The copepod microbiome in the Mediterranean Sea

Le associazioni tra invertebrati marini e microrganismi sono diffuse in tutti gli oceani. Il microbiota può svolgere ruoli cruciali nella digestione, nell’assorbimento dei nutrienti, nella riproduzione, nelle risposte immunitarie e nei meccanismi di difesa della maggior parte degli animali marini, influenzandone così salute e fitness. Nonostante l’importanza ecologica dei copepodi come componenti chiave delle reti trofiche marine e dei cicli biogeochimici, le informazioni sui loro microbiomi restano limitate. È quindi necessario approfondire la comprensione della diversità e della dinamica dei microbiomi dei copepodi. Ciò è particolarmente rilevante nell’attuale contesto di cambiamento globale, in cui la comprensione delle associazioni copepodi-microbi contribuisce a una visione più ampia delle risposte degli ecosistemi marini. Questa tesi di dottorato si è focalizzata sui copepodi per indagare come habitat, geografia, condizioni ambientali e tratti dell’ospite interagiscano nel modellare i batteri associati. I pattern su larga scala tra habitat, che vanno dai sistemi marini a quelli di acqua dolce, sono stati caratterizzati attraverso una meta-analisi globale di dataset pubblicati. Contemporaneamente, studi nel Mar Mediterraneo hanno rivelato che i microbiomi associati alle specie dominanti di copepodi erano fortemente strutturati da bacini, stagioni, siti di campionamento, risorsa trofica e parametri ambientali. Le analisi dei pellet fecali hanno indicato che le comunità microbiche in essi ospitate, fortemente influenzate da dieta e disponibilità di cibo, possono fungere da proxy del microbioma intestinale dei copepodi e contribuire ai cicli biogeochimici. Infine, i confronti tra copepodi “wild” a diversi stadi di sviluppo, insieme a esperimenti di allevamento, hanno indicato che i microbiomi dei copepodi erano relativamente stabili nel corso del ciclo vitale, supportando l’esistenza di una robusta associazione ospite-microbioma. Segnali di filosimbiosi e la persistenza di specifici taxa del core microbiome, hanno inoltre suggerito che il trasferimento verticale e le associazioni ospite-microbo possano aver contribuito all’adattamento dei copepodi ad ambienti contrastanti. Nel complesso, questi risultati hanno evidenziato i sistemi copepode-microbioma come componenti sensibili degli ecosistemi pelagici e sottolineato l’importanza di comprenderne le risposte a riscaldamento, deossigenazione e inquinamento per prevedere meglio le future traiettorie della produttività dello zooplancton, dei cicli biogeochimici e della salute degli ecosistemi marini.