Struttura genetica di popolazione e filogeografia di Papilio machaon (Lepidoptera, Papilionidae) in Europa e Nord Africa

Negli ultimi duecento anni, sono state descritte più di 100 aberrazioni, sottospecie ed ecotipi afferenti alla specie P. machaon. La suddivisione intraspecifica di P. machaon storicamente descritta in Europa non ha ottenuto un consenso generale a causa dell’elevata variabilità morfologica ed ecologica e alla sua ampia distribuzione geografica, caratterizzata da habitat estremamente diversi. Dato che le sottospecie sono definibili su popolazioni relativamente isolate nel tempo e nello spazio in cui sono possibili adattamenti locali rilevabili geograficamente, la conoscenza della struttura genetica di popolazione, formata e plasmata anche dalla storia paleoclimatica, può contribuire alla loro identificazione. Lo scopo di questo elaborato è contribuire alla definizione dello status tassonomico intraspecifico di P. machaon in Europa e Africa settentrionale, delineandone la struttura genetica di popolazione attraverso l’uso di specifiche statistiche, analisi e network filogenetici, utilizzando marcatori mitocondriali (sequenze della COI) e tenendo conto dell’influenza della storia paleoclimatica. Sono state utilizzate 179 sequenze mitocondriali di Europa e Maghreb scaricate dal database BOLD System. Le analisi sono state svolte su tre focus geografici, uno innestato nell’altro: Europa e Nord Africa, Europa, Italia. Per testare le ipotesi sulla tassonomia intraspecifica, gli esemplari sono stati divisi in gruppi in base rifugi glaciali e sottospecie storicamente riconosciute (P. m. gorganus, P. m. hispanicus, P. m. sphyrus, P. m. emisphyrus), per poter studiare la variazione tra ed entro le popolazioni sia a livello grafico (network TCS) sia statistico (AMOVA, utilizzando il parametro phiST). Gli alberi filogenetici, la PCA ed i network TCS mostrano, nell’area nordafricana ed europea, tre cluster distinti: due esclusivamente europei e uno contenente tutte le sequenze provenienti dal Nord Africa, Lampedusa e dei campioni di una specie con il loro stesso areale, P. saharae. L’affinità genetica tra le sequenze di quest’ultimo raggruppamento che include una specie a sé (come riconosciuta da diversi autori), è indice del fatto che i due cluster europei potrebbero essere due distinte specie criptiche, sebbene entrambe contengano esemplari di tutte le ipotetiche sottospecie testate e provenienti da tutti i rifugi glaciali europei. Il focus europeo evidenzia, in Italia, la presenza di tre aplotipi esclusivamente italiani: ciò, tenendo conto che la penisola è stata un rifugio glaciale, suggerisce che l’Italia potrebbe essere una zona dalla quale sono nate nuove espansioni ora diffuse in tutta Europa. Test statistici propri della genetica di popolazione non supportano la suddivisione in sottospecie: la variabilità genetica calcolata dall’AMOVA sui focus Europa-Africa ed Europa è giustificata dalla differenza tra gruppi ottenuta isolando le popolazioni africane ed italiane nel primo caso, e solo quella italiana nel secondo. Tuttavia, dall’AMOVA calcolata esclusivamente sui gruppi italiani, la variazione tra gruppi non risulta essere né rilevante né significativa, la variazione entro le popolazioni, invece, supera il 97%: pertanto la divisione in sottospecie non è geneticamente supportata nemmeno nella penisola italiana.