PALEOPARK – Seagrass palaeo-records as a tool for the evaluation, diagnosis and prognosis of the evolution of species, communities, and processes in Spanish insular National Parks
Sommario
Le variazione negli ecosistemi avvengono a più scale spaziali e temporali. La discriminazioni tra i reali cambiamenti di stato, i cicli e le tendenze, è spesso difficile o impossibile senza l'adeguata prospettiva temporale. Per questo motivo, lunghe, dettagliate ed affidabili serie di dati di importanti variabili funzionali e strutturali degli ecosistemi, sono una priorità centrale per la gestione delle risorse naturali. I programmi di monitoraggio a lungo termine sono in grado di fornire informazioni dettagliate e di alta qualità, ma a causa della loro costosa attuazione sono spesso negati dalle amministrazioni o drasticamente limitati ad alcune variabili. Le moderne tecniche di paleo-ricostruzione sono in grado di fornire una straordinaria ricchezza di informazioni qualitative e quantitative sulle caratteristiche ambientali e biologiche degli ecosistemi lungo lunghi periodi di tempo e con notevole risoluzione temporale. Le alte densità di popolazione umana lungo le coste di tutto il mondo, costituiscono una costante fonte di impatto sugli ambienti costieri. Le paleo-ricostruzioni sono in grado di fornire preziose informazioni sui questi impatti e sulle risposte degli ecosistemi. Eccezionalmente, è stato trovato che le praterie di Posidonia oceanica, endemiche del Mediterraneo possono conservare un record significativo del passato della storia naturale delle nostre coste. All'interno dei suoi depositi sedimentari altamente anossici simili a torba, la prateria memorizza informazioni per gli ultimi ca. 6000 anni con risoluzione variabile da 1 a 10 yr cm-1. Gli unici altri ambienti in cui si possono trovare adeguate paleo-record sono lagune costiere. La condizione protetta di questi sistemi, spesso colonizzati da specie del genere Zostera, consente l'istituzione di registri cronologici sedimentari coerenti a causa dell’ idrodinamismo relativamente basso. E’ stato trovato che il sedimento organico di Posidonia contiene una notevole quantità di carbonio in forma organica. In un pianeta che si surriscalda, la conservazione e la valorizzazione di efficienti depositi di carbonio i è diventata una priorità nell’ottica di compensare l'aumento della CO2 atmosferica.
Questo progetto si propone 1. di approfittare di questi paleo-record come uno strumento per caratterizzare l'evoluzione, lo stato di salute e la prognosi, di specie, comunità e processi influenzati da forte antropizzazione e da altri importanti fattori di stress ambientali, in Parchi Nazionali (Illas Atlantiche e Cabrera Arcipelaghi Marittimo-Terrestre Parchi Nazionali) insulare spagnoli, e 2. di valutare e apprezzare economicamente gli stock di carbonio ed i flussi associati ai resti sedimentari di P. oceanica. Entrambi gli obiettivi utilizzano lo stesso 'oggetto' di studio e condividono esattamente la stessa metodologia. Gli obiettivi saranno raggiunti con la partecipazione di un consorzio internazionale di una dozzina di gruppi di ricerca che studieranno aspetti geologici, chimici, micropaleontologici, molecolari, genetici, palinologici, e proxy isotopici, insieme alle informazioni archeologiche e storiche. Questi proxy forniranno, fra le altre, informazioni sui livelli di base (pre-antropici) degli ecosistemi, sui ruoli relativi di impatti umani e naturali, sui modelli di evoluzione degli ecosistemi (cicli, eventi estremi, e tendenze), o sulla quantificazione degli effetti di aumento di CO2 (riscaldamento della superficie del mare e acidificazione).
Ruolo SZN
Istituzione partecipante per l’analisi di DNA fossile e sub-fossile.
Partners
CSIC, Spain; University of Barcelona, Spain; Universidad Autónoma de Barcelona, Spain; University of Santiago de Compostela, Spain; University Politécnica de Cataluña, Spain; Brunel University, UK; SZN, Italy; University of Western Australia, Australia; NIOZ, The Netherlands; Institut Català d’Arqueologia Clàssic, Spain
Durata
2015-2017
P. I.
Gabriele Procaccini
Coordinatore del progetto: Miguel Ángel Mateo Mínguez (CEAB-CSIC, Spain)
Istituzione finanziatrice
Ministerio de Agricultura, Alimentacion y Medio Ambiente - Spain
RECCAM - Seagrass Meadows resilience to global warming: an analysis based on responses at ecophysiological, population and ecosystem levels
Sommario
Il cambiamento climatico dovrebbe causare alterazioni significative nel contesto globale, con effetti chiari e specifici negli oceani. Il Mar Mediterraneo è un ottimo modello per lo studio di tali effetti sugli ecosistemi marini. Praterie di seagrasses, ed in particolare quelli dominati da Posidonia oceanica e Cymodocea nodosa, sono tra gli habitat più minacciati del Mediterraneo. Questo progetto ha lo scopo di contribuire alla comprensione dei principali meccanismi di risposta di questi habitat chiave al riscaldamento globale, probabilmente la componente principale del cambiamento climatico. A tal fine, vengono perseguiti tre approcci, alcuni relativamente inesplorati ma cruciali per ottenere una conoscenza adeguata degli impatti di temperatura in aumento. In primo luogo, studieremo la tolleranza fisiologica delle specie di fanerogame marine mediterranee a stress termico. In secondo luogo, valuteremo l'effetto di riscaldamento sull’erbivorismo. In terzo luogo, analizzeremo le interazioni tra cambiamento climatico e altri fattori di stress, in particolare l'eutrofizzazione ed i disturbi meccanici.
Ruolo SZN
Istituzione partecipante per la caratterizzazione genetica di piante in situ e nei mesocosmi e per la valutazione dell'espressione genica in situ ed in condizioni controllate.
Partners
University of Barcelona, Spain; Spanish Oceanographic Institute (IEO), Spain; Stazione Zoologica Anton Dohrn, Italy; CSIC-CEAB, Spain
Durata
2014-2016
P. I.
Gabriele Procaccini
Project coordinator: Javier Romero Martinengo (University of Barcelona, Spain)
Istituzione finanziatrice
Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO) - Spain
Contributo alla SZN
€ 16.000
Multidisciplinarity training in evo-devo and neurobiology of marine animal models
Summary
Neptune is a multidisciplinary training network in evo-devo and neurobiology of marine animal models. Through the use of advanced methods of genetic analysis and imaging technologies, Neptune aims at solving an array of important questions in the evolution, development, neurobiology and ecology of marine invertebrates.
Neptune is training a new generation of young researchers by combining the strengths of modern technologies with a real understanding of traditional approaches. The Neptune consortium involves seven academic institutions and one industrial partner that will provide Neptune fellows with expertise, specialized equipment and training on a wide range of approaches and methodologies incorporated in evolutionary developmental biology and marine neurobiology.
What we do
We are one of the seven partners and are contributing to the WP "Evolution of sensory systems" by studying photoreceptor evolution in echinoderms and hemichordates (Ambulacraria).
Partners
European Molecular Biology Laboratory, Heidelberg - DE; Stazione Zoologica Anton Dohrn, Napoli – IT; Uppsala University, Uppsala – SE; Max Plank Institute for Developmental Biology, Tübigen – DE; University College London, London – UK; Sars International Center for Marine Molecular Biology, Bergen – NO; Centre National de la Recherche Scientifique, Villefranches sur mer, Lion - FR; Associate industrial partner: ZEISS.
Research Area
Organismal Biology
Project Lifetime
March 2013 to February 2017
SZN Role
Partner
Principal Investigator
Funding Institution
European Commission, FP7 Call for Proposal: FP7-PEOPLE-2012-ITN
Marie Curie Action - Initial Training Network (ITN)
Grant no. 317172
Contribution to SZN
€302.697,45 (EU contribution)
Dedicated website
Media - Pictures
Publications
Valero-Gracia A, Petrone L, Oliveri P, Nilsson DE, Arnone MI. Non-directional Photoreceptors in the Pluteus of Strongylocentrotus purpuratus Frontiers in Ecology and Evolution (2016) 4, 127.
D’Aniello S, Delroisse J, Valero-Gracia A, Lowe EK, Byrne M, Cannon JT, Halanych KM, Elphick MR, Mallefet J, Kaul-Strehlow S, Lowe CJ, Flammang P, Ullrich-Lüter E, Wanninger A and Arnone MI (2015). Opsin evolution in the Ambulacraria. Marine Genomics, 24: 177-183.
Ullrich-Lüter E, D’Aniello S and Arnone MI (2013). C-opsin expressing photoreceptors in echinoderms. Integr Comp Biol 53: 27-38.
Peterson KJ, Su Y-H, Arnone MI, Swalla B, and King B (2013). microRNAs Support the Monophyly of Enteropneust Hemichordates. J Exp Zool B Mol Dev Evol 320: 368-374.
Meet the team
Maria I. Arnone, primo ricercatore
Alberto Valero Gracia, PhD student
Finanziato dal Programma Operativo ENPI CBC Mediterranean Sea Basin 2007/2013 dell’Unione Europea
Responsabile Scientifico Raffaella Casotti
Il progetto è indirizzato a fornire il necessario sostegno tecnico e organizzativo, soprattutto alle piccole e medie imprese (esistenti e potenziali) che operano nel settore agro-alimentare e in altri settori tradizionali del turismo, per la promozione di azioni coordinate volte ad aumentare la quota dei proventi del turismo che avvantaggia le economie dei paesi del Mediterraneo. Il risultato principale del progetto riguarda la creazione di nuove attività imprenditoriali legate al turismo sostenibile in quattro aree costiere dotate di notevoli risorse naturali e culturali e il potenziamento di alleanze di imprese attraverso l'adozione di un approccio di gestione pubblica/privata, standard di qualità e incentivare sistemi in cui sono accoppiati gli obiettivi di sviluppo economico con la protezione e la valorizzazione del patrimonio naturale/culturale.
Inoltre, il progetto creerà una rete internazionale di destinazioni di turismo costiero sostenibile nel bacino del Mar Mediterraneo come luogo per lo sviluppo di metodologie comuni durante l’attuazione del progetto e nel lungo periodo quali il monitoraggio e la piattaforma promozionale partecipata da utilizzatori locali, nazionali e scientifici e aperto ai nuovi soggetti, che potrebbe stimolare ulteriori sviluppi di turismo costiero sostenibile sulla rotta del Mediterraneo.
Siamo partner del progetto ed il nostro ruolo è di creare il sistema di monitoraggio dei tre siti al fine di a) fornire dati in tempo reale sulle condizioni ambientali b) sensibilizzare i visitatori alle tematiche ambientali, diffondendo la cultura sceintifica anche attraverso azioni di "citizen science" c) formare gli operatori turistici affinchè siano coscienti del valore ambientale dei loro siti e partecipino alla loro valorizzazione e conservazione
Partners: il Ministero dei beni e delle attività culturali e del turismo (Coordinatore), la Penisola di Sinis (Sardegna), la Stazione Zoologica Anton Dohrm, la municipalità di Mahdia (Tunisia) e l’Istituto Nazionale di Scienze Marine e Tecnologia della Tunisia, la Al-Balqa Applied University e l’Area Marina protetta di Aqaba (Giordania)
Gut patterning and PANcreas development in evolution and disease: a TRAnsCriptomic approach
Summary
Many genes that have been shown to cause diseases were originally identified because of their role in embryonic development, but were subsequently shown to be also important in the postnatal control of cell growth and differentiation. This is the case of many transcription factors (TF) among which the ParaHox gene Xlox, whose mammalian homolog, Pdx1, is well known for its role in specification of the pancreas, and subsequent formation and maintenance of pancreatic beta-cells. Pdx1 is a causal factor in the development of diabetes, wherein there is a deficiency in insulin production of beta-cells within the pancreas. Moreover, mis-expression of Pdx1 is commonly seen in intestinal disorders such as Crohn’s disease. Here we propose to combine analyses in the highly simple but phylogenetically relevant sea urchin embryo and sea star embryo models with developmentally targeted mouse transcriptome data to characterize regulatory connections that are downstream of the disease-related Xlox/Pdx1 transcription factor.
What we do
We are coordinator of the project and Operating unit SZN and will perform all manipulations and analyses in sea urchin and sea star embryos and all bioinformatic analyses and evolutionary comparisons.
Partners
Stazione Zoologica Anton Dohrn, Napoli; Laboratorio di Medicina Molecolare e Genomica, Università degli Studi di Salerno.
Research Area
Organismal Biology
Project Lifetime
April 2014 to December 2015
SZN Role
Coordinator
Principal Investigator
Funding Institution
MIUR Progetti Premiali (DLGS 213/99)
Contribution to SZN
€169.143,00 (MIUR contribution)
Publications
Annunziata R and Arnone MI (2014). A dynamic network of regulatory interactions explains ParaHox gene control of gut patterning in the sea urchin embryo. Development 141: 2462-72.
Perillo M, Wang YJ, Leach SD and Arnone MI. Specification and differentiation of pancreatic, acinar-like cells in the sea urchin embryo and larva. Submitted to Development.
Meet the team
Maria I. Arnone, primo ricercatore
Rossella Annunziata, postdoc
Claudia Cuomo, PhD student
Elijah Lowe, postdoc
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