento?
Questa fase riguarda l’intero processo di analisi biomolecolare e bioinformatica dei campioni prelevati, e si articola in due macro-attività:
- analisi biomolecolari: estrazione, amplificazione e sequenziamento del DNA ambientale presente nei campioni.
- analisi bioinformatiche: elaborazione dei dati genetici per ottenere l’identificazione delle specie animali presenti.
Attraverso tecniche avanzate di metabarcoding, sarà possibile:
- Identificare le diverse specie di vertebrati e invertebrati presenti in ciascun sito.
- Riconoscere specie a rischio di estinzione e/o specie aliene invasive.
- Fare una analisi approfondita sulla presenza di importanti indicatori ambientali come, ad esempio, anfibi e crostacei, anche con test genetici specifici.
Si articolerà in due momenti principali:
Il Piano Operativo dalla strategia alla prova sul campo
Creazione e validazione di un piano operativo dettagliato:
- Scelta dei primer per la corretta amplificazione del DNA target.
- Protocolli di laboratorio e di analisi bioinformatiche.
- Sistemi di controllo qualità e prevenzione delle possibili contaminazioni fra campioni diversi.
- Test di verifica delle procedure.
Analisi dei campioni
- Analisi di 3000 campioni.
- Produzione dei dati e dei risultati elaborati.
Il Team: chi realizzerà il servizio?
Personale altamente qualificato, con comprovate esperienze in: Biologia molecolare, Genetica ambientale e Bioinformatica.
Cosa verrà conseguito? I Prodotti Finali
Piano Operativo completo e validato.
Relazione finale con tutti i risultati e dati aggregati.