METODI DI MONITORAGGIO GENETICO DEI

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Bianca Campana
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1 METODI DI MONITORAGGIO GENETICO DEI CARNIVORI Ettore Randi, Romolo Caniglia, Francesca Davoli, Elena Fabbri Marco Galaverni, Claudia Greco Laboratorio di genetica ISPRA Ozzano Emilia (BO) OLTRE I CONFLITTI LO STATO DI CONSERVAZIONE DEL LUPO E DEGLI ALTRI CARNIVORI NELL APPENNINO CENTRALE Urbino, 22 aprile 2010

2 Monitoraggio, conservazione e gestione dei carnivori Predatori all apiceapice delle catene alimentari Importante ruolo ecologico negli ecosistemi Indicatori della buona qualità degli ecosistemi Specie protette in Italia e EU Grandi carnivori Medi carnivori orso bruno, lupo, lince gatto selvatico, mustelidi Grandi carnivori Predazioni, caccia e zootecnia Specie particolarmente protette e problematiche Conservazione: obbligo di legge Dimensione umana: gestione dei conflitti Monitoraggio priorità nelle linee guida IT & EU eventuale zonizzazione o prelievi autorizzati

3 Monitoraggio: metodi e costi Monitoraggio La pop IT di lupo: priorità nelle linee guida IT & EU problematico e costoso 1) è numerosa ed in espansione 2) ampiamente distribuita in aree difficilmente accessibili Difficile o troppo costoso utilizzare i tradizionale metodi di campo: 1) radiotelemetria 2) wolf-howling 3) snow-tracking 4) fototrappolaggio Occorre sviluppare protocolli di monitoraggio (stima dell abbondanza e della dinamica temporale della popolazione) su ampia scala geografica ed a costi compatibili con le modeste risorse disponibili, o che siano politicamente utilizzabili

4 Il monitoraggio genetico dei carnivori L analisi del DNA consente di identificare la specie (e gli ibridi) la popolazione geografica i gruppi familiari gli individui il sesso Le banche di dati genetici consentono di stimare i parametri genetici delle popolazioni stimare i parametri demografici mappare gli areali di presenza identificare individui stanziali e in dispersione uso degli habitat core areas e corridoi alimentazione e predazione mappe di rischio per l allevamento genetica forense

5 Il campionamento genetico non-invasivo (remoto) Campioni di DNA raccolti senza necessità di catturare o contattare gli animali Escrementi Urine Peli (penne) Tracce di sangue Saliva (predazioni) Il DNA si estrae da: Cellule di sfaldamento intestinale o uretrale Bulbi dei peli o radice delle penne Cellule presenti nelle tracce biologiche Il DNA estratto da campioni non-invasivi è: Scarso, degradato, contaminato PCR, controlli di qualità, eliminazione degli errori

6 Il genotipo individuale = DNA fingerprinting Banche dati di genotipi individuali georeferiti

7 Metodi di campionamento genetico non-invasivo Lupo escrementi freschi (< 7 giorni) raccolti in percorsi di marcatura tracce su neve; siti di rendezvous conservati in etanolo o silica urine tracce su neve congelate Orso peli trappolaggio sistematico raccolte occasionali conservati in etanolo o silica escrementi Felidi peli trappole con attrattivo escrementi latrine Mustelidi spraint raccolti molto freschi (< 12 ore) peli trappole a tubo

8 I progetti del Laboratorio di genetica ISPRA Lupo Orso bruno monitoraggio della presenza del lupo (2002 ) Liguria, Emilia-Romagna, Marche, Umbria Regioni, province, parchi nazionali, regionali e provinciali CFS-CTA, OFR, vigilanza provinciale, parchi, volontari e studenti Alpi PACOBACE e Appennino PATOM FVG, TN e Appennino centrale RAFVG, UniUD, CFS Tarvisio PNALM, CFS, UniRM Gatto selvatico intero areale distributivo ib ti (carcasse) UniPG, Museo StNat Udine e Maremma, UniMS PNFC Lontra intero areale distributivo ib ti UniML Martora/Faina intera distribuzione continentale UniPaeseBasco (Vitoria, i Spain) Collaborazioni: A. Meriggi, L. Boitani, P. Ciucci, M. Posillico, M DeBarba, B. Ragni, F. Vercillo, L. Bizzarri, i L. Lapini, i A. Sforzi, A. Loy, A. Ruiz-Gonzales, RK Wayne, L. Lyons, L. Waits

9 Monitoraggio genetico del lupo 1 localizzazione dei branchi in Emilia-Romagna branchi x 4-5 individui = lupi Arale minimo medio del branco = 78.5 ± 11.2 km 2 Permanenza della stessa coppia = da 1 a 8 anni

10 Monitoraggio genetico del lupo 2 stima CMR della popolazione in Emilia-Romagna Abbondanza media N hat = 124 lupi (95%CI = ) 50 0 Sum2000 Autu2000 Win2001 Spri2001 Sum2001 Autu2001 Win2002 Spri2002 Sum2002 Autu2002 Win2003 Spri2003 Sum2003 Autu2003 Win2004 Spri2004 Sum2004 Autu2004 Win2005 Spri2005 Sum2005 Autu2005 Win2006 Spri2006 Sum2006 Autu2006 Win2007 Abbondanza media branchi lupi CMR 124 lupi (95%CI = )

11 3 - identificazione di gruppi familiari Parco nazionale delle foreste casentinesi CASTEL DELL ALPE 16F F 18M 39F M 58F 68F 72F 71M F 78M 69M 120M 2006 Tutti i 9 branchi identificati geneticamente sono stati confermati con il wolf-howling 39F W 978F 69M

12 4 - turnover e connessioni fra i branchi 2006 Modena, 2001 WMO 6M WMO 19F Forlì-Cesena, 2005 WBO WBO WBO 77M 78F 79F 77M M WBO 79F? WBO WBO WBO WBO WBO 86M 87M 89M 90M 88M Di i di d i b hi l i Dimensione media dei branchi = 5.65 ± 2.46 lupi Composizione dei branchi = 2 riproduttori + da 1 a 11 figli

13 5 - dispersione e ibridazione 25M 77M WBO44M WBO16M Province Regioni Parchi 37 lupi in dispersione i cani ibridi mtdna W14 = maternal Italian wolf lineage Y haplo = paternal Italian wolf lineages Backcrosses

14 Ibridazione fra lupi e cani 06 0,6 0,4 Baseline dogs Baseline wolves Tooth samples 0,2 FCA A-II 00 0,0-0,2-0,4-0,6 06-0,6-0,4-0,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 FCA-I La popolazione IT di lupo è geneticamente distinta dai cani

15 Il branco dell Uccellina è di origine ibrida Identificati circa 6%-7% ibridi nella popolazione italiana di lupo

16 Ibridazione e caratteri morfologici

17 Lupi neri in Appennino 9 carcasse nere con la delezione K B 29 osservazioni di esemplari neri 50 genotipi noninvasivi con la delezione K B

18 Genetica forense CORPO FORESTALE DELLO STATO COMANDO REGIONALE LIGURIA SERVIZIO CITES TERRITORIALE GENOVA COMUNICATO STAMPA SEQUESTRO DI PELLE GREZZA DI LUPO VENDUTA ILLEGALMENTE NEL SAVONESE In data 09/01/2008 gli Agenti della Forestale del In data 09/01/2008 gli Agenti della Forestale del Servizio CITES di Genova, unitamente al Comando Stazione di Andora, hanno sequestrato una pelle intera di presunto Lupo (nome scientifico Canis lupus) cheeraesposta per la vendita presso un noto negozio nel sobborgo di Alassio (SV)

19 Genetica forense ed antibracconaggio Lupi Cani 10 denti = sei lupi italiani (3 maschi 3 femmine) 1M già campionato (feci e carcassa) 1F già campionata (feci) nello stesso comune

20 Genetica e conservazione del gatto selvatico wildcat hybrid domestic cat

21 Espansione del gatto selvatico ed ibridazione Ibridi Montefeltro, Marche 2 Casentino, Emilia-Romagna 1 Grosseto, Toscana 3 Enna, Sicilia 1

22 Gatti selvatici ed ibridi Ungheria Ibridi? Ibridi noti Gatti selvatici IT Gatti domestici Gatti ibridi in Spagna, Portogallo, Germania, Italia 2% - 8% Ungheria 25% - 31% Scozia 90%

23 Altri risultati Orso bruno identificazione di tutti gli individui presenti nelle Alpi (c. 52) ricostruzione del pedigree completo della popolazione del Trentino stima della popolazione dell orso bruno marsicano N = 45 (CI = 35-67) genetica forense N= 10 N= 11 N= 15 N= 18 N= 24 N= 23 N= 27 N= 25 Genotipi identificati in: 40-50% campioni fecali di lupo 80-90% campioni peli orso Sviluppare metodi di trappolaggio dei peli anche nel lupo

24 Altri risultati Martora/faina Lontra identificazione molecolare della specie ricostruzione degli areali distributivi censimento genetico struttura delle popolazioni dispersione entro e fra bacini fluviali

25 Conclusioni Il monitoraggio genetico non-invasivo consente di ottenere a costi contenuti informazioni che non si possono ottenere con nessun altro metodo: identificazione individuale completa identificazione i dei gruppi familiari i localizzazione spazio-temporale di individui e branchi stime di variabilità genetica stime demografiche ibridazione analisi molecolare dell alimentazione analisi molecolare dei patogeni Ringraziamo il MATTM Direzione generale per la Protezione della Natura le Ringraziamo il MATTM, Direzione generale per la Protezione della Natura, le regioni Friuli Venezia-Giulia, Liguria, Emilia-Romagna, Marche ed Umbria, la Provincia Autonoma di Trento, i parchi nazionali e regionali e le altre aree protette, gli uffici faunistici provinciali, gli OFR, il CFS e tutto il personale che collabora con ISPRA per la realizzazione dei programmi di monitoraggio genetico dei carnivori

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