Genetics and genomics of pine processionary moths and their parasitoids

La processionaria del pino (Thaumetopoea spp.), un importante defogliatore dei pini in tutta l’area del Mediterraneo, ha mostrato, nel corso degli ultimi decenni, un’espansione del suo areale in risposta sia al cambiamento climatico che a fattori antropici. E' quindi importante delineare le modalità con cui questa specie riesce a colonizzare nuove aree e per far questo i marcatori molecolari sembrano essere gli strumenti più utili. Nell’introduzione sono presentate alcuni dei marcatori molecolari usati negli ultimi anni per studiare problemi ecologici ed evolutivi in relazione agli insetti. L'obiettivo principale del mio lavoro è consistito nell’analizzare la variabilità genetica della processionaria del pino nel suo attuale areale e nel tentare di ricostruire la storia della sua colonizzazione recente e passata. In secondo luogo, un ulteriore obiettivo è stato quello di caratterizzare la struttura genetica di alcuni parassitoidi della processionaria del pino per comprendere meglio quali sono i fattori coinvolti nel loro differenziamento quale può essere la ricerca dell’ospite su diverse specie di pino. Nel primo lavoro ho esteso a popolazioni del Vicino Oriente uno studio già iniziato sulla genetica di popolazione della processionaria del pino. Lo scopo principale di questo lavoro era quello di capire l’origine delle popolazioni che attaccano le piantagioni di pino in Israele e in secondo luogo di caratterizzare geneticamente tutte le popolazioni presenti nella regione. Questo studio ha inoltre mostrato l'utilità dell'impiego di marcatori mitocondriali e nucleari per il diverso tipo di informazione che possono produrre. In questo caso è stato possibile individuare una dispersione in relazione al sesso degli individui, processo che potrebbe essere importante per il mantenimento della variabilità genetica nelle aree di espansione. Nel secondo lavoro, è stata delineata la struttura genetica della processionaria del pino in tutto il suo areale. Attraverso i marcatori mitocondriali utilizzati nello studio precedente è stato possibile definire per questa specie i principali eventi occorsi nel passato, identificando così i rifugi glaciali e i principali eventi di separazione tra le diverse popolazioni. Nel Nord Africa, è stato individuato in questo modo un nuovo clade geneticamente ben definito, analizzando popolazioni precedentemente considerate, su base morfologica, appartenenti ad una sottospecie di una della due specie di processionaria già descritte. Nel terzo lavoro, è stato descritto l’intero menoma mitocondriale di ochrogaster lunifer, una specie Australina appartenete alla stessa sottofamiglia della processionaria del pino. Questo studio, oltre a rappresentare il primo passo per un chiarimento della tassonomia di questa famiglia di Lepidotteri, ha prodotto informazioni utili riguardo ai marcatori che possono essere utilizzati negli studi di genetica di popolazione dei Lepidotteri. Nel quarto lavoro, ho preso in considerazione la genetica di popolazione di due parassitoidi oofagi della processionaria del pino: lo specialista Baryscapus servadeii e il generalista Ooencyrtus pityocampae. L’obiettivo principale di questo studio era di testare la presenza di un’associazione con la pianta ospite in questi due parassitoidi e di comparare inoltre la struttura genetica di uno specialista con quella di un generalista. Nelle popolazioni del parassitoide specialista analizzate sembra essere presente un genotipo per lo più associato con una delle piante ospiti della processionaria. Inoltre, a differenza del generalista, il parassitoide specialista non presenta una variabilità genetica strutturata spazialmente. Questo potrebbe essere messo in relazione alla più alta mobilità dello specialista e quindi alla sua strategia per individuare l’ospite. Tali nuove informazioni su questi parassitoidi possono rivelarsi utili nel predire il loro comportamento nelle aree di espansione. Nel complesso, i quattro contributi presentati qui forniscono suggerimenti per il controllo di questo insetto infestante su larga scala e una maggiore conoscenza della storia evolutiva del gruppo, includendo inoltre delle previsioni sul potenziale di adattamento di queste specie in relazione ai cambiamenti climatici in corso.