Laboratorio di Zoologia Evolutiva e Sistematica

Il Laboratorio di Zoologia Evolutiva e Sistematica (ESZ_Lab; https://sites.google.com/view/eszlab/home?authuser=2) rappresenta uno dei gruppi di ricerca più longevi all'interno del Dipartimento di Scienze della Vita dell'Università di Siena. Le sue origini risalgono agli studi condotti negli anni '90 sulla tassonomia degli insetti e sull'entomologia agraria applicata.
Il laboratorio è impegnato nell'avanzamento della conoscenza scientifica e nella divulgazione nel campo dell'evoluzione degli invertebrati e delle discipline correlate. Svolge un ruolo di primo piano nell'applicazione di marcatori molecolari per affrontare sfide biologiche chiave, tra cui invasioni di specie, filogeografia, dinamiche di colonizzazione, genetica ecologica e filogenetica.

Sintesi dei temi di ricerca:

• Con oltre vent'anni di esperienza nello studio dell'evoluzione del DNA mitocondriale degli artropodi, l'ESZ_Lab ha recentemente ottenuto finanziamenti di ricerca dell'UE per studiare la genomica e i profili di espressione genica dell'insetto infestante invasivo Popillia japonica, nonché un finanziamento PNRR nell'ambito del National Biodiversity Future Center (NBFC).
• L'ESZ_Lab è particolarmente interessato all'evoluzione dei Collemboli e alla radiazione iniziale degli esapodi. Ha partecipato a numerose spedizioni del Progetto Nazionale di Ricerca in Antartide (PNRA), focalizzandosi sulla biogeografia dei Collemboli antartici. Inoltre, il laboratorio è coinvolto in programmi di monitoraggio delle zanzare in Toscana.
• Il gruppo di ricerca studia l'evoluzione degli insetti predatori e parassitoidi, concentrandosi su Neurotteri e Ditteri. Attraverso un approccio multidisciplinare, esplora la loro diversità, storia evolutiva e ruolo ecologico negli ecosistemi naturali e gestiti. Questi insetti fungono anche da indicatori biologici in ambienti diversi, dalle aree glaciali ai paesaggi agricoli come oliveti e vigneti, utilizzando metodi sia morfologici che molecolari.
• Un'altra area di ricerca chiave riguarda le comunità di artropodi del suolo in habitat naturali e disturbati, per valutare la relazione tra impatti antropogenici e qualità ambientale. Ciò include l'analisi ultrastrutturale della compartimentazione e dei meccanismi di eliminazione dei metalli pesanti nella fauna del suolo, mediante microscopia elettronica a trasmissione (TEM) e microanalisi a raggi X.
• Il laboratorio è inoltre coinvolto nel progetto MitoMicro, che studia piccoli RNA altamente trascritti prodotti dai genomi mitocondriali e il loro ruolo nella regolazione dei trascritti nucleari nelle specie animali.
• Ulteriori studi comprendono la sistematica e l'ecologia delle vespe di Darwin (Hymenoptera: Ichneumonidae), in particolare la composizione delle comunità di parassitoidi in paesaggi frammentati e ambienti antropizzati come vigneti e oliveti.
• Una recente linea di ricerca indaga i ruoli funzionali ed ecologici delle interazioni insetto-microbo, in particolare in ambienti estremi. Il laboratorio esplora come i simbionti microbici influenzino l'adattamento, l'evoluzione e la sopravvivenza degli ospiti in condizioni difficili, con potenziali applicazioni nella biotecnologia e nella sostenibilità ambientale.
• Un altro progetto in corso si concentra sull'analisi del microbioma intestinale dei coleotteri e sul suo ruolo nella decomposizione dei rifiuti di polistirene in modo ecosostenibile. Questa ricerca mira a esplorare il potenziale dei microbi associati agli insetti nei processi di biodegradazione, contribuendo a soluzioni innovative per la gestione dei rifiuti plastici.