Genetic Diversity And Stock Structure In Teleosts Of Interest To Fisheries

Fishing activities and environmental changes can impact fish species of commercial interest at genetic level, making them more prone to the extinction. In order to understand the current population structure and how over-exploitation and future climate changes could affect fish species, it is important to develop correct management and conservation strategies. With this aim, the genetic structure of two Teleosts of commercial interest within the Mediterranean area, the transparent goby (Aphia minuta) and the European anchovy (Engraulis encrasicolus), was analysed. The results obtained revealed a pronounced genetic structure in the Mediterranean Sea for A. minuta and within the Adriatic Sea for E. encrasicolus. The European anchovy stock has fluctuated greatly during the last 40 years, with a total collapse in 1987. A temporal genetic analysis on historical samples was performed to evaluate if demographic fluctuations could affect this species at genetic level. The results obtained have demonstrated a loss of genetic diversity after the demographic collapse in 1987 and an effective population size (Ne) lower than census size (Nc), showing that the survival of E. encrasicolus could be negatively affected by demographic fluctuations due to fishing activities and/or environmental changes. Finally, sub-fossil bones of Salmo trutta, coming from a stratigraphic succession dating back to Pleistocene-Holocene transition, were genetically analysed to show the impact of past climatic fluctuations on temperature sensitive species and evaluate how they could respond to present and future climatic changes. The results obtained have highlighted a correspondence between frequency of remains in the deposit, variation in mtDNA genetic diversity and climatic fluctuations, demonstrating that climate changes can affect this species at genetic, biological and ecological level.

La sopravvivenza delle specie ittiche è messa a rischio dall’elevato sforzo di pesca e dai cambiamenti climatici in atto. Per poter sviluppare nuove strategie di gestione e conservazione delle risorse alieutiche è necessario conoscere la struttura genetica delle specie e capire come esse reagiscono al sovrasfruttamento e ai cambiamenti climatici. La struttura genetica di due specie d’interesse commerciale nel bacino del Mediterraneo, il “rossetto” (Aphia minuta) e l’acciuga (Engraulis encrasicolus), è stata analizzata in questo studio. I risultati hanno mostrato un’evidente strutturazione in stock genetici distinti sia per A. minuta, nel Mar Mediterraneo, sia per E. encrasicolus, all’interno del Mar Adriatico. È stato inoltre osservato che lo stock adriatico di acciughe ha subito rilevanti fluttuazioni demografiche negli ultimi 40 anni, con un crollo nel 1987. Analisi genetiche su campioni appartenenti a una serie storica temporale hanno mostrato una riduzione di diversità genetica consecutiva al crollo demografico e un valore di taglia effettiva della popolazione (Ne) molto più basso rispetto alla taglia censita (Nc). Ciò dimostra che l’acciuga è una specie estremamente sensibile alle fluttuazioni demografiche determinate sia dall’attività di pesca che dai cambiamenti ambientali. Infine, per capire come i pesci reagiranno ai cambiamenti climatici attuali e futuri, si è valutato in che modo una specie sensibile a variazioni di temperatura ha reagito ai cambiamenti climatici del passato. A tale scopo, analisi genetiche sono state eseguite su reperti ossei sub-fossili di Salmo trutta provenienti da una colonna stratigrafica comprendente il periodo di transizione climatica avvenuto tra Pleistocene e Olocene. I risultati hanno mostrato una netta corrispondenza tra abbondanza di resti negli strati, variazioni nella diversità genetica e fluttuazioni climatiche, dimostrando che i cambiamenti climatici hanno influenzato tale specie a livello genetico, biologico ed ecologico.