Svelato il mistero degli insetti
Gli insetti costituiscono più della metà di tutte le specie viventi sulla Terra e hanno un impatto enorme sugli ecosistemi naturali o antropogenici. Per gli umani essi fungono da importanti organismi modello ma, allo stesso tempo, potrebbero anche rivelarsi pericolosi parassiti o vettori di malattie. Considerata l’alta specializzazione ecologica degli insetti, la distruzione degli habitat minaccia di estinzione molte delle loro specie prima che queste vengano studiate in modo appropriato e denominate dal punto di vista tassonomico. Il progetto interdisciplinare BIG4, finanziato dall’UE, è stato concepito per studiare i quattro maggiori gruppi di insetti (coleotteri; api, formiche e vespe; mosche e zanzare; falene e farfalle) e i servizi che questi potrebbero potenzialmente fornire. Ha riunito mondo accademico e industria, metodi di punta in genomica, filogenetica e informatica: tutto ciò che occorre alla formazione di ricercatori nella fase iniziale. «L’idea era quella di affrontare i punti caldi della diversità degli insetti in gran parte sconosciuta per meglio comprendere il suo potenziale per le esigenze economiche e sociali», afferma il prof. Alexey Solodovnikov, coordinatore del progetto e borsista Marie Skłodowska-Curie. Nuove metodologie per la ricerca sugli insetti I ricercatori reclutati hanno intrapreso diversi progetti sinergici e complementari, che hanno coperto una varietà di argomenti centrati sull’evoluzione e sulla tassonomia dei gruppi di insetti bersaglio. Essi hanno sviluppato un’infrastruttura digitale per l’acquisizione e la pubblicazione di dati di alta qualità sulla biodiversità degli insetti. Il team di BIG4 ha dimostrato che l’intelligenza artificiale ha un forte potenziale per scoprire le specie di insetti con una velocità e precisione senza precedenti. Uno strumento di identificazione basato sulle immagini è stato progettato per scienziati amatoriali volontari, entomologi dilettanti e scienziati professionisti, utilizzando tecnologie di riconoscimento delle immagini all’avanguardia. In termini di inventario della biodiversità, BIG4 ha utilizzato tecniche di metagenomica che promettono di rivoluzionare completamente il monitoraggio ambientale e persino la scoperta di specie. Inoltre, i ricercatori hanno sviluppato metodi per acquisire dati filogenetici da specie fossili o recenti mal conservate, utilizzandoli per risolvere le relazioni evolutive tra le principali linee di cinipidi, falene, mosche e coleotteri. I nuovi protocolli sono serviti anche a studiare esemplari rari e fossili con dettagli senza precedenti. Gli scienziati di BIG4 si sono spinti anche oltre e hanno utilizzato questi metodi per studiare i percorsi di evoluzione degli insetti, come ad esempio l’adattamento delle loro ali a varie modalità di volo. Tecniche avanzate di sequenziamento del DNA hanno fornito importanti informazioni filogenetiche per BIG4. Secondo il prof. Solodovnikov «l’estrazione di DNA antico da esemplari da museo in precedenza di grado non-DNA rivoluzionerà senza dubbio la scoperta della biodiversità». La prossima era nella ricerca sugli insetti Collettivamente, BIG4 ha utilizzato un ampio spettro di approcci moderni e innovativi per svelare l’albero della vita per diversi lignaggi di insetti che contribuiscono a sviluppare ulteriormente la filogenomica degli insetti. Questo progetto è una delle poche iniziative finanziate su larga scala che studiano quei segmenti del biota planetario che comprendono la più alta concentrazione di diversità delle specie meno note. Guardando al futuro, il prof. Solodovnikov ritiene che «BIG4 ha spezzato la tendenza stabilita di indagare organismi più grandi ma meno abbondanti. La coorte di giovani ricercatori formati, che presto avvierà i propri team di ricerca, continuerà questa eredità e investirà nella futura ricerca sugli insetti». BIG4 ha sottolineato la richiesta di risorse per affrontare ulteriormente questa mega-diversità biologica nascosta, per ottenere un quadro più ampio del mondo vivente e delle sue funzioni.
Parole chiave
BIG4, insetto, evoluzione, filogenetica, DNA, biodiversità, fossile, informatica, tassonomia
