Cernie Super-Ibride: La Scommessa (Vinta?) del Reincrocio per Rivoluzionare l’Acquacoltura

Ciao a tutti, appassionati di mare e di scienza! Oggi voglio portarvi con me in un viaggio affascinante nel mondo dell’acquacoltura, un settore cruciale per sfamare il nostro pianeta, ma che affronta sfide continue. Parleremo di cernie, pesci pregiati e ricercatissimi, e di come noi ricercatori stiamo cercando di “progettarne” versioni migliorate attraverso l’ibridazione.

Sapete, le cernie come l’*Epinephelus coioides*, l’*Epinephelus lanceolatus* (il gigante!) e tante altre sono una vera prelibatezza, soprattutto in Asia, dove l’acquacoltura di questi pesci è esplosa negli ultimi decenni. Pensate che la produzione globale è passata da 8.000 tonnellate nel 2000 a ben 227.000 nel 2021! Numeri da capogiro, vero?

La Magia (e le Sfide) dell’Ibridazione

Per migliorare l’efficienza e ottenere pesci ancora più performanti, una delle strade che percorriamo è l’ibridazione. Incrociando specie diverse, speriamo di ottenere il cosiddetto “vigore ibrido”: pesci che crescono più in fretta, resistono meglio alle malattie, hanno carni più buone o si adattano meglio all’ambiente. È una tecnica usata con successo in tante specie, dalle carpe alle tilapie, fino al salmone atlantico.

Anche con le cernie ci stiamo provando da tempo, creando ibridi interessanti. In Giappone, ad esempio, è nato il “Kue-Tama” (che chiameremo KT per comodità), un incrocio tra le uova della cernia bruna locale (*Epinephelus bruneus*, o LG) e lo sperma della cernia gigante (*Epinephelus lanceolatus*, o GG). Questo KT è una bomba: cresce molto più velocemente della LG (circa 3.6 volte!), resiste meglio ai parassiti e ha carni più grasse e saporite. Sembrerebbe perfetto per l’acquacoltura giapponese, no?

Un Problema da Risolvere: La Difficile Nascita del Kue-Tama

E invece c’è un “ma”. Un grosso “ma”. La produzione sostenibile di piccoli KT è frenata da un tasso di schiusa delle uova bassissimo, spesso inferiore al 10%. Un bel problema se vuoi avviare un allevamento su larga scala!

Qui entriamo in gioco noi. Lavorando in una stazione di ricerca sub-tropicale nell’isola di Amami, in Giappone, siamo riusciti a far maturare sessualmente e a ottenere uova proprio dalle cernie ibride KT. Questo ci ha aperto un mondo di possibilità! Se un ibrido è fertile, come il nostro KT, puoi provare a fare altre cose: incrociarlo con sé stesso (ottenendo la generazione F2) o reincrociarlo con una delle specie parentali (ottenendo un “backcross”, o BC).

Ci siamo chiesti: e se provassimo a creare degli ibridi F2 (KT x KT) e dei reincroci BC1 (KT x GG)? Potrebbero avere una schiudibilità migliore del problematico KT? E come se la caverebbero in termini di crescita?

L’Esperimento: Chi Nasce Meglio?

Abbiamo quindi allestito degli esperimenti di riproduzione nel 2021 e nel 2022. Abbiamo raccolto uova da femmine di LG e KT e sperma da maschi LG, KT e GG, creando diverse combinazioni. Abbiamo poi messo le uova fecondate a incubare e contato quante larve nascevano, quante erano normali e quante presentavano anomalie (purtroppo comuni negli ibridi).

I risultati sono stati illuminanti! Confrontando direttamente KT, F2 e BC1 (tutti nati da uova di KT nel 2022), abbiamo visto che il tasso di schiusa vitale (cioè larve normali e ben formate) del BC1 (KT x GG) era nettamente superiore a quello del KT originale. Parliamo di un 7.5% per BC1 contro un misero 0.7% per KT nel primo esperimento (2021), e addirittura un 23.6% per BC1 contro 1.5% per KT nel secondo (2022)! Anche l’F2 (KT x KT) ha mostrato tassi di schiusa vitale molto migliori del KT (attorno al 27% nel 2022).

Certo, le anomalie morfologiche (come notocorde curve o malformazioni della testa) rimanevano un problema abbastanza diffuso in tutti i gruppi, specialmente nel KT, ma usare le uova di KT invece che quelle di LG sembrava già un passo avanti enorme per migliorare la percentuale di piccoli che ce la fanno. Sembra che ci sia una sorta di “incompatibilità genetica” tra LG e GG che rende difficile la vita ai piccoli KT (F1), ma che viene in parte mitigata quando si usano uova e sperma di ibridi o reincroci.

Crescere Forti: La Sfida dei 7 Mesi

Ok, nascere è importante, ma poi bisogna crescere bene! Abbiamo quindi preso le larve nate nel 2022 (KT, F2 e BC1) e le abbiamo allevate per circa 7 mesi, monitorando attentamente la loro crescita. Per farlo nel modo più preciso possibile, abbiamo usato un metodo di allevamento individuale: ogni pesce (selezionato per avere un peso vicino alla media del suo gruppo e marcato con un microchip PIT) viveva nel suo “cestino” personale all’interno di grandi vasche. Li nutrivamo uno per uno fino a sazietà, contando persino i pellet di mangime avanzati per calcolare esattamente quanto mangiavano e quanto crescevano.

Durante questi 7 mesi, la temperatura dell’acqua è variata naturalmente (tra 21.6°C e 29.4°C), simulando un ambiente di allevamento reale. E qui sono emerse altre differenze interessanti.

All’inizio, con temperature più fresche, non c’erano grandi differenze. Ma quando l’acqua si è scaldata, le cose sono cambiate. Sia il BC1 che il KT hanno mostrato performance di crescita simili e decisamente superiori a quelle dell’F2.

Guardando i numeri alla fine dei 7 mesi:

• Il BC1 ha avuto un tasso di aumento di peso (WGR) medio del 227.8%.
• Il KT ha registrato un WGR del 214.8% (molto simile al BC1).
• L’F2 si è fermato a un WGR del 119.3%, quasi la metà!

Anche l’efficienza alimentare (FE – quanto peso guadagnano per unità di cibo mangiato) e il tasso di crescita specifico (SGR) erano significativamente migliori in BC1 e KT rispetto a F2. In pratica, BC1 e KT mangiavano in modo simile ma crescevano molto di più dell’F2.

Perché Queste Differenze? Ipotesi Genetiche

Come mai l’F2 (figlio di due ibridi KT) cresce così meno bene? L’ipotesi più probabile riguarda la genetica. Gli ibridi F1 come il KT hanno un’alta eterozigosi (cioè hanno versioni diverse dei geni ereditati dai due genitori diversi), che spesso porta al famoso “vigore ibrido”. Quando però incroci due F1 per ottenere un F2, la ricombinazione genetica riduce questa eterozigosi e può far emergere combinazioni meno fortunate o addirittura alleli recessivi deleteri (un fenomeno chiamato depressione da inbreeding). I nostri risultati, con la crescita inferiore e persino un caso di mortalità e alcuni individui F2 che perdevano peso (esclusi dalle analisi finali), sembrano supportare questa idea.

Il BC1, invece, essendo un reincrocio tra l’ibrido KT e il genitore GG (quello a crescita rapida), eredita una porzione maggiore del genoma “buono” per la crescita dal GG, mantenendo al contempo alcuni vantaggi dell’ibridazione. Questo spiegherebbe le sue ottime performance, paragonabili a quelle del KT (F1).

Abbiamo anche notato una cosa curiosa: mentre gli individui KT e BC1 avevano pattern di macchie e strisce sul corpo abbastanza simili tra loro, gli F2 mostravano una grande variabilità individuale in questi disegni. Un altro segno della segregazione genetica che avviene nella generazione F2.

Il Futuro dell’Acquacoltura: BC1, una Nuova Speranza?

Cosa ci dice tutto questo? Che se il problema principale del super-ibrido KT è la difficoltà a farlo nascere, usare le sue stesse uova per creare la generazione successiva (F2 o BC1) migliora drasticamente la situazione. E se poi guardiamo alla crescita, il reincrocio BC1 (KT x GG) sembra essere la strategia vincente: ottima schiudibilità (rispetto al KT) e ottima crescita, paragonabile a quella del KT ma senza i suoi problemi iniziali.

Certo, il nostro studio ha dei limiti: il numero di pesci analizzati non era enorme e non abbiamo fatto analisi genetiche approfondite per confermare le nostre ipotesi. Serviranno studi più lunghi, magari fino alla taglia commerciale, e in diverse condizioni ambientali. Ma i risultati sono davvero promettenti!

Il BC1 potrebbe rappresentare una nuova, valida opzione per un’acquacoltura di cernie più sostenibile ed efficiente in Giappone e, perché no, anche altrove. È un esempio affascinante di come, giocando con la genetica e l’ibridazione, possiamo cercare di superare gli ostacoli e migliorare specie importantissime per la nostra alimentazione. La ricerca continua!

Fonte: Springer