Quando nel 1953 James Watson e Francis Crick annunciarono per la prima volta al mondo la struttura e il meccanismo di replicazione del DNA (acido desossiribonucleico) lo studio della vita sulla Terra cambiò per sempre. Ogni organismo vivente possedeva un proprio codice genetico univoco, come una sorta di impronta digitale, che può essere trovato anche solo da un piccolissimo campione di tessuto, per identificare sia l'individuo che le specie a cui appartiene.

Da allora sono stati fatti incredibili passi in avanti nello studio e nel monitoraggio della biodiversità grazie al DNA, tanto da essere arrivati al punto in cui possiamo scoprire quali animali vivono in una determinata area anche se non li vediamo o individuiamo loro segni e tracce.

E' tutto merito dell'eDNA (Environmental DNA) se oggi possiamo infatti raccogliere campioni di DNA degli organismi viventi direttamente nell'ambiente in cui vivono come acqua, suolo e persino dall'aria come dimostrano alcuni recenti studi che aprono possibilità totalmente nuove per esplorare e monitorare la biodiversità sulla Terra.

Gli esperimenti negli zoo

In viola i punti di campionamento presso lo zoo di Copenaghen. In giallo le specie identificate grazie alle tracce di DNA presenti nell’aria. Lynggaard et al., 2022
in foto: In viola i punti di campionamento presso lo zoo di Copenaghen. In giallo le specie identificate grazie alle tracce di DNA presenti nell’aria. Lynggaard et al., 2022

Un primo esperimento svolto allo zoo di Copenaghen ha dimostrato infatti che raccogliendo campioni di aria utilizzando una attrezzatura estremamente rudimentale (aspirapolvere ad acqua e due diversi modelli di soffiatore) è possibile raccogliere con successo tracce di DNA sospese nell'aria. Analizzando i campioni raccolti i ricercatori hanno effettivamente identificato ben 49 specie animali, tra mammiferi, uccelli, anfibi, rettili e pesci. Tra queste erano incluse specie presenti all'interno dello zoo, animali che vivevano liberi nei dintorni e altri invece utilizzati come cibo per gli esemplari tenuti in cattività. In ognuno dei campioni erano presenti dalle 6 alle 21 specie di vertebrati contemporaneamente.

In un secondo studio condotto invece nello zoo della città di Hamerton, nel Regno Unito, i ricercatori hanno utilizzato dei filtri specializzati e collegati a delle pompe a vuoto per raccogliere i campioni dall'aria. Analizzando l'eDNA sono riusciti a scovare 25 specie animali, 17 delle quali di tigri, lemuri e dingo, ospitate nel giardino zoologico. Anche in questo caso però erano presenti tracce della fauna locale, come il comune riccio europeo, che in Gran Bretagna tanto comune non lo è più, visto che sta subendo un rapido declino numerico.

Lo studio sugli insetti e le prospettive future

L’analisi del DNA ambientale presente nell’aria sarà il futuro degli studi sulla biodiversità?
in foto: L’analisi del DNA ambientale presente nell’aria sarà il futuro degli studi sulla biodiversità?

Un terzo esempio sull'utilizzo di questa tecnica per monitorare la fauna arriva invece da uno studio ancora in fase di revisione. I ricercatori dell'Università di Lund hanno annunciato per la prima volta che è possibile rilevare anche il DNA degli insetti direttamente dall'aria. Analizzando i campioni da tre diversi siti in Svezia sono riusciti a identificare ben 85 specie diverse, tra cui api, falene, mosche, coleotteri, vespe e formiche: insetti che stanno sparendo a velocità allarmanti in tutto il mondo.

Molti naturalisti vecchia scuola storceranno un po' il naso all'idea di studiare le fauna senza nemmeno doverla cercare. Dove è tutto il divertimento? Tuttavia l'analisi dell'eDNA potrebbe fornire uno strumento nuovo, estremamente rapido e meno costoso per studiare animali difficili da individuare o per esplorare zone impervie e inesplorate. La crisi della biodiversità supera di gran lunga la nostra attuale capacità di monitorare la fauna e i cambiamenti negli ecosistemi, occorrerrà quindi tutto l'aiuto necessario.

Ovviamente serviranno nuovi studi per perfezionare la tecnica (già piuttosto comune per analizzare l'eDNA nell'acqua), tracciarne i limiti e comprenderne appieno tutti i vari campi di applicazione. L'aria è piena di particelle sospese come spore, batteri, polline o polvere, che possono essere dispersi nell'aria per giorni e trasportati su distanze anche molto lunghe. Perché non sfruttarla quindi anche per analizzare il DNA lasciato in giro da piante e animali?