Contributi alle conoscenze della biodiversità nel Mediterraneo e analisi del popolamento ittico costiero lungo un gradiente latitudinale nel Mar Tirreno

This work updates the Mediterranean fish inventory, analyses the biogeographic features of this fauna, provides the first biodiversity data for the Ligurian and Tyrrhenian seas, draws comparisons between these areas and presents a series of case studies that implement the knowledge of the fish fauna in the study area. It is based on (1) the analysis of the ichthyological knowledge available in the literature, (2) surveying campaigns on board commercial fishing vessels, (3) visits to the main landing points, (4) underwater visual censuses (UVC), (5) revision of fish collections deposited in museums and of (6) photographic archives belonging to professional underwater photographers. According to the data available to date, the mediterranean fish diversity can be summarized as follows: 615 (including sub-species) bony fish species (Osteichthyes), 91 cartilaginous fish species (Chondrichthyes) and 3 cyclostomes (Agnatha); making a total of 709 valid species belonging to 166 families (142 Osteichthyes, 22 Chondrichthyes, 2 Agnatha). Most species 414 (58.56%) have an Atlantic origin, 133 (18.81%) species are cosmopolitan, 93 (13.15%) species are Indo-Pacific, and 69 (9.62%) are endemic to the Mediterranean. 66.3% of the families display a maximum of three species, while 39.2% are monospecific. Family diversity index H’ and equitability index J, which describe the population’s structure at the family level, are respectively equal to 6.476 and 0.878. In the Ligurian Sea, northern Tyrrhenian and southern Tyrrhenian Sea, the richness can be estimated at 447, 429 and 443 species, respectively. Monospecific families are 44.2%, 43.5%, 45.2%, while the families represented by a maximum of three species are 74.4%, 72.6% and 78.2%, respectively. The H’ and J indices have values being respectively equal to 6.271 and 0.894 for the Ligurian Sea; 6.198 and 0.891 for the northern Tyrrhenian; 6.190 and 0.890 for the southern Tyrrhenian Sea. The most speciose families for the Mediterranean as a whole, but also for the three intra-mediterranean areas studied are the Gobiidae, Sparidae, Labridae and Blenniidae. The percentage of endemic fishes within the intra-mediterranean areas studied gradually decrease across latitude from the Ligurian Sea (5.37%) to the northern (5.23%) and southern (4.80%) Tyrrhenian Sea. The updated fish inventory contains 80 Lessepsian and 47 Atlantic immigrant species, which represent 11.2% and 6.2% of the whole Mediterranean fish community, respectively. The Ligurian Sea (1.42%) houses the double of immigrants with respect to either one of the Tyrrhenian sectors (0.71% each). Field observations made during this study indicate that both the Ligurian and Tyrrhenian seas are presently subjected to increasing colonization events by thermophilic species spreading from the southern Mediterranean. Owing to the scarsity of specific investigations aimed to assess potential differences in littoral fish communities at a macroscale spatial level, in the present work a collateral survey by means of UVC techniques was also carried out over a wide area extending 760 kilometres across the Tyrrhenian Sea. Patterns of fish assemblage across latitude varied depending on spatial scale considered and according to the statistical approach adopted. Differences among areas of some assemblage parameters such as species richness (S) and total density, as well as habitat heterogeneity were statistically not significant, whereas species diversity (H’) and evenness (J) and habitat complexity (i.e., rugosity) were all significant according to ANOVA results. Conversely, multivariate analysis by means of canonical analysis of principal coordinates (CAP) showed that latitude influenced significantly the fish assemblage structure in terms of species composition and total density. As showed by Pearson’s correlation coefficient, habitat complexity was positively and significantly correlated with H’. The density pattern of two numerically important species such as the labrids Coris julis and Thalassoma pavo showed an inverse pattern of distribution across latitude, with very high densities of T. pavo in the southern area. The relationship between these two species was negative and highly significant, and the low densities of C. julis in the southern area are probably due to the competition with the thermophilic species T. pavo.

Questa ricerca aggiorna l'inventario faunistico dei pesci in Mediterraneo, analizza le caratteristiche biogeografiche di questa fauna, fornisce un aggiornamento dei dati relativi alla biodiversità ittica del Mar Ligure e del Mar Tirreno comparandone le caratteristiche e presenta una serie di casi di studio che aumentano le conoscenze dei popolamenti ittici di queste due aree. Lo studio si è basato sulle seguenti metodologie: (1) analisi dei dati disponibili in letteratura; (2) analisi delle catture direttamente a bordo delle imbarcazioni impegnate nella pesca commerciale; (3) rilevamenti sui prodotti ittici commercializzati nei siti di sbarco; (4) censimenti visivi subacquei della fauna ittica costiera; (5) revisione delle collezioni ittiologiche dei Musei di Storia Naturale locali; (6) analisi degli archivi di immagini fotografiche di fotografi subacquei professionisti. In base ai dati disponibili, al presente la biodiversità ittica mediterranea è rappresentata da 615 specie (incluse alcune sottospecie) di pesci ossei (Osteichthyes), 91 specie di pesci cartilaginei (Chondrichthyes) e 3 specie di ciclostomi (Agnatha); il totale quindi ammonta a 709 specie valide appartenenti a 166 famiglie (142 Osteichthyes, 22 Chondrichthyes, 2 Agnatha). La maggior parte delle specie (414 pari al 58,39%) hanno una origine Atlantica, 133 (18,76%) sono cosmopolite e 93 (13,12%) di origine Indo-Pacifica; infine 69 specie (9,73%) sono endemiche del Mediterraneo. Il 66,3% delle famiglie è formato da un massimo di tre specie, mentre il 39,2% sono monospecifiche. L’indice di diversità H’ e di equitabilità che descrivono la struttura di popolazione a livello delle famiglie sono rispettivamente pari a 6,476 e 0.878. Nel Mar Ligure, Tirreno settentrionale e nel Tirreno meridionale, la ricchezza specifica può essere valutata rispettivamente in 447, 429 e 443 specie ittiche. Le famiglie monospecifiche sono il 44,2%, 43,5% e il 45,2%, mentre le famiglie comprendenti un massimo di tre specie sono rispettivamente il 74,4%, 72,6% e il 78,2%. Gli indici H’ e J hanno valori di 6,271 e 0,894 per il Mar Ligure, 6,198 e 0.891 per il Tirreno settentrionale, 6,190 e 0,890 per il Tirreno meridionale. Le famiglie con maggior numero di specie per l’intero Mediterraneo, anche per i tre settori studiati sono i Gobiidae, gli Sparidae, i Labridae e i Blennidae. La percentuale di specie endemiche nelle tre aree di studio decresce gradualmente lungo il gradiente latitudinale dal Mar Ligure (5,37%) al Tirreno settentrionale (5,23%) e il Tirreno meridionale (4,80%). L’aggiornamento dell’inventario contiene 80 specie lessepsiane e 47 specie immigrate dall’Atlantico; nel Mar Ligure le specie immigranti rappresentano 1,42% del totale, circa il doppio rispetto alla percentuale riscontrata in ciascuna delle altre due aree di studio (0,71%). Le recenti osservazioni sul campo effettuate durante il presente studio indicano che sia il Mar Ligure che i due settori del Tirreno sono attualmente oggetto di una crescente colonizzazione da parte di specie ittiche “”termofile” che stanno ampliando il loro areale dalle zone più meridionali del Mediterraneo. In relazione alla scarsità di indagini specifiche finalizzate a valutare eventuali differenze nelle comunità ittiche costiere a livello di macroscala spaziale, nel presente lavoro sono state anche effettuate campagne di censimenti ittici subacquei secondo le metodologie del visual census su una vasta area estesa per 760 km lungo il gradiente latitudinale del Mar Tirreno. Le caratteristiche del popolamento ittico costiero tirrenico lungo il gradiente latitudinale variano in relazione alla scala spaziale considerata e all’approccio statistico utilizzato. Le differenze tra le aree di studio nei parametri di comunità quali la ricchezza specifica (S) e la densità totale e inoltre l’eterogeneità di habitat sono risultate statisticamente non significative. Al contrario quelle relative all’indice di diversità (H’) e di equitabilità (J) e della complessità di habitat (es. rugosità) sono risultate tutte significative in relazione ai risultati ottenuti con l’analisi ANOVA. L’analisi canonica delle coordinate principali (CAP) invece mostra che la latitudine influenza significativamente la struttura dei popolamenti ittici sia relativamente alla composizione specifica che per la densità totale. Il coefficente di correlazione di Pearson mostra inoltre che la complessità dell’habitat é significativamente correlata in modo positivo con H’. Le densità di due specie ittiche numericamente importanti e con caratteristiche ecologiche simili quali i labridi Corsis julis e Thalassoma pavo mostrano aspetti di distribuzione opposti in relazione al gradiente latitudinale, con densità molto alte di T. pavo nella area di studio meridionale. La relazione tra queste due specie è risultata negativa con valore altamente significativo: le scarse densità di C. julis nell’area meridionale sono probabilmente dovute alla competizione con la specie ittica termofila T. pavo.