PROGETTI RETROSPETTIVI COERENTI CON LA MISURA 3.5 DEL FEP CAMPANIA 2007 – 2013 (ex D.D. del 21.12.2015, n° 854)

Responsabile Scientifico: Gabriele Procaccini

Il progetto “APPROCCIO ECOSISTEMICO ALLA PESCA ED ACQUACOLTURA SOSTENIBILE” prevede lo sviluppo, ed utilizzo di strumenti e metodologie a supporto dell’implementazione di un approccio ecosistemico alla gestione della pesca ed allo sviluppo di metodi innovativi per l'acquacoltura, anche con finalità di gestione adattativa e nell’ottica della sostenibilità ambientale. Le attività di ricerca comprendevano una serie di attività suddivise nei seguenti WP:
1. Modellazione di habitat e connettività
2. Identificazione degli stock boundaries delle principali specie commerciali
3. Produzione di nuove specie di invertebrati e vertebrati marini per l’acquacoltura mediterranea
4. Ottimizzazione delle condizioni di allevamento (welfare) degli animali e valutazione degli effetti sulla qualità del prodotto finale
5. Sperimentazioni finalizzate alla formulazione di mangimi innovativi ed ecosostenibili
6. Approccio ecosistemico alla gestione integrata della zona costiera.
7. Rapid Environmental Assessment
8. Modellistica ecologica e biogeochimica

Nel corso delle diverse attività ci si propone di:
- identificare scenari da analizzare per le diverse aree studio, possibilmente attraverso il coinvolgimento di diversi portatori di interessi ed esperti, e tenuto conto delle indicazioni comunitarie, anche attraverso l’uso di tipo adaptive management workshops 
-sviluppare ed utilizzare modelli idrodinamici e tecniche lagrangiane per la descrizione di parametri utili a caratterizzare gli habitat (parametri fisici quali temperatura, salinità, campo di corrente, connettività fra aree, trasporto larvale)
- sperimentare nuovi strumenti di identificazione degli stock del pescato tramite approcci di tipo molecolare
- sperimentare tecniche ed approcci per sviluppare un allevamento sostenibile e migliorare la produttività in attività di acquacoltura
- sviluppare modelli numerici di rete trofica
- verificare la vulnerabilità di ecosistemi costieri d'interesse per il reclutamento di specie ittiche
- sviluppare metodi di pronto intervento in caso di emergenze ambientali per eventi naturali e legatio ad attività antropiche

I risultati raggiunti sono di seguito indicati
WP1
- Sintesi bibliografica sulla dispersione orizzontale costa-largo e inter-gyre
- Analisi IBM esistenti e sviluppo modulo Lagrangiano
- Valutazione rapporto su connettività tra strutture oceaniche
- Atlante della connettività per piccoli pelagici

WP2
- Sintesi bibliografica sulla genetica di popolazione di Engraulis encrasicholus, Octopus vulgaris e Pseudo-nitzschia multistriata 
- Lista di marcatori molecolari individuo-specifici per la genetica di popolazione di Engraulis encrasicholus, Octopus vulgaris e Pseudo-nitzschia multistriata
- Definizione della struttura genetica su scala spaziale delle specie in esame
- Messa a punto di un tagging genetico per la caratterizzazione genetica delle varietà di alice presenti nei mercati ittici

WP3
- Verifica e standardizzazione delle condizioni stabulazione e mantenimento
- Formazione degli stock di allevamento e valutazione delle condizioni che favoriscono accrescimento
- Monitoraggio e ottimizzazione delle condizioni di allevamento e di benessere animale
- Determinazione dei parametri e delle procedure di mantenimento e allevamento e produzione di larve per ricaduta applicativa

WP4
- Indagine preliminare sullo stress di animali di allevamento
- Identificazione e misurazione degli indicatori fisio-comportamentali di benessere animale
- Benchmarking delle condizioni di allevamento e mantenimento a seguito dell’applicazione degli indicatori del benessere animale
- Messa a punto di protocolli di allevamento e mantenimento delle specie che garantiscano il benessere animale
- Messa a punto di procedure e/o sensori e/o tecnologie semi-automatiche per il monitoraggio del benessere e della ‘qualità’ fisiologica del prodotto in relazione alle specie indicate

WP5
- Revisione dello stato dell'arte sulle condizioni di crescita di micro-alghe
- Sviluppo e test di un sistema luminoso adattato alla crescita delle micro-alghe e per la sua massimizzazione
- Formulazione delle condizioni di luce ottimale per massimizzare la crescita algale
- Valutazione del ruolo della fotoacclimatazione e della fotoregolazione sulla produzione fotosintetica
- Formulazione di un appropriato mezzo di coltura per la crescita algale che possa rispondere sia a performance di crescita algale sia al costo del mezzo di coltura
- Review sulle specie microalgali utilizzabili nella nutraceutica sulla base delle loro caratteristiche biochimiche, ecologiche e di crescita in laboratorio

WP6
- stima dei flussi di materia in ecosistemi bentonici
- impatto del cibo sulla riproduzione di piccoli crostacei
- impatto dell'acidificazione sul funzionamento di reti trofiche bentoniche

WP7
- messa a punto di sistemi automatici, autonomi e non, per l'early warning di fioriture algali tossiche

WP8
- costruzione di un modello di rete trofica planctonica basato su Ecopath e stima dei flussi di carbonio disponibile per la componente ittica

Pubblicazioni Scientifiche

1. Amodio, P., Andrews, P., Salemme, M., Ponte, G., & Fiorito, G. (2014) The Use of Artificial Crabs for Testing Predatory Behavior and Health in the Octopus. Altex, 31(4), 494-499. 
2. Barra, L., Chandrasekaran, R., Corato, F., Brunet, C. (2014) The challenge of ecophysiological biodiversity for biotechnological applications of marine microalgae. Marine drugs, 12(3): 1641-1675.
3. Brunet C., R. Chandrasekaran, L. Barra, V. Giovagnetti, F. Corato and A.V. Ruban. 2014. Spectral radiation dependent photoprotective mechanism in diatom Pseudo-nitzschia multistriata. Plos One, 9(1): e87015. doi:10.1371/journal.pone.0087015.
4. Chandrasekaran, R., Barra, L., Carillo, S., Caruso, T., Corsaro, L., Dal Piaz, F., Graziani, G., Corato, F., Pepe, D., Manfredonia, A., Orefice, I., Ruban, A., Brunet, C. (2014) Light modulation of biomass and macromolecular composition of the diatom Skeletonema marinoi. Journal of Biotechnology, 192: 114-122. 
5. D'Alelio, D., Mazzocchi, M.G., Montresor, M., Sarno, S., Zingone, Di Capua, I., Franzè, G., Margiotta, F., Saggiomo, V., Ribera d'Alcalà, M. (2014). The green–blue swing: plasticity of plankton food webs in response to coastal oceanographic dynamics. Marine Ecology. DOI: 10.1111/maec.12211.
6. D'Alelio, D., Ruggiero, M.V. Interspecific plastidial recombination in the diatom genus pseudo-nitzschia. Journal of Phycology. DOI: 10.1111/jpy.12350. 
7. Dattolo, E., Gu J., Bayer, P.E., Mazzuca, S., Serra, I.A, Spadafora, A., Bernardo, L., Natali, L., Cavallini A., Procaccini, G. (2013) Acclimation to different depths by the marine angiosperm Posidonia oceanica: transcriptomic and proteomic profiles. Front. Plant Sci. 4, 195 doi: 10.3389/fpls.2013.00195.
8. Dattolo, E., Ruocco, M., Brunet, C., Lorenti, M., Lauritano, C., Sanges, R., De Luca, P., Procaccini, G. (2014) Response of the seagrass Posidonia oceanica to different light environments: insight from a combined molecular and photo-physiological study. Marine Environmental Research, 101, 225-236.
9. De Luca, D., Catanese, G., Fiorito, G., Procaccini, G. (2015) A new set of pure microsatellite loci in the common octopus Octopus vulgaris Cuvier, 1797 for multiplex PCR assay and their cross-amplification in O. maya Voss & Solís Ramírez, 1966. Conservation Genetic Resources 7:299–301. 
10. De Luca, D., Catanese, G., Procaccini, G., Fiorito, G. (2014) An integration of historical records and genetic data to the assessment of global distribution and population structure in Octopus vulgaris. Frontiers in Ecology and Evolution, doi: 103389/fevo.2014.00055.
11. Donnarumma, L., Lombardi, C., Cocito, S., Gambi, M.C. (2014). Settlement pattern of Posidonia oceanica epibionts along a gradient of ocean acidification: an approach with mimics. Mediterranean Marine Science. DOI: http://dx.doi.org/10.12681/mms.677.
12. Fiorito, G., Affuso, A., Anderson, D.B., Basil, J., Bonnaud, L., Botta, G., Cole, A., D’Angelo, L., de Girolamo, P., Dennison, N., Dickel, L., Di Cosmo, A., Di Cristo, C., Gestal, C., Fonseca, R., Grasso, F., Kristiansen, T., Kuba, M., Maffucci, F., Manciocco, A., Mark, F.C., Melillo, D., Osorio, D., Palumbo, A., Perkins, K., Ponte, G., Raspa, M., Shashar, N., Smith, J., Smith, D., Sykes, A., Villanueva, R., Tublitz, N., Zullo, L., Andrews, P.L.R. (2014). Cephalopods in neuroscience: regulations, research and the 3Rs. Invertebrate Neuroscience, 14(1), 13-36. 
13. Fiorito, G., Affuso, A., Basil, J., Cole, A., de Girolamo, P., D'Angelo, L., Dickel, L., Gestal, C., Grasso, F., Kuba, M., Mark, F.C., Melillo, D., Osorio, D., Perkins, K., Ponte, G., Raspa, M., Shashar, N., Smith, D., Smith, J., Andrews, P.L.R.(2015). Guidelines for the Care and Welfare of Cephalopods in Research–A consensus based on an initiative by CephRes, FELASA and the Boyd Group. Laboratory animals, 49(2 suppl), 1-90. 
14. Gallina A.A., Brunet C., Palumbo A., and Casotti R., 2014. Effect of Polyunsaturated Aldehydes on Skeletonema marinoi (Bacillariophyceae): Involvement of Reactive Oxygen Species and Nitric Oxide. Mar Drugs, 12: 4165-4187
15. Garrard, S.L., Gambi, M.C., Scipione, M.B., Patti, F.P., Lorenti, M., Zupo, V., Bruun, J., Paterson, D.M., Buia, M.C. (2014) Indirect effects may buffer negative responses of seagrass invertebrate communities to ocean acidification. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology 461: 31–38
16. Giovagnetti, V., Flori, S., Tramontano, F., Lavaud, J.,Brunet, C. (2014) The velocity of light intensity increase modulates the photoprotective response in coastal diatoms. PlosOne, 9 (8): e103782. 
17. Holden-Dye, L., Fiorito, G., Ponte, G. (2015). Invertebrate neuroscience and CephsInAction at the Mediterranean Society for Neuroscience Meeting Cagliari 2015. Invertebrate Neuroscience, 15(4), 1-4. 
18. Josef, N., Berenshtein, I., Fiorito, G., Sykes, A. V., & Shashar, N. (2015). Camouflage during movement in the European cuttlefish (Sepia officinalis). The Journal of experimental biology, jeb-122481. 
19. Josef, N., Mann, O., Sykes, A. V., Fiorito, G., Reis, J., Maccusker, S., & Shashar, N. (2014). Depth perception: cuttlefish (Sepia officinalis) respond to visual texture density gradients. Animal cognition, 17(6), 1393-1400.
20. Lamari, N., Ruggiero, M.V., d’Ippolito, G., Kooistra, W.H.C.F., Fontana, A., Montresor, M. (2013) Specificity of Lipoxygenase Pathways Supports Species Delineation in the Marine Diatom Genus Pseudo-nitzschia. PLOS One, 8 (8), e73281. 
21. Maibam, C., Fink, P., Romano, G., Buia, M.C., Gambi, M.C., Scipione, M.B., Patti, F.P., Lorenti, M., Butera, E., Zupo, V. (2014) Relevance of wound-activated compounds produced by diatoms as toxins and infochemicals for benthic invertebrates. Marine Biology, 161:1639-1652
22. Ponte, G., Fiorito, G. (2015) Immunohistochemical Analysis of Neuronal Networks in the Nervous System of Octopus vulgaris. Immunocytochemistry and Related Techniques, 63-79. 
23. Porzio, L., Garrard, S., Buia, M.C. (2013) The effect of ocean acidification on early algal colonization stages at natural CO2 vents. Marine Biology, 160(8):2247-2259.
24. Ruggiero, M.V., Sarno, D., Barra, L., Kooistra, W.H.C.F., Montresor, M., Zingone, A. (2015) Diversity and temporal pattern of Pseudo-nitzschia species (Bacillariophyceae) through the molecular lens. Harmful Algae 42: 15–24. 
25. Scalco, E., Amato, A., Ferrante, M.I., Montresor. M. The sexual phase of the diatom Pseudo-nitzschia multistriata: cytological and time-lapse cinematography characterization. Protoplasma. 
26. Scalco, E., Stec, K., Iudicone, D., Ferrante, M.I., Montresor, M. (2014) The dynamics of sexual phase in the marine diatom Pseudo-nitzschia multistriata (Bacillariophyceae). Journal of Phycology, 50: 817-828.
27. Tesson, S., Montresor, M., Procaccini, G., Kooistra, W.H.F.C. (2014) Temporal changes in population structure of a marine planktonic diatom. PLOS One DOI:10.1371/journal.pone.0114984. 
28. Villar, E., Farrant, G., Follows, M., Garczarek, L., Speich, S. Audic, S., Bittner, L., Blanke, B., Brum, J.R., Brunet, C., Casotti, R., Chase, A., Dolan, J.R., d'Ortenzio, F., Gattuso, J-P., Grima, N., Guidi, L., Hill, C.N., Jahn, O., Jamet, J-L., Le Goff, H., Lepoivre, C., Malviya, S., Pelletier, E., Romagnan, J-B., Roux, S. Santini, S., Scalco, E., Schwenck, S.M., Tanaka, A., Testor, P., Vannier, T., Vincent, F., Zingone, A., Dimier, C., Picheral, M., Searson, S., Kandels-Lewis, S., Tara Oceans coordinators, Acinas, S., Bork, P., Boss, E., de Vargas, C., Gorsky, G., Ogata, H., Pesant, S., Sullivan, M.B., Sunagawa, S., Wincker, P., Karsenti, E., Bowler, C., Not, F., Hingamp, P., Iudicone, D. (2015). Environmental characteristics of Agulhas rings affect inter-ocean plankton transport. Science 348(6237) doi: 10.1126/science.1261447 
29. Yan, S., Catanese, G., Brown, C.L., Wang, M., Yang, C., Yang, T. (2015) Phylogeographic study on the chub mackerel (Scomber japonicus) in the Northwestern Pacific indicates the late Pleistocene population isolation. Marine Ecology, doi: 10.1111/maec.12267. 
30. Zarrella, I., Ponte, G., Baldascino, E., & Fiorito, G. (2015) Learning and memory in Octopus vulgaris: a case of biological plasticity. Current opinion in neurobiology, 35, 74-79.