Per molti ma non per tutti. FISH-BOL: un codice a barre quasi per ogni pesce

Immaginate di avere davanti a voi un pesce sconosciuto. Potrebbe succedere anche ai migliori ittiologi dato che al mondo esistono almeno 30.000 specie di pesci. Come identificarlo? Guardereste ad alcune caratteristiche come il numero delle scaglie, il numero di raggi della pinna dorsale ed anale, la livrea cercando di capire se le rilevazioni effettuate possano combaciare con quelle di una specie già descritta. Magari dopo qualche ora rinuncereste. Non si tratta infatti di un procedimento facile. Ora invece immaginate di avere a disposizione una analisi genetica che possa discriminare tra specie, semplice da usare e veloce. La maggior parte dei problemi sarebbero risolti. Ebbene questa analisi c'è (o almeno così pare) e coinvolge il gene che porta l'informazione per la subunità I della citocromo c ossidasi (COI). COI è un breve tratto di DNA mitocondriale che può essere decifrato in poco tempo e che porta sufficienti informazioni da poter essere ritenuto specie-specifico. L'identificazione di COI inoltre sembra essere applicabile a numerosi gruppi animali: crostacei, farfalle, uccelli, pipistrelli... Grazie alla sua universalità ed alla facilità di applicazione questa tecnica si è guadagnata il soprannome di "codice a barre" (barcoding).

Sull'onda dell'entusiasmo è partita una campagna di sensibilizzazione verso il rilievo del codice a barre delle circa 30.000 specie di pesci che è stato soprannominato FISH-BOL. La determinazione del codici a barre genetici ha già prodotto alcuni risultati come la determinazione di criptospecie, specie cioè non facilmente riconoscibili attraverso gli usuali sistemi utilizzati dai tassonomi. Per questo alcune recenti descrizioni di specie ittiche hanno incorporato anche il codice a barre: Urolophus kapalensis (2006), Coryphopterus kuna (2007), Coryphopterus bol (2008).

Non è tutto rose e fiori però. Il barcoding ha dei limiti. Prima di tutto occorrono almeno 5 esemplari per specie e se date una scorsa al sito di FISH-BOL troverete che le specie più note riportano un buon numero di esemplari campionati, mentre quelle meno note riportano pochi individui, spesso provenienti da una sola località. Critiche più serie al barcoding rispetto al numero di esemplari affermano che il sistema non riconosce gli ibridi che vengono perciò ricondotti ad una delle specie genitrici (in particolare la specie materna per il fatto che i mitocondri di un individuo derivano dalla cellula uovo). Il barcoding per esempio non riuscirebbe probabilmente a discriminare nel caso dei ciclidi conchigliofili del lago Tanganica nei quali si sono verificati continui casi di ibridazione. Il barcoding non riesce neppure a discriminare tra specie che si sono radiate di recente come nel caso dei 500 ciclidi del Lago Vittoria che si sarebbe evoluti negli ultimi 400.000 anni. In questi casi sarebbe utile isolare un gene che si evolve più velocemente di COI.

Un tipico nido di conchiglie costruito da un maschio di Lamprologus callipterus nel lago Tanganica. Nella fotografia sono presenti anche individui di Neolamprologus calliurus, N. fasciatus ed alcuni Telmatochromis temporalis e T. vittatus.
Immagine tratta da BMC Evol Biol (si veda riferimento più sotto).

Oltre a questi aspetti che investono il campo di applicazione di questa nuova tecnica di identificazione, il barcoding porta un attacco alla tassonomia che in quanto scienza è libera di porre delle ipotesi e non semplicemente di fornire identificazioni di specie su base rutinaria. Il tassonomo non si limita ad identificare, ma lavora anche con la biogeografia, la filogenesi e la delimitazione di una specie ed il barcoding è solo uno strumento aggiuntivo ai normali metodi morfologici di indagine e non "lo strumento unico". La tassonomia è una scienza antica che nei secoli è tutto sommato cambiata poco e la biologia molecolare non sembra fornire un grande aiuto al suo svecchiamento, ma di questo ho intenzione di parlarne in un altro post.

Come avrete capito non apprezzo molto il barcoding (se volete approfondire le critiche verso di esso, in fondo ho postato un link ad un articolo molto interessante), sono disponibile a cambiare idea, ma devo vedere dei vantaggi e per ora vedo solo problemi. Inoltre non capisco perché abbracciare una tecnica che non riesce a discernere le specie in una famiglia di pesci ossei, i Ciclidi, che da sola raccoglie oltre il 10% di tutte le specie di pesci viventi. Forse è proprio vero, "se l'unico strumento che hai è un martello, si tende a vedere ogni problema come un'unghia".

R. D. Ward, R. Hanner, P. D. N. Hebert. 2009. The campaign to DNA barcode all fishes, FISH-BOL. Journal of Fish Biology. 74: 329-356.

I Ciclidi conchigliofili del lago Tanganica
Koblmüller S., Duftner N., Sefc K. M., AibaraM., Stipacek M., Blanc M., Egger B., Sturmbauer C. M. 2007. Reticulate phylogeny of gastropod-shell-breeding cichlids from Lake Tanganyika-the result of repeated introgressive hybridization. BMC Evol Biol, 7:7.

Critiche al barcoding ed ai sistemi di identificazione molecolare
Kipling W. W., Rubinoff D. 2004. Myth of the molecule: DNA barcodes for species cannot replace morphology for identification and classification. Cladistics, 20(1): 47 - 55.