Svelare il segreto della simbiosi della mosca dell'olivo
Il batterio Candidatus Erwinia dacicola permette alle larve della mosca dell'olivo di nutrirsi delle olive verdi, aggirando le loro difese naturali.
La mosca dell'olivo (Bactrocera oleae) è il parassita più dannoso per gli oliveti nella regione mediterranea e in tutto il mondo.
Il danno è causato dalle sue larve, che si nutrono del frutto dell’olivo, provocando perdite quantitative e qualitative significative in termini di frutta e olio.
Ogni anno, questo parassita è responsabile di oltre il 30% della distruzione di tutti i raccolti di olive del Mediterraneo, il che equivale a perdite annuali di quasi 3 miliardi di euro.
Vedi anche: Uno studio suggerisce che la cimice puzzolente abbia causato la misteriosa caduta dei frutti in ItaliaGli insetticidi sono stati a lungo il principale rimedio contro l'infestazione da mosca della frutta dell'olivo, come nel caso di molti altri parassiti dell'olivo, quali la tignola dell'olivo.
Gli impatti ambientali, quali la tossicità per gli organismi non bersaglio, l’inquinamento acquatico e la contaminazione della catena alimentare umana, hanno portato al recente ritiro di un numero senza precedenti di principi attivi insetticidi attraverso l’attuazione delle normative dell’Unione Europea.
Inoltre, l’uso diffuso di pesticidici, incombinato con i brevi cicli di vita degli organismi parassiti, ha portato alla comparsa di ceppi resistibi.
A differenza della maggior parte degli altri parassiti, tuttavia, la mosca dell'olivo dipende quasi interamente da un batterio simbiotico, ovvero il Candidatus Erwinia dacicola.
Le larve dell’insetto necessitano di questo simbionte per nutrirsi delle olive verdi immature, superando le difese chimiche naturali dell’olivo, come l’oleuropeina, ed è un fattore importante nello sviluppo larvale quando si nutrono di olive nere.
Inoltre, aumenta la produzione di uova nelle femmine adulte in condizioni di stress.
A causa di questa relazione unica tra insetto e batterio, il Ca. E. dacicola è stato oggetto di recenti ricerche su nuovi metodi di controllo.
(Foto: Alvesgaspar)
È stato dimostrato, ad esempio, che certi composti antimicrobici, come l’ossicloruro di rame e il viridiolo, possono interferire con la relazione simbiotica, portando a uno sviluppo larvale interrotto e a una ridotta resistenza negli adulti.
Una nuova ricerca pubblicata su Nature mira a fornire una base di conoscenze più completa su cui costruire, realizzando lo studio genetico più dettagliato mai condotto sulla mosca dell’olivo e sul suo simbionte.
Lo studio ha esaminato sia i modelli biogeografici di entrambi gli organismi sia la diversità genetica in 54 popolazioni distribuite nel Mediterraneo, in Africa, in Asia e nelle Americhe.
I ricercatori hanno identificato tre aplotipi batterici primari: htA, htB e htP.
Gli aplotipi htA e htB dominavano la regione mediterranea, con htA prevalente nelle popolazioni occidentali (ad esempio, Algeria, Marocco e penisola iberica) e htB nelle aree orientali (ad esempio, Israele, Turchia e Cipro).
Vedi anche: In fase di sviluppo una soluzione a basso costo per il controllo dei parassiti dell'olivoLe popolazioni del Mediterraneo centrale presentavano una miscela di questi aplotipi, riflettendo una zona di confluenza influenzata dalla migrazione e dalla selezione delle cultivar di olivo.
Le prove archeologiche suggeriscono che le olive siano state addomesticate nel Mediterraneo orientale e si siano diffuse verso ovest. I ricercatori osservano che i modelli genetici della mosca dell’olivo e del suo simbionte sono in linea con questi movimenti, indicando che la selezione umana delle cultivar di olivo ha probabilmente influenzato la distribuzione e l’adattamento del parassita e del suo simbionte.
Ad esempio, la miscela genetica delle popolazioni del Mediterraneo centrale è conestente con la fusione dei lignaggi olivicoli orientali e occidentali.
L'aplotipo htP, unico in Pakistan, evidenzia anch'esso un'antica separazione geografica e una divergenza evolutiva, con la minore diversità genetica del simbionte rispetto alla mosca ospite che suggerisce un'associazione a lungo termine caratterizzata da pressioni selettive.
Le popolazioni sudafricane erano altrettanto distinte, riflettendo la storia evolutiva della mosca e del suo ospite.
Altre popolazioni geograficamente isolate, come quelle presenti a Creta, in California e in Iran, sono state particolarmente utili per modellare i modelli di dispersione e adattamento.
Creta, ad esempio, ospita prediminantemente htA nonostante la sua proximità alle regioni orientali, probabilemente a causa dell’isolamento storico e del flusso genetico limitato.
Le popolazioni californiane condividono aplotipi di simbionti e ospiti del Mediterraneo orientale, a sostegno dell'ipotesi di un'introduzione mediata dall'uomo dalla Turchia.
Allo stesso modo, le popolazioni iraniane mostrano forti legami genetici con quelle del Mediterraneo centrale, suggerendo recenti introduzioni e diffusione all’interno della regione.
I ricercatori ritengono che questa comprensione più approfondita della struttura genetica delle popolazioni di mosca dell'olivo e dei loro simbionti possa fornire informazioni utili per interventi mirati.
Ad esempio, i profili genetici distinti delle popolazioni pakistene e sudafricane potrebbero richiedere approcci specifici per regione.
Lo studio ha inoltre sottolineato il potenziale di sfruttamento della biologia dei simbionti nella gestione dei parassiti, ad esempio interrompendo il ruolo del batterio nel superare le difese dell’olivo.