Il Cerrado, la savana brasiliana e il secondo più grande bioma del paese, sta affrontando una preoccupante diminuzione della biodiversità, in particolare dei coleotteri bioluminescenti. Questi insetti, noti per la loro capacità di emettere luce, stanno subendo un declino a causa delle pratiche agricole e dell’illuminazione artificiale. La perdita di queste specie minaccia non solo la biodiversità, ma anche le opportunità scientifiche e tecnologiche legate alla bioluminescenza.
Il declino della bioluminescenza
Le ricerche condotte nel Cerrado dal 1990 hanno evidenziato una riduzione della biodiversità man mano che l’agricoltura si espande nei pressi del Parco Nazionale di Emas. Le specie con potenziale biotecnologico stanno diminuendo e addirittura scomparendo. In particolare, le larve del coleottero Pyrearinus termitilluminans, che vivono nei termitai, mostrano lanterne verdi per catturare le prede attratte dalla luce brillante. Tuttavia, in più di 30 anni di spedizioni, il fenomeno non è mai stato così raro come ora, secondo Vadim Viviani, professore presso il Centro di Scienza e Tecnologia per la Sostenibilità (CCTS-UFSCar) dell’Università Federale di São Carlos a Sorocaba, nello stato di São Paulo.
Le ricerche e i risultati
Uno studio supportato da FAPESP ha rivelato che la scarsità di coleotteri bioluminescenti è uno dei principali risultati emersi. L’articolo, pubblicato negli Annals of the Entomological Society of America, è stato redatto da Viviani e collaboratori, tra cui Etelvino Bechara, professore presso l’Istituto di Chimica dell’Università di São Paulo (IQ-USP), e Cleide Costa, ricercatrice presso il Museo di Zoologia dell’Università di São Paulo (MZ-USP), entrambi supportati da FAPESP.
La riduzione della diversità dei coleotteri
La diversità di questi coleotteri nei resti del Cerrado e nelle fattorie vicine al parco è diminuita drasticamente negli ultimi tre decenni, parallelamente alla sostituzione delle piantagioni di soia e canna da zucchero al posto dei pascoli, così come una riduzione complessiva del Cerrado, e più specificamente nelle aree di foresta secca densa conosciute come cerradão.
Pesticidi e illuminazione artificiale
I pesticidi e l’illuminazione artificiale sono nemici dei coleotteri bioluminescenti. La luce brillante prodotta dagli esseri umani impedisce loro di essere localizzati dai compagni e di riprodursi. In particolare, i ricercatori hanno notato l’assenza di larve di vermi ferroviari, insetti che possono emettere luce rossa e verde contemporaneamente, nelle spedizioni recenti. Questi insetti hanno un notevole potenziale biotecnologico.
La perdita di specie bioluminescenti
L’estinzione delle specie bioluminescenti non rappresenta solo una perdita per la biodiversità e i servizi ecosistemici forniti da questi animali, ma anche opportunità tecnologiche ed economiche perse. La bioluminescenza, ovvero la produzione e l’emissione di luce visibile fredda da parte di esseri viventi, è utile in molti processi analitici impiegati nella ricerca scientifica, nella medicina, nell’industria e nella gestione ambientale. La luce fredda significa che meno del 20% della luce genera radiazioni termiche (cioè calore).
La bioluminescenza deriva dall’ossidazione della luciferina, un composto presente in questi insetti e in altri animali, così come in alcuni funghi. Il processo di ossidazione è catalizzato da enzimi noti come luciferasi. Nel corso degli anni, il gruppo guidato da Viviani ha isolato e clonato il maggior numero di luciferasi a livello globale, provenienti da diversi insetti, tra cui mosche che producono luce blu.
Il progetto di Viviani e l’importanza del Cerrado
Attualmente, Viviani sta coordinando un progetto supportato da FAPESP per sviluppare reagenti bioluminescenti per immunoassaggi, analisi ambientali e bioimaging, basati su luciferasi di specie brasiliane. La maggior parte di questi materiali è attualmente importata. “È importante comprendere che il Cerrado non è solo arbusti o cespugli. È un serbatoio di acqua nel suolo, una fonte di evaporazione che genera pioggia e anche un immenso deposito di specie esclusive. Possiamo imparare molto da tutto questo tesoro”, ha affermato Viviani.
