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Cosa facciamo

       

Ricerte attuali e passate sui Rettili



 

Polimorfismo cromatico in lucertole

Da 15 anni stiamo studiando l'evoluzione e il mantenimento del polimorfismo cromatico nella lucertola muraiola (Podarcis muralis) sia tramite osservazioni dirette sul  campo, sia effettuando esperimenti di laboratorio in condizioni controllate. Abbiamo analizzato la variazione geografica delle frequenze dei morfi documentato la presenza di  strategie morfo-specifiche sia nei maschi sia nelle femmine. Gli studi hanno prodotto una grande mole di dati sulla morfologia, fisiologia, termoregolazione e comportamenti sessuali dei morfi che ci hanno permesso di fare ipotesi sui processi alla base dela evoluzione e mantenimento del polimorfismo colore in questa specie. Lo studio è realizzato in collaborazione con Stefano Scali (Museo di Storia Naturale di Milano) e Marco Zuffi (Università di Pisa).

 


Comunicazione chimica nei lacertidi

Le ghiandole femorali dei maschi dei lacertidi producono secrezioni cerose che sono coinvolte nella comunicazione chimica inter e intraspecifica. I componenti principali di queste secrezioni sono proteine e lipidi. La componente lipidica è stata ampiamente studiata ed è stata correlata alla competizione intrasessuale e alla qualità maschile. Al contrario, il ruolo delle proteine nella comunicazione intra ed interspecifica è quasi del tutto sconosciuto. Dal 2015 stiamo indagando composizione e funzione delle proteine presenti nei secreti dei pori femorali al fine di valutare una loro possibile funzione comunicativa, utilizzando la lucertola muraiola (Podarcis muralis) come specie modello. Nell contempo siamo anche interessati ai pattern di variabilità geografica e filogenetica delle proteine nelle lucertole europee. I primi risultati suggeriscono che la frazione proteica sia più complessa del previsto e possida una componente individuale e di popolazione, confermando il ruolo potenziale comunicativo delle proteine rivelando la presenza di differenze filogenetiche e ambientali.

   


 

Ecologia immunologica in rettili

Il sistema immunitario produce effetti benefici in termini di fitness contrastando parassiti e patogeni, ma comporta anche costi significativi in termini di dispendio energetico, successo riproduttivo, crescita, attrattivà sessuale e persino sopravvivenza. Negli ultimi dieci anni si sono resi disponibili maggiori informazioni e nuove tecniche molecolari che hanno facilitato lo studio dei trade-off tra funzione immunitaria e tratti della life history delle specie. La maggior parte degli studi hanno tuttavia coinvolto prevalentemente mammiferi, uccelli e in certa misura pesci e anfibi, mentre molto poche informazioni sono state raccolte sui rettili. Le nostre ricerche stanno cercando di colmare questa lacuna concentrandosi prevalentemente sulle lucertole europee. Una parte delle nostre ricerche è stata dedicata all'ematologia con la descrizione della morfologia di globuli bianchi e delle loro funzioni. Un'altra parte di studi si è focalizzata sulla analisi dei fattori ecologici che influenzano l'efficienza del sistema immunitario e il rapporto tra immunocompetenza, competizione sessuale e fitness individuale.

 


Adattamento morfologico nei rettili

Tramite tecniche di morfometria geometrica studiamo la variabilità morfologica in tartarughe, serpenti e lucertole, per capire come i diversi fenotipi evolvono e si diversificano e comprendere il loro funzionamento in un contesto comparativo. Nel corso degli ultimi 10 anni abbiamo esplorato le relazioni tra le proprietà morfologiche della testa e le caratteristiche degli habitat in serpenti (Malpolon monspessulanus e Natrix spp.), quelle tra i cambiamenti ontogenetici, i pattern geografici e la forma del carapace di tartarughe (Testudo hermanni e Emys orbicularis) e l'espressione condizione dipendente del dimorfismo sessuale in lucertola muraiola (Podarcis muralis). In quest'ultima specie abbiamo anche documentato come oltre la metà della variazione nella morfologia della testa sia ereditabile, confermando che la variabilità morfologica nella forma della testa delle lucertole possa essere considerata come il risultato di processi di adattamento guidati dalla selezione naturale.

     


   

Fotoidentificazione in rettili (e anfibi)

La fotoidentificazione digitale dei singoli individui è una tecnica di marcatura non invasiva utile per ottenere informazioni sulle caratteristiche della life history delle specie che si basa sulle presenza di caratteristiche morfologiche peculiari (come ad esempio i pattern di ornamentazione o tratti della morfologia) che rimangono inalterate nel tempo nonostante la muta della pelle. Rispetto ad altre tecniche, la fotoidentificazione ha il vantaggio di essere relativamente economica, di richiedere una esperienza del rilevatore solo per aspetti essenziali nel gestire gli strumenti di analisi dell'immagine e di permettere di identificare un gran numero di individui. Un importante vincolo al processo di fotoidentificazione è la grande quantità di tempo richiesto per l'acquisizione delle immagini e per il confronto, tempo che è destinato ad aumentare esponenzialmente con l'aumento delle dimensioni del campione. I recenti progressi negli strumenti di analisi delle immagini e negli algoritmi di riconoscimento hanno sensibilmente accelerato il processo di confronto tra immagini. Le nostre ricerche si concentrano sulla valutazione della affidabilità di questi algoritmi informatici per l'identificazione digitale dei rettili.

 


Ecologia e conservazione dei rettili italiani

Un ampio numero di progetti è stato effettuato per fornire informazioni di base sull'ecologia e la distribuzione di rettili italiani rilevanti da un punto di vista gestionale e conservazionistico. In collaborazione con Stefano Scali e Marco A.L. Zuffi, abbiamo raccolto dati ecologici di base su una varietà di specie in di rettili minacciati, tra cui le preferenze di habitat di ramarro occidentale (Lacerta bilineata), vipere (Vipera aspis e V. berus), e testuggini (Testudo hermanni), la dimensione della covata e la stagionalità nella riproduzione nella lucertole muraiola (Podarcis muralis), il dimorfismo sessuale e la morfologia di serpenti, lucertole e gechi (Tarentola mauritanica). Un progetto specifico condotto da Marco Mangiacotti ha analizzato l'effetto delle alterazioni di origine antropica sulla distribuzione di due specie di lucertole in Sardegna e ha proposto un quadro generale per rilevare statisticamente la presenza e l'entità di tale fattore, combinando dati di sola presenza, modelli di distribuzione spaziale e le procedure di selezione del modello. In ogni caso, cerchiamo anche di tradurre i risultati della ricerca in pratiche di conservazione efficaci, ad esempio per la progettazione e la supervisione alla costruzione di muretti a secco per i rettili.

     


   

Ecologia termica in lucertole e serpenti

Una recente linea di ricerca, sviluppata con Marco Sannolo e Stefano Scali, si concentra sull'ecologia termica in lucertole e serpenti utililzzando termometri e telecamere a infrarossi in laboratorio con arene in condizioni controllate. Due obiettivi sono perseguiti: le differenze di temperatura  testa-corpo e la termoregolazione nelle lucertole di piccola taglia e i trade-offs tra la termoregolazione e tratti della life history che possono portare a strategie comportamentali alternative. In uno studio abbiamo dimostrato che le lucertole muraiole (Podarcis muralis) sono in grado di raggiungere e mantenere differenze di temperatura tra testa e corpo, nonostante le piccole dimensioni del corpo. Ipotizziamo quindi che P. muralis potrebbe fisiologicamente regolare la distribuzione del calore attraverso il corpo.

 


Comunicazione acustica e selezione sessuale nelle testuggini

Il corteggiamento e l'accoppiamento nelle testuggini sono molto elaborati e basati su di un sistema di segnalazione multipla che coinvolge segnali visivi, olfattivi ed acustici. Le vocalizzazioni emesse dai maschi durante la monta sembrano essere particolarmente significative perché le testuggini vocalizzano soprattutto in questo momento. Durante il periodo 2004-2010, in collaborazione con Paolo Galeotti e Daniele Pellitteri Rosa, abbiamo studiato le possibili funzioni delle vocalizzazioni di monta tenendo conto della storia evolutiva, l'habitat e della morfologia degli animali. In un primo studio abbiamo mappato le vocalizzazioni lungo l'albero filogenetico e rivelato come esse siano una caratteristica ancestrale del gruppo, essendo presente dall'origine dei Cryptodira, e siano presenti soprattutto nelle specie terrestri o semi-terrestri. Abbiamo quindi accertato la presenza di strutture vibranti (corde vocali) nella laringe di tre specie di Testudinidae (Testudo hermanni, T. graeca, e T. marginata) e abbiamo proposto un modello generale per la fonazione nelle testuggini. Correlando la struttura acustica delle vocalizzazioni dei maschi con le loro caratteristiche morfologiche, immunologiche e comportamentali abbiamo scoperto che diverse caratteristiche delle vocalizzazioni predicono il successo di accoppiamento. Esperimenti in terrario hanno confermato che le femmine mostrano una forte preferenza per specifiche caratteristiche delle vocalizzazioni maschili correlate con la qualità dei maschi, documentando così una funzione attrattiva delle vocalizzazioni delle testuggini.

     
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