Studi sul polline aiutano a proteggere la biodiversità nell’Africa occidentale
L’iniziativa MIOVAT (Miocene vegetation of the African tropics (project MioVAT)) ha usato polline e spore fossili per studiare la storia evolutiva dei due biomi, foresta tropicale e savana, nell’Africa occidentale durante il periodo del Miocene tra 23 e 5,3 milioni di anni fa. Il Miocene fu un periodo fondamentale nell’evoluzione della vegetazione nell’Africa occidentale quando i tipi di erba che utilizzano la via fotosintetica C4 ampliarono rapidamente la loro diffusione, originando le savane. I ricercatori hanno usato la digestione con acido e la separazione per densità allo scopo di liberare il polline e le spore fossili dai campioni di sedimenti provenienti dall’Africa occidentale. Questi sono stati quindi studiati usando un’ampia gamma di tecniche al microscopio. Inoltre, il team ha messo assieme una raccolta di immagini di polline e spore fossili provenienti dalle foreste pluviali del Paleogene e Neogene nella Nigeria meridionale. I campioni di polline provenienti da quercia (Quercus) e peccio (Picea) sono stati analizzati mediante imaging al fine di effettuare un lavoro comparativo al microscopio. Erba (Poaceae) proveniente dai fogli di un erbario e polline fossile di erbe proveniente da campioni di sedimenti sono stati analizzati mediante imaging e usati per raccogliere dati sulla morfologia del polline all’interno della famiglia delle piante erbacee. Sono stati anche condotti degli esperimenti per mettere a confronto la classificazione umana ed effettuata dal computer del polline delle piante erbacee. I ricercatori hanno usato dei metodi computazionali per quantificare la complessità dell’ornamentazione sulla superficie del polline di erba allo scopo di studiare gli schemi auto-organizzati della vegetazione negli ecosistemi della terraferma. Il risultato sono stati dei nuovi metodi per la classificazione dei grani di polline basati su imaging ad alta risoluzione e analisi computazionali dell’immagine. Il lavoro comparativo effettuato sul polline di quercia, pino ed erba ha rivelato che la combinazione di illuminazione a campo chiaro, microscopia confocale e microscopia elettronica a scansione aumentava la risoluzione tassonomica della documentazione relativa a polline e spore fossili. Questo ha ampliato la portata e la profondità delle ipotesi che possono essere testate usando il polline fossile e gli archivi relativi alle spore. MIOVAT ha fornito un nuovo approccio computazionale per descrivere le forme 2D. Esso ha inoltre sottolineato la crescente preoccupazione riguardante la classificazione di oggetti biologici usando metodi computazionali e approcci più tradizionali basati sulle analisi effettuate dall’uomo. Inoltre, le scoperte del progetto aiuteranno a spiegare il ruolo dell’estinzione nella formazione della vegetazione tropicale dell’Africa occidentale e il successo evolutivo delle piante erbacee. Queste informazioni fondamentali contribuiranno in modo significativo alla salvaguardia della biodiversità delle foreste tropicali e delle savane di fronte a un clima mutevole.
Parole chiave
Polline, biodiversità, foreste tropicali, savane, Miocene, vegetazione, Africa occidentale