Medusa; amica o nemica dell'acquacoltura Più che una seccatura in fiore?

di Oliver Moore, Studente di biologia marina, Università di Plymouth

Le meduse sono forse alcune delle forme di vita incomprese sul pianeta, con la loro morfologia distintiva che ricorda più un alieno di fantascienza che un animale reale. Nonostante il loro aspetto unico, sono alcuni degli organismi di maggior successo al mondo e potrebbero essere uno dei pochi vincitori del cambiamento climatico.

Successivamente, hanno cominciato a dominare i nostri oceani negli ultimi 50 anni, raccogliendo numeri colossali e provocando danni significativi alle operazioni di acquacoltura marina aperta in tutto il mondo.

Sebbene questo fosse originariamente universalmente considerato un problema enorme, c'è stato un maggiore interesse nella comunità scientifica su come possiamo utilizzare queste fioriture a nostro vantaggio, in particolare nell'uso di mangimi per acquacoltura.

Tre diverse classi di zooplancton gelatinoso

La parola "medusa" in realtà comprende una vasta gamma di organismi in quanto si riferisce a tre diverse classi di zooplancton gelatinoso all'interno del phylum "Cnidaria". Questi includono il Cubozoa (Box meduse), Hydrozoa e Scyphazoa (vera medusa). Però, "medusa" si riferisce tipicamente a un membro dello scifozoo, con specie chiave come Rhizostoma pulmo (medusa barile) e Aurelia aurita (medusa lunare).

Le meduse Scyphozoan sono caratterizzate dalla loro morfologia distintiva, avente un cappuccio a campana che racchiude una struttura interna (dove sono sospesi i tentacoli) nonché la presenza di nematocisti (capsule contenenti filamenti arrotolati attaccati a barbe). Accanto alla loro anatomia, gli scifozoi sono noti per il loro ciclo di vita unico a più stadi.

L'elevata fecondità della medusa nella sua storia di vita consente lo sviluppo molto rapido di un numero incredibilmente elevato di individui, con conseguente fioritura di meduse. Queste fioriture si verificano naturalmente nell'ambiente marino, con i primi rapporti risalenti al 4, 000 anni all'antica ceramica cretese.

Tuttavia, è stato ampiamente ipotizzato dalla comunità scientifica che l'attività antropica abbia determinato un aumento della frequenza delle fioriture con esse che si verificano ogni anno rispetto a ogni decennio (Agnello, 2017).

Sebbene ci siano una moltitudine di fattori che possono essere responsabili di queste maggiori fioriture, Lucas Brotz dell'Università della British Columbia ritiene che la pesca eccessiva possa essere la ragione principale per cui stanno accadendo, «Ogni anno gli esseri umani rimuovono dagli oceani circa 100 milioni di tonnellate di animali selvatici.

Ciò corrisponde a un numero assolutamente impressionante di organismi, molti dei quali sono predatori o concorrenti di meduse. È molto probabile che le meduse traggano beneficio da questa pesca e dalla pesca eccessiva in molte regioni».

Altre teorie includono l'eutrofizzazione, acidificazione degli oceani e cambiamento climatico, in gran parte a causa della naturale resilienza delle meduse.

Le fioriture di meduse sono dannose per l'acquacoltura

Indipendentemente dal motivo per cui si verificano queste fioriture, è evidente che sono dannosi per l'acquacoltura. Ci sono molti rapporti su meduse che decimano l'acquacoltura Open Pen Sea Cage, un esempio recente include le fioriture di Muggiaea atlantica e Pelagia noctiluca che hanno distrutto l'80% degli stock di salmone d'allevamento al largo della costa occidentale dell'Irlanda nel 2017, causando danni per milioni di sterline.

Esistono numerosi meccanismi in cui lo zooplancton gelatinoso può causare danni significativi come questo all'acquacoltura. in primo luogo, possono circondare le reti e impedire il flusso di ossigeno nei recinti, provocando essenzialmente una zona ipossica localizzata; dando luogo al 'soffocamento' degli individui intrappolati al suo interno.

Le reti possono degradare le meduse, con conseguente nematocisti sciolte o anche piccoli individui che vengono inalati dal pesce. Questa secrezione di nematocisti può pungere le loro branchie dando luogo alla perdita di cellule epiteliali, emorragie focali e insorgenza di necrosi. Le meduse possono anche fungere da vettore per il batterio Tenacibaculum maritimum che ha il potenziale di esacerbare le lesioni branchiali (tramite abrasione branchiale) e ulteriori danni agli stock ittici.

Anche un breve periodo di esposizione di due ore è dannoso per la salute delle persone, con i danni che peggiorano significativamente con un'esposizione più lunga (Bosch Belmar &M'Rabet. 2016). Sebbene in origine sembri che queste fioriture siano estremamente negative per l'industria dell'acquacoltura, potrebbe esserci l'opportunità di utilizzare queste fioriture a nostro vantaggio.

Le meduse utilizzate in un ambiente commerciale non sono una nuova rivelazione, con una moltitudine di industrie che già beneficiano di loro e dei loro prodotti. Ne sono un esempio il settore dei cosmetici, che ha estratto il collagene dalle meduse per usi nei prodotti anti-invecchiamento.

Esiste anche un mercato significativo per il consumo diretto di meduse in quanto sono considerate una prelibatezza in diversi paesi del sud-est asiatico, successivamente risultando in oltre 321, 000 tonnellate di meduse catturate per il cibo nel 2001 (Omori, Makoto; Nacano, Eji 2001). Queste prove suggeriscono che l'idea di pescare le meduse è già un concetto consolidato e potrebbe essere ampliato per l'uso nella pesca d'allevamento. Le fioriture di meduse di origine antropica potrebbero quindi essere sfruttate dalla pesca, utilizzando tecniche già consolidate nella cattura delle meduse selvatiche e poi vendute al settore dell'acquacoltura.

Medusa come potenziale ingrediente marino

Le precedenti prospettive sull'implementazione delle meduse nell'acquacoltura hanno comportato la loro conversione in un ingrediente marino come potenziale fonte proteica per i pesci d'allevamento. Però, la composizione corporea delle meduse può significare che ciò non è economicamente fattibile e invece può essere più appropriato come additivo funzionale per mangimi.

Le meduse sono composte per il 95 percento di acqua e per il 3-4 percento di proteine ​​(peso umido) con una biomassa secca complessiva molto bassa, e anche questo processo di conversione in biomassa secca per l'alimentazione dei pesci richiede tempi proibitivi.

Questo viene fatto immergendo la medusa in etanolo puro o allume per 20-40 giorni, impiegando un periodo di tempo significativamente lungo per la produzione (soprattutto rispetto ad altre fonti di proteine ​​della pesca). A causa di ciò, non sarebbe realistico presumere che l'uso di mangimi per pesci medusa sia una valida alternativa proteica primaria per l'uso in acquacoltura.

Vale anche la pena notare che le meduse sono un costituente importante nelle diete selvatiche di diverse specie ad alto FIFO che attualmente alleviamo, come il tonno rosso. Potrebbe essere un'opzione per aggiungere direttamente le meduse alla loro dieta come vedremmo in natura, tuttavia lo svantaggio di questo è che è impossibile controllare tutti gli aspetti della nutrizione e può inavvertitamente causare carenze nelle diete.

Nonostante la loro impraticabilità come mangime primario per pesci, le meduse possono essere incredibilmente utili nella produzione di additivi per mangimi funzionali in quanto contengono diversi composti che possono promuovere la salute generale dei pesci, portando a una maggiore qualità del pesce prodotto. Le meduse sono osmo-conformi nel loro ambiente avendo grandi quantità di sale per essere isotonica con l'acqua di mare circostante.

Ciò si traduce in una notevole quantità di sodio nella composizione complessiva delle meduse che possono avere l'uso molto specifico di condizionamento anadromo (passando dall'acqua dolce all'acqua di mare), specie come il salmone atlantico ai cambiamenti di salinità. Questo può quindi aiutare a simulare i processi che si verificherebbero nella loro storia di vita naturale e ridurre lo stress generale degli individui.

Questo additivo per mangimi per meduse potrebbe essere aggiunto relativamente presto nelle fasi di vita dei giovani di questi pesci per stimolare gli enzimi Na+K+/ATPasi legati alle branchie e all'epitelio intestinale e altre vie biochimiche che si verificano naturalmente nella regolazione fisiologica dell'equilibrio idrico e salino. Questo serve a incoraggiare l'omeostasi e a ridurre lo shock osmotico quando i giovani salmoni vengono trasferiti nell'acqua di mare a piena salinità per la crescita.

L'abbondanza di antiossidanti nelle meduse

Uno dei principali vantaggi delle meduse negli additivi per mangimi funzionali è la loro elevata abbondanza di antiossidanti. Le proteine ​​isolate dalle specie di meduse Rhopilema esculentum hanno dimostrato di avere significative capacità antiossidanti, entrambi mostrano una forte capacità di anione superossido e di eliminazione dei radicali idrossilici (Hua-hua et al. 2006). Questo può essere estremamente utile come supplemento al mangime per pesci poiché questi antiossidanti possono aiutare specificamente a prevenire la perdita ossidativa nelle vitamine chiave suscettibili come E e A.

Entrambe queste vitamine liposolubili svolgono un ruolo significativo nella salute generale e nella qualità di tutti i pesci e gamberetti d'allevamento. Perciò, è incredibilmente importante utilizzare modi per massimizzare la loro resa con prodotti a base di meduse, fornendo così una potenziale soluzione per molti problemi nella gestione della salute degli animali acquatici.

Mentre l'uso delle meduse negli integratori alimentari per i pesci può sembrare ideale, ci sono ancora grandi barriere da superare per raggiungere questo obiettivo, soprattutto per quanto riguarda la loro cattura. Come hanno dimostrato Mark Gibbons et al nel loro documento storico del 2016, ci sono ancora enormi incognite nell'ecologia delle meduse. Sarebbe incredibilmente difficile catturare meduse in modo sostenibile senza conoscere la loro dimensione complessiva della popolazione, che è difficile da calcolare data la loro enorme variazione stagionale.

La rimozione su larga scala di meduse da un ecosistema può avere conseguenze indesiderate per l'ambiente marino, ma non è ancora determinato in che misura ciò possa avere un impatto a causa della mancanza di letteratura sull'argomento. È già stato dimostrato che le meduse hanno un ruolo significativo nelle dinamiche dell'ecosistema agendo come specie chiave di volta riducendo la dominanza delle specie di zooplancton (tramite la predazione), quindi raddrizzando le popolazioni e successivamente promuovendo la diversità.

Un'assenza di meduse in questi ecosistemi potrebbe modificare in modo significativo le dinamiche e avere impatti dannosi sulla regione locale, superando di gran lunga gli aspetti positivi prodotti dal loro uso come integratori alimentari per pesci. Questi aspetti negativi potrebbero essere mitigati attraverso la gestione sostenibile della pesca, ma sarebbe una sfida significativa far rispettare le quote a livello globale.

Sviluppare un approccio cauto e sostenibile

In conclusione, la chiave per utilizzare efficacemente le fioriture di meduse a nostro vantaggio sarebbe stabilire un approccio cauto e sostenibile. È difficile negare gli enormi benefici potenziali che le meduse possono avere per l'acquacoltura, ma è importante notare che questa è ancora un'area scientifica relativamente poco studiata e che modalità d'azione casuali possono causare enormi danni involontari all'ambiente marino.

È evidente che sono ancora necessarie ricerche significative per comprendere appieno gli effetti secondari della cattura delle fioriture delle meduse, prima di poter iniziare a sfruttarli su una scala necessaria per rifornire un settore dell'acquacoltura in crescita.