Riassunto analitico
I tardigradi sono affascinanti metazoi microscopici che formano un proprio phylum nell'albero della vita.
Essi raramente superano 1 mm di lunghezza e sono famosi per la loro capacità di resistere a condizioni estreme in uno stadio di vita sospesa.
Nonostante i particolari meccanismi fisiologici che li caratterizzano e la loro ampia distribuzione in tutto il mondo, la conoscenza delle comunità locali è ancora molto scarsa. In particolare, la diversità dei tardigradi, la loro distribuzione e il loro ruolo ecologico nelle foreste norvegesi sono poco conosciuti.
Per accrescere quindi la quantità di dati disponibili sulla biodiversità dei tardigradi in Norvegia, la tassonomia integrativa (che combina cioè i tradizionali studi di morfologia con le moderne tecniche di analisi molecolare) e il DNA Barcoding, si sono rivelati strumenti molto utili per supportare l'analisi della biodiversità.
Inizialmente è stata effettuata l’analisi faunistica basata sull’indagine morfologica degli esemplari estratti da dieci campioni di muschi, licheni e lettiera di foglie, raccolti in diverse località della foresta di betulle di Amostdalen (contea del Sør-Trøndelag, Norvegia centrale); successivamente l’analisi statistica è stata utilizzata per la descrizione della diversità a tardigradi dell’area di studio e per correlarla ai diversi substrati raccolti. Sono state inoltre eseguite analisi molecolari, parte integrante sia della determinazione tassonomica degli esemplari, attraverso il DNA Barcoding, sia per lo studio della filogenesi.
Il DNA Barcoding, un recente approccio molecolare all'identificazione delle specie che si è dimostrato essere uno strumento utile per risolvere i problemi tassonomici all'interno del phylum, è stato utilizzato nel presente lavoro per indagare nello specifico la diversità di un campione di lichene raccolto nella riserva naturale di Geitaknottane (Sud-Ovest Norvegia), in cui è stata trovata una nuova specie appartenente al genere Murrayon (fam. Murrayidae). Questa metodica prevede l’allestimento di voucher morfologici, in una prima fase sottoforma di immagini e successivamente di ologenoforori (ovvero le carcasse degli animali che si ottengono in seguito alle procedure di estrazione del DNA), in aggiunta al dato molecolare finale.
La descrizione della nuova specie è stata eseguita mediante caratterizzazione morfologica e molecolare, con analisi conclusiva della sua posizione filogenetica. In primo luogo sono state effettuate misurazioni e descrizioni di quelle che sono le caratteristiche diagnostiche degli animali, mediante l’utilizzo della microscopia ottica, facendo quindi un’ulteriore diagnosi differenziale al fine di confrontare la nuova specie con le altre specie incluse nel genere; è stata realizzata poi una nuova chiave sistematica aggiornata del genere Murrayon.
Infine sono state effettuate analisi di tipo molecolare che comprendono amplificazione, mediante reazione a catena della polimerasi (PCR), e sequenziamento di diversi marcatori molecolari, come 18S, ITS2 e 28S, per lo studio filogenetico.
Utilizzando poi strumenti bioinformatici come i softwares FinchTV, MEGA e altri, si è passati all'analisi vera e propria delle relazioni evolutive di interesse con la realizzazione ultima di un albero filogenetico.
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Abstract
Tardigrades are fascinating, microscopical metazoans which form an own phylum in the tree of life.
They seldom exceed 1 mm in length and are famous for their ability to withstand extreme conditions in a dehydrated resting stage.
Despite their peculiar physiology and their worldwide distribution, knowledge on local communities is still very poor. In particular, the tardigrade diversity, distribution and their ecological drivers in Norwegian forests are poorly known.
In order to increase the available data on tardigrades biodiversity in Norway, the integrative taxonomy (i.e. combining morphology and molecular analysis) and the DNA barcoding approaches have proved to be useful tools to aid the analysis of tardigrade biodiversity.
First of all, faunistic analysis was reported and it was based on the morphological investigation of the specimens extracted from ten samples of mosses, lichens and leaf litter collected in the birch forest of Amostdalen (Sør-Trøndelag county, central Norway); then statistics was used to describe the local tardigrades diversity and correlate it to the different substrates.
After that a molecular investigation’s workflow based on DNA-Barcoding, integrative taxonomy and phylogenetic analysis were applied.
DNA barcoding, a recent molecular approach to species identification that proved to be a useful tool in solving taxonomic problems within the phylum, was used to investigate the diversity of a lichen sample collected in the nature reserve of Geitaknottane (South-West Norway), in which a new species belonging to the genus Murrayon (fam. Murrayidae) was found.
The DNA barcoding approach provided for the preparation of voucher specimens, firstly in form of images and secondly in form of hologenophores (i.e. carcasses of the animals after the DNA extraction).
Afterwards, the description of the new species was performed by using both a morphological and a molecular characterization, and its phylogenetic position was investigated.
The description was carried on by firstly observing, measuring and describing the diagnostic features of the animals by light microscopy, and making an additional differential diagnosis in order to compare the new species with the other species included in the genus; then a new updated systematic key of Murrayon genus was made.
Eventually molecular analysis like amplification through Polymerase Chain Reaction (PCR) and sequencing of several molecular markers such as 18S, ITS2 and 28S were performed.
Thus, the phylogeny of the new species and its genus was investigated by using bioinformatic tools such as FinchTV software, MEGA software and others, with the final production of a phylogenetic tree.
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