ISSN 0365-4389
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VOLUME XCVII
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MUSEO CIVICO DI STORIA NATURALE
«GIACOMO DORIA »
VIA BRIGATA LIGURIA, 9 - 16121 GENOVA
PERSONALE SCIENTIFICO
Direttore - Dott. ROBERTO POGGI
Conservatore - Dott. GIULIANO DORIA
CONSERVATORI ONORARI
Dr.ssa GIANNA ARBOCCO - Zoologia
Dr.ssa LILIA CAPOCACCIA - Zoologia
Prof. Mario GALLI - Mineralogia
Sig. CARLO GALUPPO - Ornitologia
Prof. SALVATORE GENTILE - Botanica
Prof. SANDRO RUFFo - Zoologia
Prof. MICHELE SARÀ - Zoologia
Gli articoli pubblicati sugli Annali del Museo Civico di Storia Naturale “Gia-
como Doria” sono citati e recensiti sui principali repertori bibliografici, tra cui:
Zoological Record, BIOSIS Previews, Biological Abstracts, Abstracts of Ento-
mology, CAB Abstracts, Review of Agricultural Entomology, Review of Medi-
cal and Veterinary Entomology.
The papers published in the Annali del Museo Civico di Storia Naturale “Giaco-
mo Doria” are abstracted and indexed in the main bibliographic records, such as:
Zoological Record, BIOSIS Previews, Biological Abstracts, Abstracts of Ento-
mology, CAB Abstracts, Review of Agricultural Entomology, Review of Medi-
cal and Veterinary Entomology.
Si vedano nella 3* pagina di copertina le norme per gli Autori
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PUBBLICATI PER CURA DI R. POGGI
VOLUME XCVII
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Museo Civico Gruppo Speleologico Ligure DIP.TE.RIS
di Storia Naturale “ARTURO ISSEL” Università di
“G. Doria” - Genova 70° ANNIVERSARIO DELLA FONDAZIONE Genova
(1932-2002)
PRIMO CONVEGNO NAZIONALE
BIOLOGIA DEI GEOTRITONI EUROPEI.
GENERE SPELEOMANTES
Genova e Busalla (GE) - 26 e 27 ottobre 2002
A cura di
Sebastiano Salvidio, Roberto Poggi, Giuliano Doria
& Mauro Valerio Pastorino
Genova, 2005
COMITATO ORGANIZZATORE
Gruppo Speleologico Ligure “Arturo Issel”
Museo Civico di Storia Naturale “Giacomo Doria” - Genova
DIP.TE.RIS. - Università di Genova
COMITATO SCIENTIFICO
Prof. Benedetto Lanza (Presidente)
Prof. Augusto Ambrosi
Dott.ssa Rossana Brizzi
Dott. Giuliano Doria
Dott. Mauro Valerio Pastorino
Dott. Roberto Poggi
Dott. Sebastiano Salvidio
SEGRETERIA ORGANIZZATIVA
Dott. Fabrizio Oneto
Dott. Mauro Valerio Pastorino
Dott. Sebastiano Salvidio
CON IL CONTRIBUTO DI:
Regione Liguria - Assessorato Tutela del Territorio
Provincia di Genova - Assessorato al Patrimonio Culturale del Territorio
Ente Parco Antola
Comunità Montana Alta Valle Scrivia
Comune di Busalla
CON IL PATROCINIO DI:
Regione Liguria
Regione Piemonte
Provincia di Genova
Comune di Genova
Ente Parco Antola
Comunità Montana Alta Valle Scrivia
Comune di Busalla
Federazione Speleologica della Toscana
Societas Herpetologica Italica
Camera di Commercio, Industria, Artigianato e Agricoltura di Genova
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PREFAZIONE DEI CURATORI
Questo volume, edito all’interno della serie degli Annali del
Museo civico di Storia naturale “Giacomo Doria”, raccoglie la mag-
gior parte dei lavori presentati al “Primo convegno nazionale sulla
biologia dei geotritoni europei - genere Speleomantes” svoltosi sabato
26 e domenica 27 ottobre 2002 a Genova e a Busalla (GE).
Al Convegno sono state presentate, insieme al saluto introduttivo
di Benedetto Lanza, Presidente del Comitato Scientifico, a quello
di Mauro Valerio Pastorino, Presidente del Gruppo Speleologico
Ligure “Arturo Issel”, e al ricordo della figura di Issel da parte di
Roberto Poggi, Direttore del Museo “G. Doria”, 16 comunicazioni
scientifiche di argomenti assai diversi: biogeografia (1), sistematica
(2), genetica di popolazioni (3), fisiologia (1), parassitologia (1) ed
ecologia (8) intesa nel senso più ampio del termine. Nonostante le
differenti tematiche trattate, nessun contributo ha riguardato l’eto-
logia nel senso letterale del termine o la conservazione delle popo-
lazioni di geotritone; questi argomenti sono per ora piuttosto tra-
scurati dagli specialisti ma costituiscono temi sicuramente meritevoli
di considerazione e che in futuro rappresenteranno linee di ricerca
particolarmente interessanti.
Alcuni testi in esteso di lavori presentati al Convegno non sono
giunti ai curatori del presente volume e pertanto non sono stati pub-
blicati; di essi rimane comunque traccia nel fascicolo “Programma e
Riassunti” riprodotto dal Centro Stampa del DIP.TE.RIS. e depo-
sitato presso la Biblioteca del Museo “G. Doria” e presso il Centro
Servizi Bibliotecari - Biologia, Scienze della Terra e del Mare (CSB
- BSTM) dell’Università di Genova. Il fascicolo completo può
comunque essere scaricato gratuitamente dal sito della Soczetas Her-
petologica Italica (www.unipv.it/webshi/) che è stata fra 1 patrocina-
tori dell’iniziativa.
Al Convegno hanno partecipato numerosi specialisti provenienti
dall'Italia e dalla Repubblica di San Marino, personale di Enti di
vigilanza, studenti dell’ Università di Genova e delle scuole superiori
di Busalla, speleologi e semplici appassionati di anfibi o di storia
naturale. L’affluenza ha superato le più ottimistiche previsioni degli
organizzatori: 1 partecipanti sono stati 75 durante la prima seduta
del 26 ottobre svoltasi nell’anfiteatro del Museo “G. Doria” e 34
durante la seconda, tenutasi il giorno successivo a Villa Borzino. In
totale 84 persone hanno preso parte alle due giornate di studio: non
poche per un convegno interamente dedicato ai geotritoni, animali
di enorme interesse scientifico, ma pur sempre organismi a sangue
freddo poco noti al grande pubblico.
Tra le attività collegate al Convegno ci piace ricordare in modo
particolare la visita serale alla ristrutturata Stazione Biospeleologica
di S. Bartolomeo di Savignone, l’unico laboratorio sotterraneo inte-
ramente dedicato allo studio della biologia dei geotritoni nel loro
ambiente naturale. In questo sito hanno svolto la tesi di laurea alcuni
studenti di Scienze naturali e, negli anni, sono state condotte ricer-
che di livello internazionale che hanno fatto conoscere il Gruppo
“Issel” anche al di fuori dei confini nazionali. La messa in sicu-
rezza dell’ entrata, effettuata dal Servizio Mobilità della Provincia di
Genova, garantirà la continuazione delle ricerche sugli Speleomantes
e permetterà alla Stazione di diventare un centro facilmente visita-
bile dal pubblico.
Infine pensiamo che il Convegno abbia rappresentato un’impor-
tante occasione di incontro e di conoscenza, anche personale, e ci
auguriamo che tali occasioni possano ripetersi in futuro.
Ringraziamo gli Enti che hanno concesso contributi e patrocini
e tutti 1 partecipanti, assieme ai quali abbiamo trascorso due intense
giornate di studio.
Infine ci fa piacere ricordare con gratitudine anche gli esperti
che ci hanno aiutato a revisionare criticamente i manoscritti dei
testi pubblicati in questo volume, dedicando al Convegno parte del
loro tempo: Anna Bonardi (Milano), Augusto Gentilli (Milano), Lia
Paggi (Roma), Edoardo Razzetti (Pavia), Gennaro Salvidio (Genova),
Francesca Viazzi (Genova) e David Wake (Berkeley).
Il primo Convegno sulla biologia dei geotritoni resterà nella
memoria degli organizzatori come un “grande” piccolo evento; spe-
riamo che anche la sua traccia possa conservarsi a lungo con la
materia cartacea di questo volume.
Genova, settembre 2005
Sebastiano Salvidio, Roberto Poggi,
Giuliano Doria & Mauro Valerio Pastorino
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. Giulio Gardini
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. Lorenzo Repetto
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. Luca Lamagni
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. Alessandra Pontremolesi
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. Anna Bonardi
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. Edoardo Razzetti
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. Roberto Poggi
. Paola Giorgio Lanza
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Mara Calvini
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Franco Bernini
Massimo Delfino
Raul Manenti
Christian Pastorelli
Paolo Laghi
Sandro Casali
Anna Sanna
Bianca Maria Uva
Roberta Cimmaruta
Bettino Lanza
Sara Rivero
Maria Luisa Tavano
Sebastiano Salvidio
Massimo Gigante
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Foto di gruppo di alcuni dei partecipanti al convegno, sulla scalinata d’ingresso del Museo Civico di
Storia Naturale “G. Doria”, Genova, 26.X.2002.
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SOMMARIO
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Pocci R. La figura! dii Arturo Issel (1842-1922). nev ee
Pocci R. - Note d’archivio sulla fondazione del Gruppo “Issel”.
DELFINO M., RazzeTTI E. & SALvIDIO S. - European
Plethodontids: palaeontological data and biogeographical
COSTCO EA LIONS CATIA L'oro SUA A i
LANZA B., CIMMARUTA R., FORTI G., BULLINI L. & NASCETTI
G. - Bianchi’s cave salamander, Speleomantes ambrosit
bianchi n. ssp. (Amphibia, Caudata, Plethodontidae).......
BurioLa E., PastorINo M. V. & Bona F. - Res Ligusticae
CCXLVII. Distoichometra italica n. sp. (Cestoda, Nema-
totaeniidae) parassita del geotritone europeo Speleomantes
wring i Aellern. 1058) citi tte sco. te, Sos ears teehee
Uva B. M., SturLa M. & Masini M. A. - Kidney and osmo-
regulation in Speleomantes genet (Temminck & Schlegel,
1335) dAtnphibla,Plethadontidaò) ua ateo aI,
CIMMARUTA R., ForTtI G., Lanza B. & NASCETTI G. -
Res Ligusticae CCXLVIII. The effects of Quaternary
glaciations on the genetic structure of Speleomantes
strinatit (Aellen, 1958) (Amphibia, Plethodontidae). ........
ForTI G., LANZA B., CIMMARUTA R. & NASCETTI G. - An ex-
periment of artificial syntopy ex situ between Speleoman-
tes italicus (Dunn, 1923) and S. ambrosti ambrosti (Lanza,
1955) (Amphibia. Pletthodontidag):. 0a sian
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31-37
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59-77
79-97
99-107
109-121
123-133
Rucci A., CIMMARUTA R., Forti G. & NASCETTI G. - Prelimi-
nary study of a hybrid zone between Speleomantes italicus
(Dunn, 1923) and S. ambrosi (Lanza, 1955) on the Apuane
Alps, using RFLP analysis (Amphibia, Plethodontidae). ....
CASALI S., SUZZI VALLI A., BUSIGNANI G. & TEDALDI G.
- I costumi arboricoli di Speleomantes italicus (Dunn,
1923) nella Repubblica di San Marino (Amphibia,
bieodeni da aM ak ee Ns Ae mea RR.
LaGHI P., PASTORELLI C. & ScaraveLLI D. - Individual
pattern recognition of Speleomantes italicus (Dunn, 1923)
(mebibiatelhodentidtie eee kr ged vic sine» Laie
ONETO F. & SaLvipio S. - Res Ligusticae CCXLIX. Dati
preliminari sulla distribuzione delle prede di Speleomantes
strinatu (Aellen, 1958) nella Stazione Biospeleologica di S.
Bartolomeo (GE) (Amphibia, Plethodontidae). ..................
PASTORELLI C., LAGHI P. & SCARAVELLI D. - Spacing of Spe-
leomantes italicus (Dunn, 1923): application of a Geo-
graphic Information System oe I.S.) (Amphibia, Pletho-
GUO Nis ie line Aa
FORTI G., CIMMARUTA R. & NasceTTI G. - Behavioural re-
sponses to seasonal variations of autoecological parameters
in populations of Speleomantes strinatit (Aellen, 1958) and
S. ambrosti (Lanza, 1955) (Amphibia, Plethodontidae). ....
Pag.
135-144
142
153-160
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169-177
179-192
17
PROLUSIONE
C'era una volta ... «un Re ! direte voi. No, sbagliate. C’era
una volta ... «un pezzo di legno !» Nemmeno ! C’era una volta, in
una fitta siepe di Boboli (a Firenze), una grata di accesso al sistema
di drenaggio del giardino una cui sbarra era piegata abbastanza da
permettere al sottoscritto, allora filiforme ginnasiale dodicenne, di
fare nel lontano 1936 le sue prime esperienze ipogee e di fondare la
“Banda del Buco”.
Erano tempi duri. Le condizioni economiche generali non erano
floride e gli spostamenti, anche modesti, non erano facili: per i più,
una bicicletta era allora quasi altrettanto irraggiungibile di una Fer-
rari al tempo d’oggi. Fu così che soltanto cinque anni più tardi, il
16 settembre 1941, riuscii finalmente a realizzare il mio sogno di
esplorare una vera grotta, precisamente la Spelonca delle Pille sui
Monti della Calvana, tra Prato e Firenze, il numero 1 della mia vita
e, guarda caso, anche il numero 1 del catasto speleologico toscano ...
E fu proprio lì che ebbi il coup de foudre per i geotritoni, inizio di
una infatuazione travolgente per quelli che, stante le loro caratteri-
stiche complessive, possono forse esser considerati i Vertebrati più
interessanti d’ Europa.
Essendo io fedele per natura, la mia passione si trasformò ben
presto in amore e nacquero così 1 primi frutti: lavori forse abba-
stanza ingenui, sì, ma che rappresentarono l’inizio di ben più com-
plesse ricerche sull'argomento, destinate a dare risultati di indubbio
interesse nei campi della genetica, dell’evoluzionismo, della sistema-
tica, della tassonomia, della parassitologia, dell'ecologia, dell’etologia
e della dinamica di popolazione.
Mi piace pensare che probabilmente questo congresso non
avrebbe avuto luogo se la sbarra di una grata del Giardino di Boboli
fosse stata indenne: «Das Schicksal mischt die Karten, und wir spie-
len», «La sorte mischia le carte e noi giochiamo» ha scritto Scho-
penhauer.
Ma soprattutto mi rallegra il fatto che gli amici genovesi abbiano
18
avuto la splendida idea di abbinare le celebrazioni per il 70° anni-
versario della fondazione del glorioso Gruppo Speleologico Ligure
“Arturo Issel” a questo nostro convegno sui geotritoni, bestioline che,
come noi, hanno per le grotte un feeling particolare. Devo a questi
amici se -ormai assai in là sul viale del tramonto, ma circondato da
tanti giovani, appassionati e valorosi naturalisti- sento rinverdire in
me due delle maggiori passioni della mia vita: la biospeleologia e
l’erpetologia.
Pertanto è veramente di cuore che, anche a nome dei presenti,
ringrazio gli ideatori e gli organizzatori di questo congresso, insieme
a tutti coloro che hanno collaborato alla sua brillante realizzazione.
Cari amici e colleghi genovesi: grazie, grazie e ancora mille volte
grazie!
Benedetto Lanza
19
OPENING SPEECH
Once upon a time there was ... «A king !» my readers will say
immediately. No, you are mistaken. Once upon a time there was ...
«A piece of wood " Not even that ! Once upon a time, in a thick
hedge in Boboli Gardens (at Florence) there was a grate, covering
the entry of the drainage system, with a bar bent enough to allow
me, a filiform twelve-year-old gymnasial student, to make my first
underground experiences and to found the “Banda del Buco”! in the
far-off 1936’s.
Those were hard times and it was not easy make ends meet.
Then, even short trips were not easy for most people: even a bike
was almost as unaffordable as a Ferrari is today. Thus, it was only
five years later, on the 16" of September 1941, I finally made my
dream of exploring a real cave come true, precisely the Spelonca
delle Pille on the Calvana Mountains, between Prato and Florence.
It was number 1 of my life and, as it happens, also number 1 in
the Tuscan speleological cadastre ... And it was there that I had
my coup de foudre for European cave salamanders. It was the very
beginning of an overwhelming infatuation with those that are likely
to be considered, according to their. overall characteristics, the most
interesting vertebrates in Europe.
Since I am by nature a faithful person, my passion soon turned
into love producing its first fruits: perhaps rather naive works,
which, however, were the beginning of more complex studies on
this subject which eventually were to produce interesting results in
the fields of genetics, evolutionism, systematics, taxonomy, parasito-
logy, ecology, ethology, and population dynamics.
I like to think that this conference probably wouldn’t take place
if a bar of a grate in Boboli Gardens hadn’t been damaged: «Das
! “Banda del Buco”, literally “Band of the Hole”, refers to a gang of thieves notori-
ous for making holes in the walls or digging galleries.
20
Schicksal mischt die Karten, und wir spielen», «Fate shuffles cards and
we play», as Schopenhauer wrote.
But, above all, I am really pleased that our Genoese friends had
the wonderful idea of joining the celebration for the 70" anniversary
of the foundation of the glorious Gruppo Speleologico Ligure “Arturo
Issel” with this conference on cave salamanders, little beasts sharing
with us the same special feeling for caves. Although I have already
gone quite a way along the sunset boulevard -but always supported
by many young, passionate and valid naturalists-, I owe to these
friends the greening again of two of the biggest passions of my life:
biospeleology and herpetology.
Therefore, also on behalf of all the participants, with all my
heart I thank the devisers and organizers of the meeting, as well as
all the others who collaborated for such a brilliant accomplishment.
Dear Genoese friends and colleagues: thank you, thank you very
much once again!
Benedetto Lanza
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Mauro VALERIO PASTORINO *
GRUPPO’ TSSEL" IDEAL FE STORTA
Catt amici
prima di ogni altra cosa, grazie. Grazie di vero cuore.
La vostra presenza che ci onora, qui, nell’anfiteatro di questo
Museo in cui ha avuto la sua prima sede il Gruppo Speleologico Ligure
“Arturo Issel”, e in cui ci accingiamo a festeggiare insieme a voi, con
il Convegno Nazionale sui geotritoni, il nostro settantesimo anniver-
sario di fondazione, è il regalo più bello in cui potessimo sperare, e ci
aluta a riempire di contenuti e di speranze un momento davvero esal-
tante della nostra storia associativa. Dirlo, può sembrare quasi scon-
tato, e Invece questa non è una frase fatta ma l’espressione fraterna
dei nostri veri sentimenti e della nostra riconoscenza più sincera.
Un momento, peraltro, questo dei nostri per niente senili set-
tant’anni, non del tutto facile per noi, in quanto se da una parte
ci vede impegnati in un quasi frenetico concatenarsi e sovrapporsi
di idee, progetti, ricerche, intuizioni scientifiche ed esplorative, dal-
l’altra non ci può far dimenticare una realtà preoccupante, che noi
continuiamo a considerare diretta conseguenza del fatto che la nostra
b)
visione “globale” della speleologia non coincide con gli indirizzi
attualmente di moda in Italia nella pratica “gestionale” di questa
particolare disciplina naturalistica.
È infatti proprio per il fatto di portare avanti concezioni di vita
associativa considerate obsolete dai più, che noi ci troviamo ad essere
in pochi, troppo pochi; talmente in pochi da nutrire seri dubbi che il
Gruppo, pur così ideologicamente vitale, riesca a sopravviverci.
* Presidente del Gruppo Speleologico Ligure “Arturo Issel”
' Per non appesantire eccessivamente l’avvio del Convegno il mio saluto ai congres-
sisti fu in realtà molto più rapido ed informale rispetto a questo testo, della cui
pubblicazione sugli Atti i partecipanti vennero comunque informati direttamente.
22 M.V. PASTORINO
A meno che, ovviamente, non vi sia nei prossimi anni l’inseri-
mento di nuove presenze giovanili, motivate però dall’accettazione di
un postulato per noi irrinunciabile: “il dissidio fra speleologia spor-
tivo/esplorativa e speleologia scientifica non esiste: la speleologia è
indissolubilmente e pariteticamente sport-esplorazione-scienza”.
Prendere o lasciare: noi non siamo di quelli che cambiano il vino
dentro la bottiglia, o se proprio dovessimo farlo, non saremmo mai
disposti ad accettare che non ne venisse cambiata anche l’etichetta.
In altre parole, siamo gli eredi di una storia, e insieme di una propo-
sta: a questa storia e a questa proposta continuiamo a credere dopo
settant'anni e quindi non vogliamo tradirle per alcun motivo. Meglio
chiudere che cambiare, ma noi chiudere non vorremmo proprio, e la
convocazione di questo Convegno ne è la prova concreta e signifi-
cativa.
A questo punto, accenniamolo dunque brevemente il racconto
di queste virtù originali che tanto continuano ad affascinarci; non vi
parlerò quindi della nostra storia più recente, pur densa di attività,
scoperte, studi, esplorazioni, battaglie civili, che può essere datata
pressapoco a partire dalla seconda metà degli anni ‘60 e che è per
noi ancora cronaca, essendo stata vissuta in prima persona da chi
vi parla: ci vorrebbe troppo tempo, e voi siete qui per un incontro
di alto livello scientifico e non per assistere ad un’autocelebrazione.
No, la storia che vi voglio per sommi capi raccontare è quella delle
nostre origini, e per farlo mi limiterò soprattutto a riportarvi, quasi
pari passo, ciò che ne disse il nostro caro ex Presidente Ing. Enzo
E. Coddé, nel corso del Convegno-Assemblea di Finale Ligure del
1960 in occasione del 10° anniversario di fondazione della Società
Speleologica Italiana.’
Vi dirò subito che in Liguria la storia della Speleologia è molto
più antica di quella del Gruppo “Issel”, che pure è, per data di
nascita, il primo Gruppo Speleologico della Regione. Senza andare
troppo indietro, vale a dire fino al secolo XVIII con le prime osser-
vazioni di Spallanzani e di altri studiosi (neanche a farlo apposta, in
un’area dello spezzino che è attualmente sede di nostre importanti
? Attività del Gruppo Speleologico “Issel” sino all’anno 1955 - Rass. spel. ital.,
Como, 1962, XIV (2): 118-120.
GRUPPO “ISSEL”: IDEALI E STORIA 23
ricerche: quella sulla Sprugola di Zegori), mi basta ricordare con
Coddé che nella seconda meta dell'Ottocento:
“...le ricerche speleologiche vennero intensificate in maniera
sorprendente. Numerose furono le caverne che dalla Valle del Roja
alla Valle del Magra furono meta di studi morfologici e geologici
nonché di scavi sistematici che portarono al rinvenimento di interes-
santissimi materiali. Le scoperte faunistiche permisero la scoperta di
importanti artropodi cavernicoli. Però una raccolta sistematica di dati
riguardanti le grotte liguri si ebbe solo nel 1888 quando il Gestro
con la sua memoria sugli Anophthalmus trovati in Liguria citò, con
dati esatti, una sessantina di cavità liguri. Fu il primo esempio di
catasto della speleologia ligure.
Quasi nello stesso periodo anche le grotte della provincia di La
Spezia furono oggetto di studio e qui dobbiamo ricordare il Cap-
pellini che, nella sua descrizione geologica dei dintorni di La Spezia
e della Magra inferiore, fece un resoconto accurato dei suoi studi
specialmente di preistoria.
Il primo lavoro di insieme delle grotte liguri è però del Bensa.
In esso lA., che era allora molto giovane, riunì tutti 1 dati principali
delle grotte della Liguria e anche delle zone confinanti, specialmente
delle Alpi Marittime, dando assieme alle notizie morfologiche, geo-
logiche, e faunistiche anche una prima bibliografia.”
C'erano state in quei decenni altre grandi avventure di studio e
di ricerca, quali quella di Arturo Issel, il grande geologo al quale la
speleologia ligure è debitrice a tal punto che quando si trattò di dare
un nome alla neonata prima associazione speleologica ligure, quello
di Issel sembrò il riferimento più preciso e quasi obbligato.
Dopo questa fiammata di interessi e di studi, una notevole spinta
alla pratica speleologica si ebbe nuovamente nel secolo successivo,
dopo la nascita, nel 1927, dell’Istituto Italiano di Speleologia di
Postumia. Il Gruppo Issel venne appunto fondato in quel periodo,
pochi anni dopo: nel 1932.
In tal modo anche in Liguria fu avviata “la ripresa dello studio
sistematico e ordinato delle cavità naturali”.
E proprio parlando di “Gruppo Issel”, il fatto più singolare è
che tra i suoi fondatori, fra cui si annoveravano studiosi del calibro
di Brian, Capra, Dodero ecc., figuravano anche i nomi di Gestro e
24 M.V. PASTORINO
di Bensa, che a fare speleologia avevano già cominciato tanti decenni
prima, per cui appare evidente che quella fondazione si inseriva in
un solco tracciato in anni molto più lontani, vale a dire nella seconda
metà dell'Ottocento.
Non mi piacciono le falsificazioni e quindi non intendo certo
retrodatare l’inizio della nostra storia: una cosa sono le ricerche di
singoli studiosi ed altra la scoperta prima e poi la continuità del
momento associativo: due dimensioni evidentemente diverse che non
possono esser fatte artificiosamente coincidere.
Ma lo spirito era quello, e non a caso, e cito ancora, venne ben
presto “compilato un primo elenco delle grotte liguri sulla base
dei dettami dell’ Istituto di Speleologia di Postumia. Questo elenco
comprendeva 118 cavità: fra le più importanti e note specialmente
dal punto di vista paleontologico... È di questo periodo il lavoro
del Brian del 1930 sulle Grotte del Genovesato” e poi “nel 1940 lo
studio accurato delle Grotte di Toirano, lavoro ancora oggi conside-
rato fondamentale...”
L'arrivo della guerra troncò di fatto “il lavoro così ben iniziato
dal Gruppo Speleologico Ligure impedendone le ricerche e soprat-
tutto sciogliendo di fatto, anche se non ufficialmente” |’ Associazione.
“Gran parte del materiale che era stato accantonato presso il Museo
Civico di Storia Naturale di Genova veniva ad essere disperso o
distrutto per via dell'incendio che subi il Museo nel novembre
oa
La ricostituzione del Gruppo avvenne nel 1948, e lo studio delle
grotte liguri fu ripreso “con metodo rigorosamente scientifico e con
criteri moderni. Alla prima esplorazione di assaggio, infatti, ne segui-
vano molte altre, quante cioè ne occorrevano per portare l’esame
della grotta il più profondo possibile ed avere un quadro completo
sotto 1 vari aspetti faunistici, mineralogici, geologici, paleontologici,
archeologici...”
Si arrivò così, nel 1953, ad avere i dati completi di 156 grotte,
e vennero inoltre effettuati studi sistematici “per alcune zone carat-
teristiche della Liguria” quali “il Finalese, la zona di Toirano, la
Provincia di Genova, e una parte della zona della Provincia di La
Spezia”.
Sono inoltre di quel periodo i lavori “di Sanfilippo sulle grotte
della Provincia di Genova, studio sistematico ed accurato dove sono
GRUPPO “ISSEL”: IDEALI E STORIA DS
nominate 48 cavità di cui 21 nuove”, e quello, importante, di Fran-
ciscolo sulle grotte del Finalese.
Fra le altre iniziative di quel periodo, meritano di essere ricordati
il lavoro di Conci (futuro Direttore del Museo di Storia Naturale di
Milano) sulle Arene Candide, corredato di “un bellissimo rilievo”,
e lo studio topografico, che Soprintendenza e Istituto Nazionale di
Paleontologia umana affidarono alla nostra associazione, della nuova
cavità di Toirano, scoperta per l’entusiamo di alcuni appassionati
locali. L'impresa “occupò un mese di lavoro durante il quale si esami-
narono, si può dire passo per passo, 15.000 mq di terreno all’esterno,
comprendenti appunto tutta la zona fra la Basua, la Grotta di S.
Lucia, la Tanassa,.S. Lucia inferiore e le altre piccole cavità che si
trovano nello stesso comprensorio. All’esame dei dati ottenuti si ebbe
una sorprendente scoperta e cioè che tutte queste grotte che si cre-
devano indipendenti appartenevano in effetti ad un unico sistema”.
Sul finire del 1954 la quantità di lavoro portata a termine dal
Gruppo, tenuto anche conto dei mezzi dell’epoca, poteva ben a
ragione definirsi “enorme”.
Si arrivò a un elenco catastale di 258 cavità, che fu pubblicato
appunto da Coddé su Rassegna Speleologica Italiana nel 1955.
Ma non era finita:
“Sempre nello stesso periodo il Gruppo Speleologico Ligure
volle cimentarsi anche in un’altra impresa: in quella cioè di far cono-
scere al pubblico le meraviglie del mondo sotterraneo. Con mezzi di
fortuna e superando con grande entusiasmo difficoltà tecniche ed
organizzative si potè fare un film a carattere documentario all’in-
terno di una grotta: fu scelta la grotta Staricco a Borgio Verezzi a 4
Km da Finale... Le nostre fatiche ebbero anche un riconoscimento
ufficiale perché questo film venne presentato al Festival Internazio-
nale del Film a Passo Ridotto di Rapallo del 1955 ed ebbe il I°
Premio per la parte documentaria.
La campagna di ricerche speleologiche non venne però a cessare
ma, in collaborazione con 1 Gruppi di Trieste e di Torino, si allargò
estendendosi, con la spedizione al Marguareis del 1955, anche alle
Alpi Marittime...”
Del Gruppo erano intanto entrati a far parte tra gli altri il prof.
Gian Maria Ghidini, zoologo e pubblicista di grande valore, per me
in anni più tardi caro maestro di vita e di dignità civile prima ancora
26 M.V. PASTORINO
che di speleologia, il quale nel 1956 avviò una iniziativa di carat-
tere nazionale, il “Centro di Inanellamento Pipistrelli”*, l'archeologo
Giuseppe Isetti, e Milly Leale Anfossi, cui si devono fondamentali
ricerche preistoriche nell’entroterra di Albenga, in Val Pennavaira,
tutte gestite con la stretta collaborazione del Gruppo.
Fu costituita una sezione “Ingauna”; le grotte a catasto raggiun-
sero nel 1959 il numero di 34$; vennero esplorate grotte di notevole
profondità (per il carsismo ligure) quali l'Abisso di Monte Nero N.
306 Li e via di questo passo.
Nel 1959 1l dr. Ing. Paolo Bensa, per tanti anni presidente del
Gruppo, lasciò la carica per motivi di età e di salute. Fu nominato
presidente onorario a vita e gli subentrò il Dott. Felice Capra, ento-
mologo di fama internazionale. Nel Gruppo erano arrivati molti gio-
vani, e l’attività procedette a pieno ritmo per diversi anni (basti per
tutti il nome di Ribaldone); seguì quindi un lungo momento di stasi,
dovuto al fatto che molti dei giovani che avevano costituito il nucleo
operativo dell’associazione, dopo la laurea, furono costretti a pensare
ad altre cose. Purtroppo in Liguria non si è mai riusciti a sbarcare il
lunario facendo speleologia.
E qui mi fermo, perché si sta pericolosamente avvicinando il
1963, anno nel quale all’Issel arrivai io, seguito da molti altri. E
questa non è più, come ho già detto, cronaca ovvero storia su cui
desideri intrattenervi.
Ciò di cui vorrei invece parlarvi brevemente, e poi concludo
lasciando spazio alle comunicazioni, è rappresentato dai “perché” di
una continuità e coerenza così a lungo protratta nel tempo, e che
spesso non è stata indolore.
Avete capito, già da queste rapidissime note, quali sono le nostre
radici. Di che pasta siamo fatti.
Mi sono però chiesto in passato: “siamo fatti” o “sono fatto”? (e
scusate se per forza di cose devo far riferimento alla mia personale
presenza nell’associazione, protrattasi per quasi quarant'anni).
> In seguito abbandonata anche perché non priva di conseguenze microtraumatiche
croniche negative per i pipistrelli inanellati.
GRUPPO “ISSEL”:. IDEALI E STORIA 27
Se una cosa mi corre infatti l’obbligo di ammettere, parlando di
fronte a voi come in confessione, è che il Gruppo Issel, dopo che
10 ne sono diventato presidente (ma per molti versi anche prima) è
stato, sia pure con vari intervalli, ciò che io ho voluto che fosse (nel
bene o nel male lascerò ad altri giudicare).
Non è molto bello quando una Associazione si riduce ad essere
espressione delle volontà di un singolo: questo vuol dire in buona
sostanza che è venuta a mancare la forte vitalità interna che deve per forza
di cose essere legata ad un contraddittorio, ad una pluralità di opinioni.
Si è verificato invece che, a parte uno sparuto manipolo con il
quale condivido valutazioni ed interessi, altri che si sono avvicinati
all’ “Issel” in questi anni se ne siano via via allontanati o siano stati
messi -da me soprattutto- in condizione di doversene andare.
E questo, sia chiaro, non a seguito di antipatie o dissidi personali,
ma sempre e soltanto perché 10 e i pochi che hanno voluto seguirmi
abbiamo costantemente ritenuto che lo “stile” e le finalità ispiratrici
profonde, le ragioni storiche e culturali che riteniamo essere state
alla base dell’ “Issel” fossero un “unicum” anticipatore di futuro e
non conservatore di mentalità e posizioni obsolete; in conseguenza
ho ed abbiamo operato in modo che quello stile e quelle finalità non
venissero mai tradite, con ciò rinunciando a dar vita ad un’associa-
zione, vitale per numero di iscritti, ma snaturata rispetto ai criteri
ispiratori dell’”’Issel” 1932 (e magari 1888...).
“Sport-esplorazione-scienza”. Ovvero: “esplorazione-sport-scienza”.
Ovvero: “scienza-sport-esplorazione”. Nient'altro, ma è tutto. Niente
organizzazioni rigidamente gerarchiche o paramilitari, niente signorsì
e signorno, niente megaraduni con la sbronza obbligata, niente
“voprofondo e non mi guardo intorno”, niente “devofarcideisoldi”,
niente (e questo è più difficile da capire) corso di primo, di secondo,
di decimo livello. Niente istruttore di primo, di secondo, di venti-
duesimo grado. Invece: vieni in grotta con noi e pian piano impari.
E se sei giovane e forte, quando sei diventato bravo sei tu che ti
organizzi la squadra di punta o di fondo abisso. Ma senza spocchia,
senza mettersi la divisa da generale, senza guardare con sufficienza
quello che raccoglie 1 Duvalius nella grottina da cinquanta metri:
“Sport-esplorazione-scienza”. Ovvero eccetera...
Ecco, è di questi postulati irrinunciabili che, nei lunghi anni
della mia presidenza, io ho cercato di farmi portavoce e bandiera.
E vi garantisco che tutta la storia successiva, almeno a partire dal
28 M.V. PASTORINO
momento in cui mi sono state affidate le redini del Gruppo, è stato
un tentativo ininterrotto di non tagliare quelle radici, di non lasciar
venir meno quegli ideali. E penso di esserci riuscito ma, ahinoi, a
un prezzo altissimo; visto che la rete, tirata a riva, di pescato ne ha
prodotto davvero poco...
In più, di mio, ci ho messo un bisogno imperioso: quello di veder
affermato sempre, anche solo parlando di grotte che come noto non
sono la componente essenziale ed irrinuciabile della società civile, il
diritto e il dovere della giustizia, ed è per questo che ho trascinato
il Gruppo in battaglie giudiziarie e di principio forse sproporzio-
nate, ma delle quali non sono a tutt'oggi pentito. Attenzione però
che anche in questo sono stato discepolo e non maestro, perché io
ricordo bene certe vicende degli anni nei quali, studente liceale, ero
appena entrato a far parte del Gruppo, che ebbero il prof. Ghidini
come dignitoso ed indimenticabile protagonista, con comportamenti
che non ho mai più dimenticato e che mi sono stati di sprone e di
viatico nel tentativo di gestire con dignità le personali vicende della
mia vita e non solo quelle dell’associazione con la quale per forza di
abitudine sono quasi portato ad identificarmi.
La sola differenza è che Ghidini, disgustato, anche per soprav-
venuti gravi motivi di salute, con molta signorile dignità, preferì
andarsene, mentre io, puntiglioso fino all’antipatia, a dire signornò
nel Gruppo ci sono rimasto e ci rimango anche ora che sono quasi
vecchio. E a un quasi vecchio (ma non esageriamo) un piccolo vezzo
concedetelo. Avrete capito come appunto Ghidini sia stato, fra i soci
dell’ ”Issel’ quello nel quale maggiormente identifico la “summa”
degli ideali di cui vi ho appena parlato. Per questo, idealmente, a
convocare questo Convegno c’era anche Lui.
Lasciatemele dunque di nuovo pronunciare le parole ormai
obsolete con cui lo ricordai, nel corso del XII Congresso Nazionale
di Speleologia a S. Pellegrino Terme, il 1° novembre 19744:
“Signori Congressisti,
Vi prego di scusarmi ... se sento il bisogno di dedicare qualche
attimo al ricordo di un caro Maestro e Amico recentemente scomparso.
* Intervento nella I° seduta scientifica (1.X1.1974) - Atti XII Congr. naz. Speoleol.,
S. Pellegrino Terme, 1-4.XI.1974, Mem. XII Rass. spel. it., Como, 1978: 27-28.
GRUPPOUYWSSEES ADEA) E STORIA 29
Sia chiaro -per carità- che la mia non è una «commemorazione»:
di queste ne leggeremo a sufficienza, e ben meritatamente, nei bol-
lettini e negli atti delle varie associazioni scientifiche di cui Egli è
stato socio attivissimo per tanti anni.
Eppure è proprio per questo, e nonostante questo, che non mi
sembrano inutili le brevi parole dell’affetto e della memoria. So bene
come vanno a finire queste cose: di Lui saranno ricordate l’appassionata
dedizione e capacità dello studioso, le indiscusse qualità di scienziato
e di animatore nei vari campi dell’entomologia, della protezione della
natura, della ricerca biospeleologica e della divulgazione scientifica.
Ma ci sono cose che quasi sicuramente non verranno riferite
nelle comunicazioni ufficiali, e che pure sono indispensabili a mio
giudizio per capire e ricordare in spirito di verità, e senza storture
retoriche, la nobile autentica figura dello Scomparso.
Gian Maria Ghidini era un uomo scomodo.
Quando opportunismo e convenienza e doppiogioco si davano la
mano e si sedevano al tavolo del compromesso per dire che tutto, si,
andava bene, e che davvero non si vedeva ragione di preoccuparsi
a modificare decisioni con tanta autorevolezza magnanima elargite,
ecco saltar su Lui, puntiglioso e lucidissimo, indisponente e sicuro, a
dire che no le cose non stavano proprio così, che gli dispiaceva tanto
ma sul serio non se la sentiva di avallare le affermazioni o le comode
certezze dei soliti finti amici o vari «titolati» di turno.
Ecco, la vita pubblica di Ghidini è stata punteggiata da siffatte
battaglie, e irrigidimenti, e inevitabili polemiche. E per questo forse,
Lui che avrebbe meritato una prestigiosa cattedra universitaria, se ne
è andato semplicemente come un ex preside di scuole magistrali.
Ma ciò per fortuna non vuol dire nulla per me e per gli amici
che Gli hanno voluto bene. Dirò di più. Anche se sono orgoglioso
di chiamare «mio Maestro» il caro Ghidini, so bene di non averne
potuto seguire che per un troppo breve periodo gli insegnamenti
scientifici, visto che da oltre cinque anni, e cioè a partire dal primo
gravissimo attacco cardiaco, Egli si era in pratica ritirato.
Ma pur se 1 cari giorni del Pro Natura e delle ricerche in grotta
o all’isola Gallinara avevano fatto presto a diventare nient'altro che
un ricordo, vorrei illudermi che per altri insegnamenti siano bastati
i non frequenti incontri di questi anni, la nostra «litigiosa» corri-
spondenza epistolare, od anche solo la sensazione che a «giudicare»
30 M.V. PASTORINO
azioni e proponimenti c’era sempre, nella casa di Via Montevideo a
Genova, quella nascosta ma sicura e un po’ temuta presenza.
Io mi auguro e Vi auguro di avere la forza di non sacrificare mai
il senso delle cose giuste, o anche solo ritenute tali in piena coscienza,
al vario gioco degli interessi, della carriera, degli opportunismi. Se
alla fine ci saremo riusciti (e non è purtroppo così semplice come
l'emozione di momenti può far credere) io sento di poterVi dire con
sincerità assoluta che sarà -fra i primi- all'insegnamento di uomini
come Ghidini che lo avremo dovuto...”
E questo è quanto. E ciò detto (doverosamente detto), l’atten-
zione si sposti ora dal passato al presente. Abbiamo tante cose da
dirci.
Grazie ancora a tutti voi, e buon lavoro!
St
ROBERTO Pocci *
LA FIGURA DI ARTURO ISSEL (1842-1922)
Nell'ambito delle celebrazioni per i settant'anni di vita del
Gruppo Speleologico Ligure “Arturo Issel” è parso non inoppor-
tuno fornire, soprattutto a beneficio dei soci più giovani, qualche
nota biografica sullo scienziato cui il Gruppo è dedicato, anche se
riesce obiettivamente difficile sintetizzare una vita così lunga ed ope-
rosa come quella del Prof. Issel.
Arturo Issel nacque a Genova I’11 aprile 1842, da una famiglia
israelitica (“Issel” è la trasformazione di “Israel”) con ascendenze in
Francia meridionale. Compì gli studi primari e secondari in città,
frequentando il Collegio diretto da Ippolito D’ Aste, ove ebbe a mae-
stri Francesco Marmocchi per la geografia fisica, Luigi Mercantini
per le belle lettere, Ippolito d’Aste per la calligrafia e la dramma-
turgia, Patrizio Gennari per la botanica, Giovanni Pennacchi per la
letteratura e 1 fratelli Lassovich per la matematica.
Ad alcune di quelle lezioni partecipò come uditore anche un
“patrizio ancora giovanetto”, con cui Issel avrebbe stretto e mante-
nuto rapporti di stima ed amicizia: si trattava del Marchese Giacomo
Doria, che sarebbe stato il futuro fondatore del Museo Civico di
Storia Naturale di Genova ma che allora, secondo la testimonianza
di Issel, subiva le attenzioni non sempre benevole di “certi scolaretti
screanzati” che, “per far pompa di malintesa democrazia, configgevano
pennine di ferro colla punta rivolta in su nella seggiola che gli era riser-
VOI 110 PE
Nel 1857-58 Issel frequentò a Parigi i corsi del Liceo Napo-
leone e poi, seguendo forse un po’ la scia del padre che si occupava
di ricerche minerarie soprattutto in Sardegna e che aveva radunato
* Museo Civico di Storia Naturale “Giacomo Doria”, Via Brigata Liguria 9, 16121
Genova, Italia; e-mail: museodoria@comune.genova.it
SD l R. POGGI
una bella collezione di minerali, si iscrisse alla Facoltà di Scienze
Naturali dell’ Università di Pisa, ove ebbe come docenti, tra gli altri,
Meneghini per la geologia, la mineralogia e la geografia fisica, Paolo
Savi per la zoologia, Pietro Savi per l'anatomia comparata e poi
Matteucci, Studiati, Felici, Pacinotti, Mossotti, ecc.
Poco dopo la laurea rientrò a Genova, ove iniziò nel 1865 la
carriera universitaria come assistente alla cattedra di scienze naturali
col malacologo Prof. Salvatore Trinchese; l’anno seguente fu incari-
cato dell’insegnamento della Mineralogia e della Geologia; nel 1869
fu nominato straordinario e nel 1876 ordinario. Nel 1889, allorché
vennero separate le cattedre di Mineralogia e Geologia, optò per
quest'ultima. Dal 1893 al 1913 ebbe anche l'incarico di Geografia
per gli studenti della facoltà di Lettere.
Fig. 1 - Arturo Issel in età giovanile.
LA FIGURA DI ARTURO ISSEL (1842-1922) 33
Insegnò fino al 1917, quando compì 1 75 anni; morì a Genova 5
anni dopo, ottantenne, il 27 novembre 1922.
Issel svolse le sue ricerche scientifiche soprattutto in Italia, e in
particolare in Liguria, ma negli anni giovanili effettuò anche alcune
spedizioni oltre 1 confini nazionali.
Ad esempio nel 1865 fu a Malta e sul Canale di Suez allora
in costruzione (e da Alessandria d’Egitto portò con sé in patria il
macaco cui diede 11 nome “Libia”) mentre nel 1870 visitò le coste
del Mar Rosso con Orazio Antinori, Odoardo Beccari e Giuseppe
Sapeto, in occasione dell’acquisto italiano della Baia di Assab.
Nel 1877 partecipò a una delle campagne di esplorazione del
cutter “Violante” del Capitano Enrico D'Albertis e in particolare
esplorò le isole presso le coste tunisine; nel 1895 fu infine a Zante
e in Grecia.
Al Mar Rosso Issel dedicò un'importante monografia (“Malaco-
logia del Mar Rosso”) tuttora citata e consultata e un libro di viaggi
(“Viaggio al Mar Rosso”) di cui si conoscono cinque edizioni.
Issel fu malacologo, geologo, paleontologo, mineralista, palet-
nologo, etnografo, antropologo, geografo, glottologo. Sono poche le
discipline che egli non coltivò e in ognuno di questi campi pubblicò
moltissimi contributi. Si dice che 1 suoi lavori assommino a 312, ma
in tale computo non rientrano i numerosi articoli apparsi su diversi
quotidiani, spesso in forma anonima, anche su argomenti storici,
politici e d’attualita.
Issel è tuttora. famoso per essere stato l’autore di alcuni pon-
derosi saggi, quali “Liguria geologica e preistorica”, pubblicata in
occasione delle Celebrazioni colombiane del 1892, “Liguria preisto-
rica”, stampata nel 1908 dalla Società. Ligure di Storia Patria, e il
“Compendio di Geologia” del 1896, ma va ricordato anche come
il coautore (con Zaccagna e Mazzuoli) della grande carta geologica
della Liguria, come l’inventore del termine “bradisismo” per indi-
care le oscillazioni lente del suolo, o come il fondatore del piano
“Tirreniano” del Pleistocene (per 1 sedimenti di origine marina in
un periodo interglaciale).
Proseguendo le pionieristiche ricerche del Marchese Lorenzo
Pareto, egli svolse indagini sulle valli sommerse del Golfo ligure,
stabilì l'età miocenica della Pietra del Finale e quella triassica del
complesso dolomitico del Monte Gazzo, confermò la linea di confine
34 R. POGGI
tra formazioni alpine ed appenniniche lungo il Torrente Chiarava-
gna e studiò 1 terremoti liguri del 1887, occupandosi poi anche delle
incisioni rupestri delle Alpi Marittime.
Scrisse con Raffaello Gestro le “Istruzioni Scientifiche per i
viaggiatori” e con Enrico Hillyer Giglioli un volumetto (“Pelagos”)
sulla vita nel mare; da solo stese note sulla storia dei naturalisti liguri
e sulla pesca del corallo, delle spugne e delle ostriche e compilò
una fondamentale “Bibliografia scientifica della Liguria” relativa,
come recita il sottotitolo, a “Geologia, Paleontologia, Mineralogia e
scienzetafifimi
Approfittando degli sbancamenti nella zona di Via Venti Set-
tembre, Piazza De Ferrari e Via Roma studiò la fauna pliocenica del
centro di Genova, rinvenendo tra l’altro anche resti di un dugongo
fossile del genere Felsinotherium (oggi Metaxytherium subapenninum).
Si occupò inoltre di applicazioni pratiche della geologia per aperture
di strade, gallerie e linee ferroviarie e per la ricerca di acque sotter-
ranee potabili.
In ambito universitario dal 1888 riorganizzò ed ampliò il Museo
Geologico, che riuscì a portare a Villetta Di Negro, allorché nel 1912
essa venne lasciata libera dal Museo Civico di Storia Naturale, che si
era trasferito nell’attuale sede di Via Brigata Liguria.
Tra le decine di cariche ricoperte da Issel si può ricordare che fu:
- Presidente del R. Comitato Geologico d’Italia;
- Tecnico esperto del R. Comitato Talassografico;
- Membro della Società Imperiale dei Naturalisti di Mosca;
- Socio corrispondente della Reale Accademia delle Scienze di
Torino, della Società Geologica di Londra e della Società Antro-
pologica di Parigi;
- Socio onorario della Società Geologica del Belgio, del Reale Isti-
tuto di Incoraggiamento in Napoli, della Reale Società Geogra-
fica Italiana, della Società di Letture e Conversazioni Scientifiche
di Genova e della Società Ligure di Storia Patria;
- Socio nazionale della R. Accademia dei Lincei, della Società
“Dante Alighieri” e della Società Ligustica di Scienze Naturali
e Geografiche;
- Socio fondatore della Sezione Ligure del Club Alpino Italiano;
- Consigliere Comunale a Genova.
LA FIGURA DI ARTURO ISSEL (1842-1922) 35
Ricevette due medaglie d’argento dalla Società Geografica Ita-
liana ed una d’oro dall’Istituto di Francia e fu inoltre nominato da
Vittorio Emanuele II Commendatore e Grande Ufficiale dei santi
Maurizio e Lazzaro.
E infine il 9 dicembre 1907 ricevette solenni onoranze per il 40°
di insegnamento all’Università; in tale occasione nacque la “Fon-
dazione Arturo Issel” per premiare studenti meritevoli in scienze
naturali e geografia.
Fig. 2 - Gruppo dei partecipanti alla gita all'Isola e alla Grotta di Bergeggi (SV),
organizzata dalla Società Ligustica di Scienze Naturali di Genova il
10.VI.1894. Arturo Issel è seduto in primo piano, a capo chino, ed impu-
gna il martello da geologo.
Ho volutamente lasciata per ultima la citazione relativa al fatto
che Issel fu anche speleologo, anzi fu uno degli iniziatori della spe-
leologia ligure, essendo autore di una cinquantina di pubblicazioni
36 Ri POGGI
riferibili alla speleologia paletnologica e paleontologica, a comin-
ciare dal primo lavoro del 1864, sulla paleontologia della Grotta
delle Arene Candide, nel Finalese, sino a quello su “Le caverne e
la loro esplorazione scientifica”, pubblicato dal Club Alpino Italiano
di Genova nel 1915, che l'Autore definiva un “libercolo”, ma che in
realtà era un importantissimo ed aggiornato testo di consultazione.
Ee per tuttitiquestiimotizizehe ills atebraio 11932, alCircolo..della
Stampa di Genova, si propose di intitolargli il Gruppo Speleologico
Ligure che si andava fondando.
Fig. 3 - Enrico Hillyer Giglioli, Giacomo Doria ed Arturo Issel a Genova, nella
prima decade del 1900.
Arturo Issel è ricordato a Finale Ligure dal Liceo a lui intito-
lato, a Malta, nel Museo della Valletta, per 1 reperti paleontologici
(in particolare gli elefanti nani), a Genova da una strada a Sam-
LA FIGURA DI ARTURO ISSEL (1842-1922) 37
pierdarena (da Via Balbi Piovera a Salita Beccaria), nell’Istituto
Mazziniano per una parte dei suoi scritti e del suo epistolario, nelle
collezioni universitarie di Mineralogia e Paleontologia per una serie
di reperti e nel Museo “Doria” per la presenza di una buona parte
della sua collezione malacologica e della sua biblioteca.
Assai legato a questo Museo, Issel tra l’altro fu uno dei relatori
ufficiali nella cerimonia di inaugurazione del nuovo edificio, il 17
ottobre 1912, mentre l’anno successivo, il 25 novembre 1913, lesse
una documentata biografia di Giacomo Doria, in occasione della
commemorazione ufficiale dell’estinto tenutasi al Consiglio Comu-
nale di Genova.
Ma per concludere questo breve ricordo vorrei fornire qualche
dato anche sulla vita privata di Issel. Dal matrimonio con Bettina
Ascoli, figlia del celebre glottologo goriziano Graziadio Isaia Ascoli,
nacquero 1 figli Lia e Raffaele. Raffaele, nato nel 1878, fu un biologo
marino che lavorò a Rovigno d'Istria e che nel 1922, pochi giorni
dopo la morte del padre, fu nominato Professore di Zoologia presso
l’Università di Genova, ove prese servizio dal 1923; deceduto pre-
maturamente nel 1936, lasciò la moglie Olimpia e le figlie Bettina
e Silvana; da quest’ultima e dal marito Silvio Barni è poi nata Raf-
faella e da lei deriva l’ulteriore discendenza.
Bettina e Raffaella, rispettivamente nipote e pronipote dirette
di Arturo Issel, ci hanno fatto l’onore di presenziare alla cerimonia
di apertura del convegno sugli Speleomantes; la loro partecipazione
costituisce per tutti noi un motivo di grande soddisfazione ed io le
ringrazio di cuore a nome del Comitato organizzatore per aver ade-
rito al nostro invito.
39
ROBERTO POGGI*
NOTE D’ARCHIVIO SULLA FONDAZIONE DEL
GRUPPO. ISSEL
La relazione sulla fondazione del Gruppo Speleologico Ligure
“Arturo Issel” apparve il 3 febbraio 1932 sul quotidiano “Giornale
di Genova”, in quarta pagina, con una nota redazionale su doppia
colonna.
Il “Giornale di Genova”, ideale prosecuzione del “Caffaro”, si
definiva “Quotidiano del Fascismo ligure” e fu stampato a Genova
dal 1923 al 1943; la sede era posta in Via Brigata Liguria 15, a due
isolati di distanza dal Museo Civico di Storia Naturale.
Nel secondo semestre del 1931, e in particolare dopo una esplo-
razione della Grotta delle Arene Candide (presso Finale Ligure),
svoltasi in giugno, il giornale aveva patrocinato la costituzione di
un gruppo speleologico, ricevendo di mese in mese varie adesioni
al progetto, che si concretizzò poi la sera di lunedì 1° febbraio 1932
con la presentazione formale nel Circolo della Stampa di Genova, in
Piazza San Matteo, annunciata nell’edizione di sabato 30 gennaio.
Data la non facile reperibilità dell’articolo sopra citato, si ritiene
non privo di qualche interesse per gli speleologi trascriverne qui di
seguito il testo e riprodurre la foto che lo correda.
Dal “Giornale di Genova”, Anno 10°, n. 29, pag. 4, di merco-
ledì 3 febbraio 1932:
* Museo Civico di Storia Naturale “Giacomo Doria”, Via Brigata Liguria 9, 16121
Genova, Italia; e-mail: museodoria@comune.genova.it
Questo contributo non è stato presentato al convegno sugli Speleomantes, ma ela-
borato successivamente.
40) Ri POGGI
Gli esploratori di caverne.
Il Gruppo speleologico ligure costituito al Circolo della Stampa.
Il sogno degli appassionati di speleologia, dei solitari e quindi poco
noti poeti di tutti i misteri e di tutte le vergini bellezze della natura si
è dunque realizzato. Anche Genova, anche la Liguria ha finalmente,
come tutte le regioni d’Italia, il suo “Gruppo Speleologico” costituitosi
lunedì sera al Circolo della Stampa e posto sotto il patrocinio del nostro
giornale. Non mai, forse, le sale del Circolo videro adunarsi insieme fra
le loro pareti tanti illustri maestri del pensiero e tanti giovani gagliardi
e volenterosi, entusiasti dell’avventura, della ricerca e dell’ignoto: non
mai forse, gruppo speleologico è nato con più robustezza, con più com-
patta comprensione di idealità fra scienza pensante e volontà operante,
con entusiasmo più alto e più nobile e più sentito del “Gruppo Speleo-
logico Ligure”.
Ma per dare una precisa idea del come nasce questo Gruppo occorre
qui trascrivere qualche nome. Notiamo fra i presenti: il prof. Raffaele
Issel e il prof. Alessandro Brian, entrambi della nostra R. Università,
il prof. Decio Vinciguerra, vice direttore del Civico Museo di Storia
Naturale anche in rappresentanza del direttore, prof. Gestro, il prof.
Renato Santucci della nostra R. Universita, il prof. Vito Zerilli del R.
Liceo Colombo, il prof. Capra, del Civico Museo di Storia Naturale,
il prof. Paolo Paola, il prof. ing. Tito Canessa, membro della Commis-
stone Conservatrice Monumenti per Genova e Liguria, l'avv. cav. uff.
Umberto Ferraris, il comm. dott. G. M. Mignone in rappresentanza
anche del prof. comm. Orlando Grosso, direttore dell’ Ufficio delle Belle
Arti, il dott. ing. Mario Martinengo del nostro Municipio, l’ing. Paolo
Bensa, il prof. Baccino, l’entomologo dott. Cesare Mancini, 1 signori
Albino Torra, Mario Pingue, Stefano Cantelli, Francesco Imperiale,
Giulio Miscosi, Carlo Rodolo, De Benedetti, Giovanni Moro, Amedeo
Pinceti, Giuseppe De Grada, Arnaldo Trabucco, Maurizio Carcero,
Pucillo Umberto, Mario Linari e i nostri coraggiosi e... indispensabili
amici delle Arene Candide: il graduato dei pompieri Gaspare Bertolli e
1 militi Giovanni Ricci, Edilio Torazza e Edelfo Malcapi che di tutto
cuore hanno aderito impazienti di future esplorazioni.
Mandarono, con la loro adesione il loro saluto entustastico e il loro
rincrescimento per l'impossibilità di intervenire alla riunione il nostro
direttore, il prof. Luigi Colomba, già direttore dell’Istituto Mineralogico
NOTE D’ARCHIVIO 41
della R. Universita, il prof. Orlando Grosso, il dott. Carlo Gentile,
direttore del R. Osservatorio di Imperia, l’ing. dott. Gabriele Lincio!,
già professore di Mineralogia e petrografia applicata della nostra R.
Universita, il conte avv. cav. Filippo Gramatica, l’avv.to Eddo Bruno
Cavazzini, il sig. FE. A. Aurnheimer, il collega dott. Federico Striglia,
del “Lavoro”; il Sovraintendente Incaricato ar Musei e Scavi per il
Piemonte e Liguria, prof. Barocelli, il dott. F. G. Cabalzar, i sigg.
Emanuele Garibaldi, Alberto Pasquali, Rossi Giustino, Giorgio Ollin-
ger, Aldo Festa, Gino Padoa e Guido Francone.
Eletto alla presidenza il prof. Raffaele Issel, viene dichiarata aperta
l'assemblea e dopo che tutti gli intervenuti hanno preso il loro posto, il
prof. Issel prende la parola per ringraziare con nobilissime parole tutti
coloro che alla magnifica iniziativa hanno dato impulso e vita. Il prof.
Issel invita quindi uno det rappresentanti il nostro giornale a fare una
rapida relazione dei fatti che hanno portato alla costituzione del Gruppo
e l’esposizione viene fatta da Attilio Ranghieri che accenna brevemente
alla esplorazione delle Arene Candide, compiuta nel giugno 1931, per
passare poi all'interesse che ha animato e anima tutti coloro che all’ini-
ziativa partita dal nostro giornale hanno incondizionatamente aderito.
Poiché il Presidente e i presenti vogliono che parli si alza quindi a
parlare l’amico nostro e collaboratore Umberto Ferraris, che pronuncia
uno di quei discorsi intessuti di arguzia e di poesia che gli sono carat-
teristici. “Evidentemente, egli dice, imponendomi di parlare voi avete
pensato: C'è qui dentro un avvocato, che ha consuetudine di tediare il
prossimo. Parli. Che è venuto a fare tra la seria gente che si occupa di
studi faticosi se non parla? Io vi rispondo: accetto perché la mia fun-
zione è simpatica: tenere a battesimo il gruppo speleologico ligure.”
Precisate le origini del Gruppo, nato appunto attraverso il nostro
giornale, l’avv. Umberto Ferraris commemora la nobile figura di G. B.
Leale che fu uno det primi aderenti e che la morte ha rapito anzi che
potesse vedere il sorgere del Gruppo, quindi continua: “Il Gruppo Spe-
leologico Ligure nasce da un ansito di poesia che si accompagna alla
severità di uno studio. Il suo domani non ne potrà mutare il volto”.
L’oratore conclude il suo dire proponendo, fra grandi applausi, che al
Gruppo Speleologico Ligure sia intitolato ad Arturo Issel. Se la spe-
' Per errore di stampa indicato nel testo originale come “Levicio”.
42 RAPOGGI
leologia ligure, egli dice, ha infatti un nome che la illustri questo nome
è Arturo Issel, scienziato di altissimo ingegno che come pochi fu tenace,
assiduo, laborioso.
Applausi vivissimi, salutano il dire dell'avv. Ferraris al quale il Pre-
sidente rivolge commosso il suo particolare ringraziamento per l'omaggio
che viene fatto alla memoria illustre del padre suo. Dopo di che, discusse
altre varie circostanze viene deliberata l’elezione di un consiglio provvi-
sorto per la compilazione dello statuto e per lo svolgimento delle prime
pratiche inerenti la costituzione del Gruppo. Il Consiglio che st radunera
mercoledì prossimo al Civico Museo di Storia Naturale per la stesura
dello statuto, è composto dai sigg.: prof. Brian, Presidente — Proff.:
Issel, Vinciguerra, comm. Migone, due redattori del nostro giornale, con-
siglieri e Albino Torra, segretario.
NOTE D'ARCHIVIO 43
La foto pubblicata a corredo dell’articolo, e qui riprodotta, porta
la didascalia: “Il primo nucleo di aderenti al Gruppo Speleologico
«Issel» (Foto Binelli - Lastre T'enzi)”.
L'immagine non è certo in condizioni di buona leggibilità, ma
ciò è dovuto, piu che agli oltre settant'anni trascorsi dal momento
dello scatto, soprattutto alla bassa qualità della carta utilizzata ori-
ginariamente per la stampa del giornale e al notevole impatto del
retino fotografico.
Ciononostante si possono individuare almeno alcuni dei per-
sonaggi citati nell’articolo, ed in particolare quelli indicati qui di
seguito e più conosciuti di altri nell’ambito scientifico genovese.
Nella prima fila (seduti):
4° da sinistra = Prof. Alessandro Brian (Istituto di Zoologia
dell’ Università),
5° da sinistra = Prof. Raffaele Issel (Direttore dell’ Istituto
di Zoologia dell’ Università e figlio del Prof.
Arturo),
6° da sinistra = Prof. Decio Vinciguerra (Vice-Direttore del
Museo Civico di Storia Naturale).
Nella seconda fila (in piedi):
1° da destra = Rag. Cesare Mancini (entomologo e speleo-
logo),
2° da destra = Prof. Renato Santucci (Aiuto presso l’Istituto
di Zoologia dell’ Università),
3° da destra = Dr. Felice Capra (Conservatore del Museo
Civico di Storia Naturale),
6° da destra = Ing. Paolo Bensa (speleologo ed entomologo).
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45
Massimo DELFINO *, EDOARDO RAZZETTI ** & SEBASTIANO SALVIDIO ***
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EUROPEAN PLETHODONTIDS: PALAEONTOLOGICAL
DATA AND BIOGEOGRAPHICAL CONSIDERATIONS
(AMPHIBIA)
INTRODUCTION
The family Plethodontidae offers one of the most fascinating
and curious cases of biogeography. Although it is the caudate family
with the highest number of representatives (more than half of the
caudate species), plethodontids show a range that is almost entirely
American, the only exception being the presence of some species
in a limited area of Europe: south-eastern France, part of the Ital-
lan peninsula and Sardinia (LANZA et alia 1995; Gasc et ali 1997;
PouGH et ala 2001). The fact that European populations appear to
be similar to some Californian species, and hence considered by
some authors (among others JACKMAN et ali 1997; POUGH et alii
2001) as belonging to the same genus (Hydromantes Gistel, 1848),
makes the case even more curious deserving the definition written
more than 20 years ago by LANZA & VANNI (1981): “the Hydroman-
tes problem”.
Even not taking into consideration the nomenclatural status of the
European species, whether allocated to Hydromantes or to the genus
Speleomantes Dubois, 1984 (see DuBoIs 1984, for details; LANZA et
alu 1995; SocIieTAs HERPETOLOGICA ITALICA 1996; RAZZETTI et alii
2001), the solution of the biogeographic problem requires answers
* Dipartimento di Scienze della Terra, Università di Firenze, Via La Pira 4,
50121 Firenze, Italia; e-mail: massimo.delfino@unifi.it
** Centro Interdipartimentale di Servizi “Musei Universitari”, Università di Pavia,
Piazza Botta 9, 27100 Pavia, Italia; e-mail: razzetti@unipv.it I
*** Dipartimento per lo studio del Territorio e delle sue Risorse, Università di
Genova, Corso Europa 26, 16132 Genova, Italia & Gruppo Speleologico Ligure
“A. Issel”, Busalla (GE), Italia; e-mail: salvidio@dipteris.unige.it
46 M. DELFINO, E. RAZZETTI & S. SALVIDIO
concerning the phylogenetic relationships of the European and Cali-
fornian species, and, as all the authors agree in recognising a North
American centre of dispersal for this family, when and how the
spread toward Europe took place. Since an answer to such questions
requires the collection of information concerning processes devel-
oped through time, it could be of some help to determine if the
fossil record can furnish any clue.
RESULTS
As already noted by MILNER (2000), the caudate fossil record
is palaeoecologically and taphonomically biased and the terrestrial
and upland stream-dwellers of small size (as the plethodontids)
are under represented. The fossil record of Cenozoic caudates is
relatively poor if compared to that one of anurans and it is based
mostly on remains of isolated vertebrae.
At present Europe is inhabited by members of four caudate
families, Hynobiidae, Plethodontidae, Proteidae and Salamandridae
(Gasc et ali 1997), whose isolated trunk vertebrae are not diffi-
cult to allocate at order and family rank. In particular, plethodon-
tids and salamandrids are the only ones with intravertebral exits of
spinal nerves: vertebrae of these groups are therefore characterised
by a distinct foramen opening on each side of the neural arch, at its
base, caudal to the rib-bearers (EDWARDs 1976). Plethodontids can
be distinguished from salamandrids since their vertebral bodies are
amphicoelous and not opisthocoelous (EsTEes 1981; MILNER 2000).
Even not taking into consideration several other secondary charac-
ters, the presence of these foramina, as well as the centrum condi-
tion, are almost always detectable on fossil material (also on poorly
preserved vertebrae) allowing an easy identification of plethodon-
tids. Hence, it is rather surprising that the European fossil record is
limited to the following 6 localities:
PALAEONTOLOGICAL DATA AND BIOGEOGRAPHICAL CONSIDERATIONS
Locality
Grotta Corbeddu,
Oliena
Valdemino, Borgio-
Verezzi
Grotte du Vallonnet
Monte ‘l'uttavista,
47
Region (Province)
& Country
Sardinia (NU),
Italy
Liguria (SV),
Italy
Alpes-Maritimes,
France
Sardinia (NU),
Age
Late Pleistocene
and Holocene
Middle Pleistocene
Early Pleistocene
Plio-Pleistocene
References
SONDAAR et alii 1984 and 1988;
CALOI et alti 1986
DeLFINO 2002 and 2004
BAILON, pers. comm. (18-04-2002)
DELFINO 2002; ABBAZZI et alzi 2004
Orosei Italy
Siniscola Sardinia (NU), undet. Pliocene (?) LANZA et alti 1995
Italy
San Giovanni, Sardinia (CA), undet. Pliocene (?) LANZA et alii 1995
Domusnovas Italy
The most striking characteristic of these few data is that all
the localities are relatively young in age (at least post Miocene; the
remains of Siniscola and Domusnovas could be not Pliocene but
Pleistocene in age) and limited in distribution within the modern
range of the genus: 4 of them are on an island (Sardinia) and only 2
are from the mainland (Liguria -Italy- and Alpes-Maritimes -France).
Concerning the specific allocation of the remains, only those ones
from Grotta Corbeddu have been referred at species rank: CALOI
et alu (1986) identify them as Speleomantes supramontis (Hydroman-
tes supramontis in the paper). However, this specific allocation does
not seem to be grounded on morphology (a description is lacking)
but only on the geographical provenience of the material, as Grotta
Corbeddu is located in the S. supramontis range. Using a rigorous
approach, it is therefore advisable to consider this datum simply at
genus rank.
Although some features allowing a discrimination between the
presently recognised 7 living European species have been described
in the analysis performed by LANZA and co-workers (1995), they
are not applicable to fossil remains that are usually represented by
isolated vertebrae or, exceptionally, by disarticulated dentaries, max-
illae and limb bones as in the case of the Monte Tuttavista sites
(DELFINO 2002 and pers. obs.). The fossil remains of the European
plethodontids are therefore not identifiable at species rank.
48 M. DELFINO, (E. RAZZETTI & S. SALVIDIO
‘The fact that European fossils are relatively young, come exclu-
sively from the present range and cannot be identified at species
rank, makes them unsuitable for the determination of the route of
dispersal from America to Europe and apparently useless in resolv-
ing the phylogenetic relationships of the modern taxa.
DISCUSSION
Several hypotheses have been put forward concerning the origin
of European plethodontids. LANZA et alzi (1995) thoroughly sum up
the opinions of different authors grouping them into 3 categories:
introduction by man, spread through a North Atlantic past connec-
tion and spread through the North Pacific Beringian Bridge (and
then across the whole Asia). According to different authors, the
timing of such spreads range from Cretaceous to Pliocene or even to
Holocene if we consider the possibility of an introduction by man.
If the hypothesis of an anthropochorous origin can be easily
excluded because European fossils predate the origin of mankind, it
is rather difficult to evaluate the validity of the two other options.
The background information that should be taken into consider-
ation to correctly confront this aspect of the “Hydromantes problem”
can be summarised as follows:
- plethodontids probably originated in North America and should
be at least 80 million years (Myr) old; their antiquity can be
inferred by the sister-group relationships with the family Amphi-
umidae whose fossil record extends into the Upper Cretaceous
(MILNER 2000);
- the fossil record of plethodontids is astonishingly poor and recent:
not taking into account a single vertebra coming from the Lower
Cretaceous of Spain, that showing intravertebral spinal foramina
could belong either to the Plethodontoidea or the Ambystoma-
toidea clades; the oldest fossils come from the Lower Miocene
of North America (Desmognathinae are known from the Pleis-
tocene, Plethodontini from the Lower Miocene, Hemidactyliini
from the Pleistocene and Bolitoglossini from the Upper Miocene
of North America; MILNER 2000 and cited references);
- North America land continuity with Europe ended approximately
PALAEONTOLOGICAL DATA AND BIOGEOGRAPHICAL CONSIDERATIONS 49
around 49 Myr ago, during the Lower Eocene (McKENNA 1975
and cited references);
- North American permanent land continuity with Asia (through
the Beringian Bridge) ended during the Neogene, probably
already during the Miocene (SHER 1999; MarINcovicH & GLAD-
ENKOV 1999);
- Europe had been isolated between the Lower Eocene and the
beginning of the Oligocene not only from North America but
also from Asia because of the presence of the Obik Sea and the
Turgai Strait which extended from the Arctic Ocean to the Teth-
yan sea (MCKENNA 1975 and quoted references; for the effects of
the closure of Turgai Strait on western European herpetofauna
see Race 1984, 1986);
- on allozyme and immunological basis, the separation between the
Californian and European plethodontids has been assessed to be
28 Myr old (WAKE et ali 1978);
- caudates cannot easily cross salt-water barriers being extremely
sensible to osmotic variations.
The supporters of the “Beringian hypothesis” give credit to the
assumed 28 Myr old separation between the Californian and Euro-
pean plethodontids. Since the Atlantic Ocean was already open at that
time, the only available possibility for plethodontids to reach Europe
was to spread through the Beringian Bridge and subsequently across
Asia. The timing of the separation between the two lineages is not
in conflict with the history of the Beringian Bridge. According to
SHER (1999), Asia and North America “before the Neogene had con-
stituted a single continent”, that is to say that prior to 16-17 Myr
plethodontids could have colonised Asia via the Bering Bridge. This
is supposed to have happened to the anuran families of Bufonidae
and Hylidae during the Oligocene (BORKIN 1999 and quoted litera-
ture) or earlier. Although intermittent contacts took place during the
Neogene and Quaternary, a late Neogene spread of plethodontids
can be excluded not only because of possible unfavourable environ-
mental conditions, but also because fossils indicate their presence in
Sardinia during the Pliocene already.
50 M. DELFINO, E. RAZZETTI & S. SALVIDIO
On the other hand, LANZA et alu (1995) state that “it appears
hardly credible that a whole family [...] disappeared from almost
all of Europe and from all of Asia, or at least from all of Pale-
arctic Asia, all the more so because wide proportions of the latter
(ScHMIDT 1946) surely felt no or only slight effects of the Pleisto-
cene glaciation”. This objection seems to be so strong to deserve
some comments. The “Beringian hypothesis” and a westward spread
towards Europe could agree with the general trend that sees the
post-Oligocene European herpetofauna, the amphibians in particu-
lar, as being largely a product of a westward expansion of Asian
taxa, but in all the cases in which range shrinkage strongly affected
Europe, there are invariably living survivors in south-eastern Europe
or Asia (RAGE 1989, 1997; CHEYLAN 1995; SancHIZ & RocEK 1996;
SANCHIZ 1997; BARBADILLO et alii 1997; Ivanov et alti 2000; DELFINO
2004). The latter continent seems to be an efficient faunal reservoir
for Europe, that preserves living populations belonging not only
to American herpetofaunal taxa that moved westward, through the
Beringian Bridge, permanently colonising Europe (Bufonidae and
Hylidae among anurans), or Asian taxa that temporarily extended
their range into Europe (cryptobranchids and hynobiids among cau-
dates), but also taxa that, although having probably originated in
Europe, now survive in Asia only (the salamandrid members of the
Chelotriton-Tylototriton group; CHEYLAN 1995; BoRKIN 1999; VENC-
ZEL 1999; MILNER 2000).
Assuming a spread via the Beringian Bridge, even if it is some-
how acceptable that plethodontids did not leave fossil remains “while
crossing” the entire Asia, it seems to be unlikely that this north
American family, which undergo an extensive adaptive radiation in
the New World tropics (WAKE 1987), did not leave any relict popu-
lation in Asia.
Moreover, it is worth mentioning that there are cases, supported
by fossil evidences, testifying that among caudates (cryptobranchids
and salamandrids; MILNER 2000) faunal exchanges at the Beringian
Bridge were directed from Asia to America but not the reverse.
LANZA and co-workers (1995) openly support dispersal of
Europe via the “North Atlantic connection”. Due to the ancient-
ness of the last America-Europe direct connection, this hypothesis is
incongruent with the supposed timing of split between the Califor-
PALAEONTOLOGICAL DATA AND BIOGEOGRAPHICAL CONSIDERATIONS 51
nian and European species and their synapomorphies (see JACKMAN
et alii 1997) that seem to require a more recent spread to Europe.
However, NARDI et alzi (2000), on the basis of DNA differences,
contradict the idea of close relationships between Californian and
European species confirming “that the European and American taxa
represent two distantly related groups of species”.
The objection recently moved by MILNER (2000) “As the boli-
toglossines are restricted to western North America [...], it seems
unlikely that they would have passed across eastern North America,
and the developing Atlantic in the Early Cenozoic” is surprising since,
the shortest way to reach southern Europe from the western North
American coast is to cross the North Atlantic Bridge and not to face
the whole of Asia. Moreover, if bolitoglossines originated in eastern
North America (in the area now corresponding to the Appalachia) as
suggested by WAKE (1966), the quoted objection looses its meaning.
The hypothesis that plethodontids could have reached Europe
via the shortest way along with several other vertebrate taxa (McK-
ENNA 1975; Wess 1985; Briccs 1987) during the early-middle
Palaeogene seems to be much more reasonable. Among the pre-Oli-
gocene (that is to say before the closure of the Turgai Strait) small-
sized herpetofauna there are several examples of taxa that spread
from North America to Europe. It could be the case of the cau-
date family Dicamptodontidae that is now represented by a single
genus in western North America but, according to some authors
(EsTES 1981; RoceK 1994), had representatives in Europe during
the Palaeocene and Miocene (MILNER 2000, criticised the allocation
of the European fossils to this family and considered them as enig-
matic forms of uncertain position). Among anurans, a member of
the American family Leptodactylidae has been found in the Upper
(and possibly Lower) Eocene of Europe (see references in: SANCHIZ
1998; Race & RocEK 2003). Among squamates, lizards of the fami-
lies Helodermatidae and (perhaps) Necrosauridae reached directly
Europe from North America (RAGE & AUGE 1994) while the Eocene
snake fauna of Europe is so rich of American representatives that
has been defined as “euro-american” (see IVANOV et alzi 2000 and
quoted literature).
The hypothesis of dispersal through the American-European
connection requires a prolonged survival in Europe without any
a2 M. DELFINO, E. RAZZETTI & S. SALVIDIO
relevant morphological change or with a marked parallel evolution
(among plethodontids “parallelism and convergence are rampant”;
WAKE 1987). Although surprising, this prolonged survival is not so
extraordinary considering that fossils of the living genus Necturus
(a proteid whose closest relative, Proteus, lives in southern Europe)
have been identified in the Palaeocene of North America (MILNER
2000), and caudates are known to be morphologically conservative
(among others, JOCKUSCH & WAKE 2002).
Concerning the origin of the modern European species, some
considerations could be further developed. According to NARDI et
alu (2000; see also STEFANI 1969, and LANZA et ali 1995, for details),
molecular systematic, electrophoretic and morphological data sup-
port the antiquity of the south-western Sardinian species Speleo-
mantes genet (Temmiunck & Schlegel, 1838). Moreover, this species is
the only one in which male digamety doesn’t occur, and that is not
parasitised by the taxa that eastern Sardinian and mainland species
share (see literature in LANZA et ali 1995). It could be hypothesised
that S. gene (or its forerunner) entered Sardinia from the Pyrenees
(or south-western France) before the migration of the Corso-Sar-
dinian microplate (migration referred to the Late Oligocene-Early
Miocene; ALVAREZ 1972; MONTIGNY et ali 1981); the same authors,
as well as LANZA et ali (1995) and NASCETTI et ala (1996) suggest
that the eastern Sardinian species could have colonised the island
coming from the Italian peninsula during the Late Miocene (Mes-
sinian) salinity crisis. The first hypothesis is consistent with what
already supported by CACCONE et alu (1994) for another caudate
genus, genus Euproctus Gené, that entered the microplate before its
rotation and that still survives in both islands as well as in the Pyre-
nean region. For parsimony reasons, and taking into consideration
the well known conservative power of islands (MASINI et alii 2002),
the second hypothesis could be modified in the sense that S. genet,
or its forerunner, entered Sardinia in Oligocene, survived there
while mainland (at least Pyrenean) populations went extinct, giving
rise to the rest of the Sardinian species (3) which are responsible of
the further spread into Peninsular Italy (3 species). This evolution-
ary scenario has been already suggested by LA GRECA (1984), partly
modifying the ideas of STEFANI (1969) who supposed that S. genei
originated both the eastern Sardinian species and the continental
PALAEONTOLOGICAL DATA AND BIOGEOGRAPHICAL CONSIDERATIONS 53
ones (from an ancient stock that reached the Maritime Alps). The
origin of the continental species from the eastern Sardinian ones,
rejected by NASCETTI et ali (1996) because “not supported by the
present patterns of geographic distribution”, is simply speculative
at the moment, and the mode and timing of the speciation process
still have to be defined (but see FROMHAGE et alzi 2004, for a similar
pattern of dispersal in Dzscoglossus).
It would fit the antiquity of S. genez, its lower genetic distance
from the other Sardinian species than from the continental ones
(LANZA et alu 1995: 240; NASCETTI et alii 1996: table 3 and 5) and,
above all, it would better explain the fact that European fossils are
found only inside the present range and mostly in Sardinia (where
they are not rare!), a fact suggesting relatively recent expansion of
the range on mainland Italy and France. Moreover, molecular data
indicate that the separation (from each other) of the modern east-
ern Sardinian species dates back to the Late Pliocene (CIMMARUTA
et alu 1998; note that S. flavus, the northern species -farthest from
S. genei- is relatively more differentiated than the others), while the
separation (from each other) of the continental species is more recent
and seems to be Early Pleistocene in age (FORTI et alii 1998).
CONCLUSIONS
The “Hydromantes problem” does not seem to show any clear
solution. The paucity of fossil remains in both America and Europe
does not allow one to directly find a plausible solution to the prob-
lem, leading to speculations based on contrasting data which are
inferred mainly from biogeography and molecular biology, whose
evolutionary weight has not been unambiguously assessed yet.
Under a parsimony approach, assuming a long-term conservation
of some traits, it seems more likely that the ancestors on the Euro-
pean taxa spread eastward across the North Atlantic land continuity,
rather than westward across the Beringian Bridge and the whole Asia.
In any case, it is possible to predict that outside the modern
range of Speleomantes, the Pyrenean area is the one which surely
can provide fossils of plethodontids.
Furthermore, it is tempting to suggest that the continental species
of Europe derive from the eastern Sardinian ones and not the reverse.
54 M. DELFINO, E. RAZZETTI & S. SALVIDIO
ACKNOWLEDGEMENTS
Salvador Bailon (Nice) kindly shared his unpublished datum
about the fossil plethodontids from south-eastern France. Roberta
Cimmaruta (Viterbo), Benedetto Lanza (Florence), Zbynek Rocek
(Prague), Lorenzo Rook (Firenze) and Marton Venczel (Oradea)
critically commented earlier drafts. David Wake (Berkeley) provided
helpful review and improved the English text.
REFERENCES
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SAKIS T°., MARCOLINI F., PaLomBo M.R., Pavia M., Piras P., Rook L., TORRE
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ABSTRACT
The European fossil record of plethodontids is surprisingly poor (only 6 post-
Miocene localities) if one considers that it is rather easy to identify their remains
among those of the other caudates that inhabited Europe during the Cenozoic. The
facts that European fossils are relatively young, come exclusively from the present
range and cannot be identified at species rank, makes them unsuitable to determine
the direction of dispersal of Europe from America and apparently useless in resolv-
ing the phylogenetic relationships of the modern taxa. Although it is not possible
to assess unambiguously the evolutionary weight of contrasting data inferred from
biogeography and molecular biology, the absence of relict Asian populations can be
interpreted to suggest that a direct spread preceding the separation of Europe and
North America (along with the well known mammal and herpetofaunal dispersal)
is less unlikely than a dispersal requiring the crossing of the Beringian Bridge and
the whole of Asia. There are also reasons to suggest that the continental species of
Europe could derive from the eastern Sardinian ones and not the reverse.
58 M. DELFINO, E. RAZZETTI & S. SALVIDIO
RIASSUNTO
Pletodontidi europei: dati paleontologici e considerazioni biogeografiche
(Amphibia).
Sebbene sia relativamente semplice riconoscere i resti fossili dei membri della
famiglia Plethodontidae da quelli delle altre famiglie di caudati che hanno abitato
l’Europa durante il Cenozoico, il loro registro fossile è limitato a 6 località, di cui
5 italiane (4 in Sardegna e 1 in Liguria) e 1 francese (Alpes-Maritimes), non più
antiche del Pliocene e localizzate all’interno dell’attuale areale. Inoltre, l’assenza di
fossili provenienti dall’ Asia e la scarsità di quelli nordamericani (i più antichi risal-
gono al Miocene inferiore) ostacolano la formulazione di teorie che consentano di
spiegare come si siano originati i popolamenti europei di una famiglia altrimenti
essenzialmente americana. Inoltre, non è possibile valutare in modo inequivocabile
il peso dei molti e contrastanti dati di carattere biogeografico e molecolare. Alcune
considerazioni di carattere bio- e paleobiogeografico, fra cui l’assenza di popolazioni
relitte di pletodontidi in Asia, sembrano però suggerire che una diffusione verso
est (quindi diretta), sulla scia di ben documentate dispersioni faunistiche che hanno
interessato sia la mammalofauna sia l’erpetofauna, e precedente alla separazione del
Nord America dall'Europa, sia più probabile di una diffusione che richieda l’attra-
versamento del ponte di Bering e di tutta l'Asia. Inoltre, la possibilità che le specie
dell'Europa continentale derivino da quelle della Sardegna orientale sembra l’ipotesi
più plausibile.
NOTE ADDED IN PROOFS
An unexpected Plethodontid caudate has been recently found in the Middle
Miocene of Slovakia (VENCZEL & SANCHIZ, 2005). This datum widens considerably
the past European range of the family but seems not to be sharply in contrast with
any of the biogeographical scenarios here reviewed or proposed.
VENCZEL M. & SancHIZ B., 2005 - A fossil plethodontid salamander from the
Middle Miocene of Slovakia (Caudata, Plethodontidae) - Amphibia-Reptilia,
Leiden, 26: 408-411.
59
BENEDETTO LANZA *, ROBERTA CIMMARUTA **,
GIANLUCA ForTI***, LUCIANO BULLINI **** & GIUSEPPE NASCETTI **
BIANCHIS CAVE SALAMANDER,
SPELEOMANTES AMBROSII BIANCHII N. SSP.
(AMPHIBIA, CAUDATA, PLETHODONTIDAE)
INTRODUCTION
NASCETTI et al (1996) and FORTI et alti (1998) showed that Spe-
leomantes ambrosti (Lanza, 1955) consists of two well differentiated
forms (D,,.=0.18) living respectively W and E of the Magra River
(NW Italy). The first one, inhabiting the province of La Spezia
(Liguria), terra typica of the species, corresponds to the nominate
taxon Speleomantes ambrosit ambrosti, while the second one, typical
of the province of Massa-Carrara (Tuscany), has to be described as
Speleomantes ambrosti bianchi n. ssp.
MATERIALS AND METHODS
. Genetic variation was investigated in 174 specimens taken from
8 localities covering the whole range of the species. Three localities
are inhabited by S. ambrosi bianchi and the other five by S. ambro-
sat ambrosti (FORTI et alit 1998). An overall number of 33 enzyme
* Dipartimento di Biologia Animale e Genetica & Museo di Storia Naturale
(Sezione Zoologica “La Specola”), Università degli Studi di Firenze, Via
Romana 17, 50125 Firenze, Italia; e-mail: benedetto.lanza@tin.it
** Dipartimento di Ecologia per lo Sviluppo Economico Sostenibile, Università
della Tuscia, Via S. Giovanni Decollato 1, 01100 Viterbo, Italia;
e-mail: cimmaruta@unitus.it & nascetti@unitus.it
*** Museo del Fiore, Piazza G. Fabrizio 17, 01021 Acquapendente (VT), Italia;
e-mail: museo.fiore@tin.it
**** Dipartimento di Genetica e Biologia Molecolare, Università di Roma “La Sa-
pienza”, Via dei Sardi 70, 00185 Roma, Italia; e-mail: l.bullini@uniroma.1.it
B. LANZA, R. CIMMARUTA, G. FORTI, L. BULLINI & G. NASCETTI
following the techniques reported in Table 1 and described in more
detail in LANZA et alti (1995).
loci was analysed by means of multilocus allozyme electrophoresis,
60
asejnutoony;soydsoyg
aseioulost ajeydsoyd ssoon[y
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OsBIeUUnN J
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‘(9861) 22/0 12 NOSGUVHOIY (4 (9261) NOSNIMAOH 2 STUUVH (9 ‘(ZL6T) 22/2 12 VIVAW (P ‘(IL61) 2270 22 Nad
-NVIAS (9 ‘(0L61) AVSVAd 2 MVHS (q ‘(0L61) ONIS 2 VAMAU (E :S90UIIIJ9I SUTUTLIS ‘(1.61 22/2 22 JHIONVI
-AG) 9381NH9-SU ], snonuguod (S ‘(£S6] MITNO”) 93 8INHI9-S1], snonutuoosiq (+ ‘(9961 SIIIYH) eID
-oyeydsoud (£ ‘(0L6] ONIS 2 UAMAUG) 23B9[e]A- QUASI A-STL, (7 ‘(OL6] ONIS 2 YAMAU) 93g10g-9UISIIA
-SI I, (] ‘Wiss Jong ‘pepoy;eo = - ‘epoue = + :UOggBISITA] ‘S99U919JII SUTUTeIS JY] PUB SUOTIIPUOD
913910Yd01399]9 BY} ‘T00] SUIPODUS 9Y} YUM ‘227/9UDIQ ‘D'S’ PUB 22S041QUD ‘Dv ‘Ss UT patIpnys sQUAZUI dUI, - | 2198,L
SPELEOMANTES AMBROSII BIANCHII N. SSP. 61
The morphological data reported in the present paper, unless
specified otherwise, refer only to adults, to avoid the variation due
to allometric growth or to other types of ontogenetic changes. Mea-
surements and counting methods were as follows:
total length (tl) (only in the specimens with tail unregenerated or
seemingly so);
body length (bl)= snout tip-anterior end of the vent;
axilla-groin (ag);
tail length (tal)= total length minus body length;
head length (hl)= snout tip-oral angle (marked by a thin needle);
head width (hw)= between the oral angles, each marked by a thin needle;
head depth (hd)= distance between the tangent of the lower jaw
and the highest point of the head;
lower lip-gular fold (lg)= distance between the midpoint of the
lower lip and the midpoint of the gular fold;
snout length (sl)= from the midpoint of the upper lip border to the
anterior eyelid commissure;
internarial distance (id)= shortest distance between the median mar-
gins of the narial openings;
orbitonarial distance (od)= between the posterior border of the
narial openings and the anterior eyelid commissure;
intercanthal distance (icd)= between each anterior eyelid commissure;
interorbital distance (i10d)= the shortest distance between the medial
margin of the upper eyelids;
eye diameter (ed)= distance between anterior and posterior eyelid
commissures;
mental gland width (mgw)= its greatest width;
mental gland length (mgl)= from the anterior midpoint, just behind
the mandibular symphysis, to the midpoint of the posterior
border (when the latter is concave, to the midpoint of the tan-
gent touching its posteriormost points);
snout-epibranchial tip (se)= distance between the tip of the snout
and the posterior end of the epibranchial sheat with the tongue
at rest position (the end of the sheat exposed by dissection);
foreleg length (fl)= from its anterior attachment to the tip of the
3rd finger;
62 B. LANZA, R. CIMMARUTA, G. FORTI, L. BULLINI & G. NASCETTI
hind leg length (hil)= from the groin to the tip of the longest toe;
foot length (fol)= from the inner border of the foot to the tip of the
4th toe, the latter at 90° against the inner margin of the foot (cf.
Lanza er alu 1995 "fie A)
teeth number (approximate)= tooth counts are based on the visible
teeth, i.e. on the functional, ankylosed teeth, as well as on those
not yet functional but almost piercing the mucous membrane
and about to replace the lost ones (on one side; of course teeth
lacking due to traumatism were also counted as present) (pm=
premaxillar teeth; av= anterior vomerine teeth; m= maxillary
teeth; ma= mandibular teeth);
trunk vertebrae (tv)= number of the trunk vertebrae (i.e. of the pre-
sacral vertebrae, atlas excluded), usually counted on radiographs,
sometimes in skeletonized and double-stained animals;
postsacral vertebrae (pv)= number of the sacro-caudal and caudal
vertebrae, comprising the smallest apical, radiographically
detectable elements.
Fig. 1 - Speleomantes ambrosii ambrosii; 2 23323 MZUF (formerly 294 NHCL
= New Herpetological Collection Lanza); Grotta dei Pitali (= Grotta
dell’Ospizio), cadastral number 1214 Li/SP, 100 m as.l. [44°07715”N-
02°39°21”W (Rome)= 09°47°47”E Greenwich]; locality Chiappa; province
and municipality of La Spezia; leg. S. Vanni & P. Magrini, 17.IX.1989
(photo Stefano Vanni).
SPELEOMANTES AMBROSII BIANCHII N. SSP. 63
The following ratios were taken: 1= total length: tail length; 2=
body length: axilla-groin; 3= body length: foreleg length; 4= body
length: hind leg length; 5= hind leg length: foreleg length; 6= body
length: head length; 7= body length: head width; 8= body length:
lower lip-gular fold; 9= body length: foot length; 10= body length:
mental gland width; 11= body length: mental gland length; 12=
mental gland width: mental gland length; 13= body length: snout-
epibranchial tip; 14= head length: head width; 15= head length: head
depth; 16= head length: snout length; 17= head length: internarial
distance; 18= head length: orbitonarial distance; 19= head length:
intercanthal distance; 20= head length: interorbital distance; 21= head
length: eye diameter; 22= internarial distance: interorbital distance.
Since the genome of most populations of S. a. bianchii is more
or less introgressed by genes of Speleomantes italicus (Dunn, 1923)
(see especially RuGGI et alii 2005), we chose to describe morpho-
logically the new taxon only on the basis of the westernmost “pure”
populations of the province of Massa-Carrara, i.e. those from Pulica-
Marciaso’s zone (see “Results” for the material’s list).
Morphology and pattern of S. ambrosi bianchi from Pùlica-
Marciaso’s area have been compared with those of the following 30
parapatric specimens of S. ambrosi ambrosti, all collected in the type
locality and environs (eastern end of the province of La Spezia;
Liguria); all the specimens quoted in the present paper belong to
the collections of the Museo Zoologico dell’Universita di Firenze
(MZUF) and numbers are referred to the catalogue of MZUF, but
two paratypes of S. ambrosti bianchi which are deposited in the col-
lection of the Museo Civico di Storia Naturale “G. Doria” of Genoa
(MSNG); c.n.= cadastral number of the caves:
22 13609, Manarola, along the path to Corniglia (Cinqueterre),
les. S, Laity, 25XTT, 1950;
3 dd 1723, 1724 and 1725, ® 1726 (paratypes of Hydroman-
tes italicus ambrosit), cave Sprugola di Monte Tenero (= Caverna di
Monte Tenero n. 1), c.n. 236 Li/SP, 44°0742” N-02°40’28” W(Rome),
250nmaitdee WA. © Ambrosi, LI VII. 1953;
3 2° 1716, 1717 and 1718 (paratypes), cave Caverna della
Taggia (= Antro del Pantano; Sprugola della Taggia), c.n. 79 Li/SP,
44°06’03” N-02°39°47”W (Rome), 210 m, locality Colle Matellina,
near Pegazzano, leg. A. C. Ambrosi, IV.1953;
64 B. LANZA, R. CIMMARUTA, ‘G. FORTI, LE: -BULLINI & G. NASCETTI
Table 2 - Statistical analysis of 22 morphological ratios in Speleomantes ambrosti
bianchi n. ssp. from Pùlica and S. ambrosit ambrosu from La Spezia
t=Student’s test. Ratios are defined in the section Materials and Methods.
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SPELEOMANTES AMBROSII BIANCHII N. SSP. 65
Table 2 - (continued) Statistical analysis of 22 morphological ratios in Speleomantes
ambrosir bianchi n. ssp. from Pùlica and S. ambrosti ambrosti from La
Spezia. Ratios are defined in the section Materials and Methods.
no significance
10 i 5.69-6.38 | 5.96+0.198 5.76-6.17
Spezia
Pulica .70-6.10 | 5.88+0.126 5.71-6.06
Oy
94-454 A 2250217 4.02-4.41
Spezia
no significance
.22-4.55 |4.18+0.286 3.97-4.39
Pùlica
.88-4.61 |4.23+0.204 | 4.06-4.40
Spezia
no significance
11-4.35 | 4.26+0.087 4.13-4.38
Pulica
20-2822 1173622 0.290 7.36-7.88
Spezia
no significance
Pulica 3 05-8.16 | 7.50+0294 (ELE See (ME POT
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Pùlica
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Spezia
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no significance
7 15 158922035 ‘24130. 157 1.91-2.35
Pulica
B. LANZA, R. CIMMARUTA, G. FORTI, L. BULLINI & G. NASCETTI
66
Table 2 - (continued) Statistical analysis of 22 morphological ratios in Speleomantes
ambrosu bianchi n. ssp. from Pùlica and S. ambrosit ambrosit from La
Spezia. Ratios are defined in the section Materials and Methods
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SPELEOMANTES AMBROSII BIANCHII N. SSP. 67
4 dd 15943, 15945, 15946 and 15947, 4 2° 15942, 15944, 15948
and 15949, outdoors, close to the above-mentioned cave, 150-220
m, leg. B. Lanza, P. Finotello & P. Malenotti, 14.11.1982; 4 dd
19674, 19675, 19676 and 19677, 2 19679, ibidem, leg. B. Lanza &
G. Tosini, 18.XII.1989;
S 15965, 2 15964, La Spezia (in the town, under stones beside
the road to Bocca Lupara), ca. 80 m, leg. S. Vanni & P. Magrini, —
2 PVEL9S5:
P°1727'‘(holotype), and 3-22 17231729 and: 1/730 (paratypes,
cave Sprugola della Cornese (= Sprugola la Canese), c.n. 186 L1/SP,
44°05°15” N-02°39°14”W (Rome), near Fabiano, 240 m, leg. A. C.
Amibrosiy 423) XA1952
3 1584, Ceppo, ca. 500 m SW of Fabiano (SP), leg. G. Pini,
31.X.1954;
3 92 1623, 1624 and 1625 (paratypes), cave La Paladina, c.n.
1208 Li/SP, 44°05°02”5N-02°38’21”W (Rome), Capoacca Valley,
Coregna on the Mt Castellano, 240 m, leg. A. C. Ambrosi, III and
[V.1953:
RESULTS
Speleomantes ambrosii bianec hii n. ssp. (figs 2-6)
Holotype: Adult d 26107 (formerly 4452 New Herpetological
Collection Lanza = NHCL); cave Tana (or Buca) della Bastiola, c.n.
481 T/MS, 44°08’08” N-02°24’08”W (Rome), on the N slope of Mt
Bastione (698 m) and on the left side of the Rio Grande, about
1.2 km SSE of Pulica (church) and 2.3 km E of Fosdinovo, 360 m
(municipality of Fosdinovo; locality Rio Grande); leg. B. Lanza &
Si. Ampelotti; 4.1.X%.1997,.
Paratypes - 65 specimens as follows:
- same locality as holotype, d 1884, 2 22 1883 and 1885, leg. T.
Bianchi & B. Lanza, 18.X.1942; 2 6611, leg. B. Lanza, 28.X.1945;
9 juv. 1874, 1875, 1876, 1877, 1878, 1879, 1880, 1881, 1882, leg.
E. Bianchi, 10,V 11.952) 4une 5 2255-6, 52235595224 lee; BL} &
M. Lanza, 19.IV & 24.V.1970; 3 17123, leg. S. Vanni, 2.1.1986;
juv. 19159, young d 19161, 5 dé 19154, 19155, 19156, 19157
and 19160, £ 19158, leg. S. Vanni & R. Cimmaruta, 23.1V.1987;
68
B. LANZA, R. CIMMARUTA, G. FORTI, L. BULLINI & G. NASCETTI
Shur s 2 300329 andi s23 2 SEZ INEIC IM Gd 23233,
23234, 23235, 23236 and 23237 (284-288 NHCL), 1 2 23238
(289 NHCL), leg. B. Lanza & T. Bianchi, 26.111.1989; 4 Juv.
23307, 23308, 23309 and 23310 (3849-3852 NHCL), 2 dd 23303
and 23304 (3845-3846 NHCL), 2 22 23305 and 23306 (3847-
3848 NHCL), leg. S. Vanni & B. Lanza, 16.VI.1995; very young
spec. 26106 (4451 NHCL), d 26109 (4454 NHCL) now 52716 in
MSNG, ® 26108 (4453 NHCL), B. Lanza & P. Giorgio Lanza,
DEXIA gi Dis (4656) NIFICI), 130 2611026111 and
26112 (4651-4653 NHCL), 2 9£ 26113 and 26114 (4654-4655
NHCL), leg. B. Lanza, S. Vanni & G. Nistri, 4.VI.1999;
cliffs near the confluence, ca. 44°08’02” N-02°24’10”W(Rome), of
2 - Speleomantes ambrosti bianchi n. ssp.; juv. 26115 MZUF (formerly 4656
NHCL); Tana della Bastiola, 4.VI.1999 (anaesthetized specimen, sub-
merged in water; photo Saulo Bambi).
the Rio della Calda with the Rio Grande, of which Rio della
Calda isia letitributary, ca. 1.3 kmi SSE of Pulica: (church); ca.
300 m (mun. of Fosdinovo; upper valley of the Torrente Pésci-
ola), 4 juv. 26119, 26120, 26121 and 26122 (4660-4663 NHCL),
5 26116 (4657 NHCL), 2 26117 (4658 NHCL) and ® 26118
SPELEOMANTES AMBROSII BIANCHII N. SSP. 69
(4659 NHCL) now 52717 in MSNG, leg. B. Lanza & P. Male-
notti, 12.X.1998;
- Grotta del Paradisi, c.n. 831 T/MS, 44°08’02°”N-02°24°09”W
(Rome), 310 m (probably wrongly named Grotta del Ferdì or
Grotta del Fredì, with a level indication of 360 m, in the Tuscan
Speleological Cadastre; actually the Grotta del Ferdì seems to be
a deep well of the same zone, with no c.n., not far from the
Grotta del Paradisi); ca. 1.3 km SSE of Pulica (church) (mun. of
Fosdinovo; upper valley of the Torrente Pésciola), 6 17124; B.
Lanza, S. Vanni & R. Cimmaruta, 23.III.1986; young d 19165,
3 dé 19162, 19163 and 19164, leg. S. Vanni & R. Cimmaruta,
2311937:
Table 3 - Teeth number of Speleomantes ambrosti bianchi n. ssp. from Pulica and of
S. ambrosti ambrosu from La Spezia. pm= premaxillar teeth; av= anterior
vomerine teeth; m= maxillary teeth; ma= mandibular teeth; G=G-test.
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Pee i ae a eee eee ere eee sp e dl taaioninicanee
Poliene ER I Amaia lan Pe 26,21 3950 |. de |e rh ok
70 B. LANZA, R. CIMMARUTA, G. FORTI, L. BULLINI & G. NASCETTI
- left side of the stream Canale Pescioletta, 44°07’ 00” N-02°23°00”W
(Rome), 2 km E of Puùlica and 1 km SW of Marciaso, ca. 580 m
(mun. of Fosdinovo), 2 dd 18520 and 18521, leg. P. Agnelli, B.
Campolmi, B. Lanza & P. Giorgio Lanza, 4.IV.1987.
Dicensiey aytieo Ratosma toga! Nestarespleasedito.dedicate
this subspecies to Dr. Tancredi Bianchi (Massa, born on 18.1.1924),
odontologist, who, alongside with the senior author, collected the
first specimens of the new taxon on the 18" of October 1942, in
the course of a biospeleological campaign on the Apuan Alps.
Diagnosis- A Speleomantes ambrosti distinguishable with
certainty from the whole complex of the nominate form by multilo-
cus electrophoresis only. ‘The two subspecies are indeed genetically
completely differentiated at four diagnostic loci: Pgm-2, NADH-dh,
Sod-1 and Ada-1. Nevertheless, S. ambrosi bianchi may be usually
distinguished from the parapatric S. ambrosi ambrosti by its coloura-
tion, since it lacks the dorsal pattern of the “ambrosii-type” frequently
occurring in the animals inhabiting La Spezia and its surroundings
(fig, “ls sec also-WANZA ver air 10958 fies 97-99, 100: (right), -101-
102); in this pattern type the back is usually monochrome, brown
to blackish, aside from the presence of two light, usually ochreous
yellow, often more or less discontinuous dorsolateral stripes (fig.
1). Morphological characters usually significantly different in S. a.
ambrosti and S. a. bianchi (see below) are not discriminant, due to
the more or less broad overlapping of their independent deviations
from the mean; the ratios 10 (body length : mental gland width) and
11 (body length : mental gland length), where only a scarce overlap-
ping occurs, could deserve further research on more specimens.
DLE prio north ert shten mom ortoy sp. e «(figs 3-4)
- External morphology corresponding to that of the species (LANZA
et alu 1995: 44-45). Head moderately depressed (head width: head
depth = 1.88), its posterior portion feebly convex; snout obtusely
truncate (this character feebly or not appreciable in the fig. 3!).
Measurements (in mm) and ratios: tl= 107; bl= 61; ag= 31.6; tal=
46; hl= 10.6; lg= 13.4; sl= 4.8; id= 3.7; od= 3.5; icd= 4.9; iod= 3.3;
ed= 3.7; mgw= 4.1; mgl= 3.5; se= 2.15; fl= 18.6; hil= 19.1; fol=
8.0; 1= 2.33; 2= 1.93; 3= 3.28; 4= 3.19; 5= 1.03; 6= 5.75; 7= 6.49;
8= 4.55; 9= 7.63; 10= 14.88; 11= 17.43; 12= 1.17; 13= 2.15; 14=
1.13; 15= 2.12; 16= 2.21; 17= 2.86; 18= 3.03; 19= 2.16; 20= 3.21;
21= 2.86; 22= 1.12.
SPELEOMANTES AMBROSII BIANCHII N. SSP. 71
Fig. 3 - Speleomantes ambrosti bianchii n. ssp.; left to right: 6 26107 MZUF (form-
erly 4452 NHCL, holotype), juv. 26106 MZUF (4451 NHCL), d 26109
MZUF (4454 NHCL) now 52716 in MSNG, ® 26108 MZUF (4453
NHCL); Tana della Bastiola, 11.X.1997 (26107 MZUF) and 22.X1.1997
(dorsal view; anaesthetized specimens, submerged in water; photo Saulo
Bambi).
Approximate number of teeth on each side: 2 pm, 16 av, 16 m,
32 ma.
Dorsal parts with very reduced dark ground colour, a rather
uniform and thick light brown to ochreous brown marbling, and a
hint of strongly discontinuous ochreous yellow dorsolateral stripes; a
very irregular black V on the neck. Ventral parts dark bistre, dusted
and speckled with off-white dots.
Des crip Po oer SM ihee paratyp e's (figs 2-4) -
Their morphological characters, apart from sex and age differences
peculiar to the genus, correspond well to those of the holotype.
The specimens of S. ambrosti ambrosu from La Spezia and environs
G2 B. LANZA, R. CIMMARUTA, G. FORTI, L. BULLINI & G. NASCETTI
(holotype included) and S. ambrosu bianchi from Pulica-Marciaso
and environs (holotype included) show the characters reported in
tables 2, 3 and 4.
Table 4 - Number of vertebral elements of Speleomantes ambrosi bianchii n. ssp.
from Pulica and of S. ambrosi ambrosiu from La Spezia. tv = trunk ver-
tebrae, pv = postsacral vertebrae.
Locality | Sex | n | Mean | cl (99%) G Se E
Spezia DE (912-1539359
rr (eee ie peer ee 475
no significance
Owe Ea aA Pee
DOE) SO Oe as 23-2685
20E2 To P SAS 7 Peale, 3-26.32
Pùlica
Spezia
Pulica
Fig. 4 - Speleomantes ambrosu bianchii n. ssp.; same specimens of fig. 3, ventral
view (anaesthetized specimens, submerged in water; photo Saulo Bambi).
SPELEOMANTES AMBROSII BIANCHII N. SSP. 73
The following ratios and the approximate tooth number turned
out to be significantly different between Sd and PL of the same local-
ity021(Pipst0:01 Spezia) Ba(P=10 05 Ralica)rb(P 07024 pezia) 4
(P < 0.05 Spezia), P < 0.02 Pulica), 17 (P < 0.02 Pulica), 20 (P < 0.01
Pulica), 21 (P < 0.01 Pulica), 22 (P < 0.02 Pulica), pm (P< 0.01 Spezia
and Pùlica), m (P < 0.05 Spezia and Pulica), ma (P < 0.05 Pulica).
Fig. 5 - Speleomantes ambrosti bianchii n. ssp.; left to right: 2 26113 MZUF (for-
merly 4654 NHCL), ® 26116 MZUF (4657 NHCL), d 26112 MZUF
(4653 NHCL), 3d 26111 MZUF (4652 NHCL), d 26110 MZUF (4651
NHCL); Tana della Bastiola, 4.VI.1999 (dorsal view; anaesthetized speci-
mens, submerged in water; photo Saulo Bambi).
Dorsal colour pattern rather variable, usually similar to that of
the holotype (fig. 3), but sometimes recalling that of some S. ztali-
cus (Dunn), with ground colour abundant or prevailing and ochre-
ous yellow blotches, or the so called “gormani”-type, with the dark
ground almost completely hidden by an ochreous yellow to ochre-
ous brown colouration. Ventral parts very variable (fig. 3); ground
colour dark brown to dark bistre with a pattern of “italicus’-type,
“gormani-type or intermediate (according to LANZA et alu 1995:
74 B. LANZA, R. CIMMARUTA, G. FORTI, L. BULLINI & G. NASCETTI
45: “1)“italicus”-type: dark ground colour dusted or closely dotted
with white or off-white; 2) “gormani”-type: dark ground colour with
white or off-white, more or less sparse spots and/or vermiculations;
occasionally the white guanophores prevail over the dark ground
colour”). Especially worthy of mention the tendentially melanic
adult d 26116, blackish and spotless dorsally, dark bistre ventrally
with thick whitish dots on the throat and a dozen whitish dots on
the belly (fig. 6).
Fig. 6 - Speleomantes ambrosti bianchii n. ssp.; left to right: d 26116 MZUF (for-
merly 4657 NHCL), ® 26118 (4659 NHCL) now 52717 in MSNG, 2
26117 MZUF (4658 NHCL), juv. 26121 MZUF (4662 NHCL), juv.
26120 MZUF (4661 NHCL), juv. 26122 MZUF (4663 NHCL), juv.
26119 MZUF (4660 NHCL); cliffs near the confluence [ca. 44°08’02”N-
02°24°10”W(Rome)] of the Rio della Calda with the Rio Grande, near
Pùlica, 10.XII.1998 (ventral view; anaesthetized specimens, submerged in
water; photo Saulo Bambi).
For further morphological data on other populations of the spe-
cies see LANZA et alti (1995; tables V, p. 69, and VI, pp. 71-93, local
samples signed respectively CS for S. ambrosti ambrosii and FO for
S. ambrosii bianchii; table XXXI, pp. 216-224 for the animals of the
hybrid zone between S. ambrosti bianchii and S. italicus).
SPELEOMANTES AMBROSII BIANCHII N. SSP 79
CONCLUSIONS
As already hypothesized by NASCETTI et alzi (1996: 165), the
evident lack of gene exchange between the two subspecies of S.
ambrosti seems to be related to the extrinsic geographic barriers rep-
resented by the Magra River and, probably, by unfavourable ecolog-
ical conditions in the upper course of the river, as suggested by the
presumable absence of the genus Speleomantes from Pontremoli’s
area E of the Magra River.
According to the same authors, “plethodontid salamanders have
provided instances of high genetic divergence associated with low
morphological differentiation” (see also, among others, WAKE et
alu 1978), what implies that some taxa may be identified only after
genetic analyses. Nonetheless some taxa result to be identifiable also
on a morphological basis where sympatry between species or parapa-
try between subspecies occur. The first possibility may be exempli-
fied by the paradigm case of the North-american Plethodon dorsalis
Cope and P websteri Highton whose colour pattern differs only in
sympatry (HIGHTON 1979); the second one is well illustrated by the
case of Speleomantes ambrosit ambrosii and S. ambrosii bianchit.
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ABSTRACT
The Authors describe Bianchi’s Cave Salamander, Speleomantes ambrosti
bianchi n. ssp., endemic to the Province of Massa-Carrara (NW Tuscany; central
Italy), East of the Magra River.
The new subspecies differs from the nominate one, S. ambrosti ambrosti, occur-
ring West of the Magra River in the Province of La Spezia (E Liguria), especially
from a genetic point of view.
A research on 33 enzyme loci, analysed by means of multilocus allozyme elec-
trophoresis, showed that the two subspecies are genetically completely differentiated
at four diagnostic loci; nevertheless, S. ambrosi bianchi may be usually distin-
guished from the parapatric S. ambrosti ambrosu by its dorsal pattern. The lack of
gene exchange between the two taxa seems to be related to the extrinsic geographic
barriers represented by the Magra River and, probably, by unfavourable ecological
conditions in the upper course of the river, as suggested by the likely absence of the
genus Speleomantes from Pontremoli’s area East of the Magra River.
SPELEOMANTES AMBROSII BIANCHII N. SSP. (7%
RIASSUNTO
Il geotritone di Bianchi, Speleomantes ambrosit bianchi n. ssp. (Amphibia, Cau-
data, Plethodontidae)
Gli autori descrivono il geotritone di Bianchi (Speleomantes ambrosti bianchi),
nuova sottospecie propria delle Alpi Apuane della provincia di Massa-Carrara
(Toscana NW), distinguibile dal complesso della sottospecie nominale [.S. ambro-
sit ambrosti (Lanza, 1955)] solo dal punto di vista genetico, essendo differenziata a
livello di quattro loci diagnostici; essa è tuttavia differenziabile di regola anche a
livello morfologico dalle popolazioni parapatriche della sottospecie nominale per il
diverso disegno dorsale. L'assenza di flusso genico fra 1 due taxa sembra da met-
tere in relazione a barriere estrinseche geografiche, nella fattispecie rappresentate dal
Fiume Magra e probabilmente da zone ecologicamente sfavorevoli nel tratto supe-
riore del corso d’acqua.
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79
RES LIGUSTICAE CCXLVII
ENRICO BURIOLA*, MAURO VALERIO PASTORINO ** & FRANCO Bona *
9)
DISTOICHOMETRA ITALICA N. SP. (CESTODA,
NEMATOTAENIIDAE), PARASSITA DEL GEOTRITONE
EUROPEO SPELEOMANTES STRINATII
(AELLEN, 1958) IN LIGURIA
INTRODUZIONE
In alcuni esemplari di Speleomantes strinatii (Aellen, 1958), pro-
venienti da tre stazioni inedite dell'Appennino genovese, è stata rin-
venuta una nuova specie di Cestode particolarmente interessante per
la morfologia e per Pospite. Sono poche infatti le specie di Cestodi
conosciute nei Plethodontidae e tutte in ospiti nordamericani, se
si eccettua Nematotaenia minor Ricci, 1988, un unico esemplare
adulto reperito in Speleomantes flavus (Stefani, 1969) in Sardegna.
Tutti appartengono ai Nematotaeniidae Luùhe, 1910, una piccola
famiglia di Ciclofillidei (comprendenti forme parassite da adulti in
rettili e anfibi che, secondo la revisione più recente (JONES, 1987),
sarebbe costituita da sole diciotto specie suddivise in quattro generi:
Nematotaenia Liihe, 1910; Cylindrotaenia Jewell, 1916; Distoichome-
tra Dickey, 1921 e Bitegmen Jones, 1987. Dei quattro, Nematotaenia
è l’unico genere finora conosciuto in Europa. Delle diciotto specie
complessive solo tre o quattro sono state osservate in Pletodontidi:
Distoichometra bufonis Dickey, 1921, specie unica del genere, pre-
sente anche in Anuri, Cylindrotaenia americana Jewell, 1916, più
volte citata nei Pletodontidi, ma che JONES (1987) considera paras-
sita solo di Anuri, Cylindrotaenia idahoensis Waitz & Mehra, 1961,
* Dipartimento di Biologia Animale e dell'Uomo, Via Accademia Albertina 13,
10123 Torino, Italia.
** Gruppo Speleologico Ligure/Genovese “Arturo Issel”, Villa Comunale ex Bor-
zino, 16012 Busalla (GE), Italia.
80 E. BURIOLA, M.V. PASTORINO & E BONA
unica ad essere riportata solo in Pletodontidi, e Nematotaenia minor
Ricci, 1988, sopra citata.
Nello studio di questi Cestodi sono emerse alcune difficoltà: 1)
scarsità di materiale a disposizione (tutela del geotritone); 2) diffi-
coltà tecniche di orientamento, distensione e preparazione dell’esem-
plare sul portaoggetto (vedi materiali e metodi); 3) aspetto delle
proglottidi adulte larghe e cortissime, con organi piccoli; 4) descri-
zioni esistenti talvolta superficiali e troppo semplificate; 5) man-
canza, sovente, delle proglottidi totalmente gravide, con difficoltà di
seguire la formazione delle capsule paruterine.
Abbiamo rivolto una particolare attenzione agli organi paruterini,
che paiono costituire un carattere essenziale nella diagnosi generica
(posizione, struttura iniziale e terminale, numero e modalità di svi-
luppo), e all'aspetto dei gusci embrionali, particolare rispetto ai nor-
mali gusci dei Ciclofillidei, ai quali si aggiunge anche una capsula
uterina. Infine è stata osservata ed esaminata, per via istochimica,
la presenza di una struttura ghiandolare apicale dello scolice molto
evidente che non sembra esser stata finora descritta, almeno nelle
proporzioni da noi osservate. L'importanza degli organi apicali in
tutti 1 cestodi è nota.
Quanto alla sistematica dei Nematotaeniidae ci siamo attenuti
essenzialmente al lavoro di JONES (1987). La specie qui descritta
appartiene certamente ad un genere diverso da Nematotaenia, unico
diffuso in Europa ed assente in America (dopo la segnalazione dubi-
tativa di SCHMIDT (1986), la sua presenza, citata da GOLDBERG &
Bursey (1991) e GoLDBERG et alzi (2002), andrà confermata con
adeguata descrizione), mentre ha notevoli affinità morfologiche, oltre
quella di possedere gli stessi ospiti (Plethodontidae), coi due generi
americani Cylindrotaenia e Distoichometra. La nuova specie presenta
caratteri intermedi tra i due generi ma è stata provvisoriamente attri-
buita a Distoichometra in attesa di nuove raccolte e di un confronto
con materiale nordamericano.
' Nel testo di GOLDBERG sono citati von Linstow (1899), Walton (1939) e Kuntz
(1940), che hanno segnalato la presenza di N. dispar in Nord-America. Questi dati
attendono una verifica: all’epoca di Linstow l’unico genere conosciuto era Nemato-
taenia, e quanto agli altri due autori, si tratta di tesi o rendiconti di laboratorio di
difficile consultazione e di cui non è possibile rintracciare il materiale.
DISTOICHOMETRA ITALICA N. SP. 81
Ciò conferma anche l’importanza del reperto da un punto di
vista zoogeografico e della coevoluzione di certi parassiti e dei loro
Ospiti; In questo caso infatti siamo di fronte a Nematotaeniidae molto
simili in Pletodontidi, paleartici e neartici, separati dall’Atlantico e
tra l’altro di difficile dispersione.
MATERIALI E METODI
Sono stati esaminati dieci esemplari di Speleomantes strinatit
(Aellen, 1958) della collezione Pastorino (etichettati inizialmente
Hydromantes italicus Dunn), datati 1972 e provenienti da tre sta-
zioni inedite, «Rifugio presso 11 Ponte di Rio dei Fontanini», «Rifugio
Rio Noce», «Rifugio Nun-Serrè», rispettivamente di S. Bartolomeo
di Savignone e di Isola del Cantone, in provincia di Genova; otto
sono risultati parassitati. L’intestino, col suo contenuto, era stato fis-
sato e conservato in formalina al 10%.
I cestodi successivamente estratti apparivano un po’ macerati e
contorti ma in discrete condizioni. Erano da uno a più esemplari
per ospite; mancavano esemplari perfettamente maturi, con capsule
paruterine a termine. Tutti gli esemplari sono stati colorati im toto
con carminio cloridrico od emallume diluito, differenziati in alcool
70° acidulato (HCl) e montati in Balsamo del Canada. Di alcuni sco-
lici sono stati confezionati preparati istologici con sezione 8-10 um
per l’esame delle strutture ghiandolari apicali, risultate PAS-positive
(reazione acido periodico-Schiff). Le osservazioni sono state eseguite
con microscopio ad ottica interferenziale (Nomarsky) compresa l’im-
mersione (x100). Nella descrizione per “proglottidi adulte” si inten-
dono quelle con ovario maturo e passaggio delle uova nell’utero,
sovente dette proglottidi mature.
La forma dei Nematotaeniidae non è piatta ben definita, tipica
dei Cestodi, ma può essere quasi cilindrica. Ciò può causare nella
preparazione una rotazione di tratti dello strobilo lungo l’asse lon-
gitudinale, sicché le proglottidi possono presentarsi all’osservatore
o viste dorso-ventralmente (la norma) o di lato. Un punto di riferi-
mento per capire la posizione della proglottide sotto osservazione è
la tasca del cirro: se distesa attesta una visione frontale (=dorso-ven-
trale), mentre se appare in sezione traversa la visione è laterale.
82 E. BURIOLA, M.V. PASTORINO & E BONA
RISULTATI
Distoichometra italica n. sp.
Holotypus: in Speleomantes strinatia (Aellen) di Liguria, Isola
del Cantone (GE), Rifugio Rio Noce, 1972, leg. M. V. Pastorino, un
es. montato su preparato microscopico (Muséum d’Histoire Natu-
relle, “Geneve Svizzera)
Paratypus: stessi dati dell’holotypus, un es. montato su prepa-
rato microscopico (Museo Civico di Storia Naturale “G. Doria”,
Genova).
Descrizione. Va premesso che, data l’anatomia estre-
mamente semplice e uniforme, 1 caratteri significativi sono pochi, e
purtroppo, tra questi, l'apparato copulatore (tasca del cirro e vagina)
non ha potuto essere osservato con precisione. Ci siamo perciò con-
centrati su tre aspetti di interesse per l’identificazione sia generica sia
specifica, di cui solo il primo era a tutt'oggi preso in considerazione.
E precisamente: 1) complesso utero-organo paruterino indicato da
JONES (1987) come “complesso paruterino” (morfologia, numero e
posizione degli organi paruterini, trasformazioni durante lo sviluppo
che coinvolge utero e organo paruterino); 2) organo ghiandolare api-
cale dello scolice; 3) formazione dei gusci embrionali, della capsula
uterina e loro rapporti con l’organo paruterino.
Strobilo tendenzialmente cilindrico, lungo 12-18 mm a matu-
razione quasi completa. Pori irregolarmente alterni. Muscolatura
longitudinale debole, di fasci sottili, netti e spaziati. Scolice largo
445-580 um, inerme, munito di quattro robuste ventose rotondeg-
gianti (140-220 um). Collo lungo e particolarmente largo nel tratto
subito dopo lo scolice, diametro massimo 650 um. Nella parte apicale
dello scolice tutto lo spazio tra le ventose è occupato da un ammasso
cellulare di natura ghiandolare costituito da cellule piriformi molto
allungate, ricche di vacuoli chiari immersi in una sostanza PAS posi-
tiva, e disposte in file colonnari (fig. 1).
Proglottidi adulte presenti a circa 6-7 mm dall’estremità cefalica;
estremamente corte e larghe (65-80 x 500-550 um); quelle gravide
quasi a termine (capsule paruterine non completamente formate) si
allungano rispetto alle precedenti diventando poco più lunghe che
larghe (275 x 220-250). Diametro dei canali escretori, dorsale: 2,5-
3, ventrale: 8-10. I testicoli sono due, dorsali, e possono apparire
DISTOICHOMETRA ITALICA N. SP. 83
ovali o sferici (55-61 x 80-100 um). Il dotto di ogni testicolo con-
verge nel dotto deferente che si dilata quasi subito formando una
vescicola seminale esterna allungata, sovente ad ansa e abbastanza
centrale, visibile chiaramente a partire dalle proglottidi semigravide;
può raggiungere 1 50-60 um in lunghezza e permanere anche nelle
proglottidi gravide. Questa vescicola non va confusa con un ricetta-
colo seminale come quello che persiste nelle proglottidi a matura-
zione avanzata in molti Ciclofillidei. Dalla vescicola esterna il dotto
deferente raggiunge la tasca del cirro, con sinuosità più o meno
accentuate. Penetrato nella tasca può aumentare leggermente di dia-
metro diventando sinuoso ad anse strette, aspetto assimilabile a una
vescicola seminale interna allungata, ripiegata su se stessa, delicata e
senza forma definita, e non solo a un dotto eiaculatore, che è certa-
mente molto corto data la piccolezza del cirro.
Fig. 1 - Distoichometra italica n. sp., sezione dell’apice dello scolice. In basso e a
sinistra porzione di ventose; in alto a destra limite anteriore dello scolice;
al centro masse scure di struttura ghiandolare Pas positiva.
La tasca del cirro è piccola, stretta, allungata, rastremata se vista
trasversalmente, a parete relativamente sottile, e misura: 125-136 x
22-25 um (quando stirata 170-175 x 18-20 um); il cirro, molto pic-
colo, è di difficile osservazione e non sembra spinescente.
L’ovario è piccolo, leggermente ovale (39-42 x 25-33 um), non
lobulato, difficile da individuare, anche per le poche ovocellule, e
84 E. BURIOLA, M.V. PASTORINO & F BONA
di rapida scomparsa; è ventrale e porale rispetto al vitellogeno. Il
vitellogeno, in posizione più mediana rispetto all’ovario è anch’esso
piccolo (30-35 um), ma facilmente osservabile (nelle proglottidi
adulte e prime gravide) per le sue cellule vitelline caratteristiche,
compatte e rifrangenti. Non è stata osservata la ghiandola di Mehlis,
che tra l’altro non è citata in nessuna descrizione di Nematotaenii-
dae. Tuttavia nella parete del vitellodotto, prima di raggiungere
l’ovidotto, sono state notate piccole cellule tondeggianti, trasparenti,
che potrebbero avere una funzione vicariante. Il lungo tratto tra-
sversale, leggermente sinuoso, che congiunge il punto d’incontro
di ovidotto e vitellodotto con l’orifizio femminile è detto da JONES
“canale copulatorio”. In realtà questo dotto dovrebbe corrispondere,
nella terminologia comune, alla “vagina”; una vagina estremamente
lunga, leggermente ventrale rispetto alla tasca del cirro e al defe-
rente. Questo “canale copulatorio” sembra sboccare nel piccolissimo
atrio con un cono (36-52 um), difficilmente visibile, con base rivolta
verso il poro e strozzato prossimalmente da uno sfintere piccolis-
simo (il cono potrebbe anche rappresentare il fondo dell’atrio). Nelle
proglottidi adulte o semi-gravide, subito dopo questa strozzatura, il
dotto vaginale può dilatarsi formando una ampolla ovale (42-61 x
20-22 um) abbastanza persistente. Questa ampolla sembra la vagina
Vera e propria, senza una parete con struttura differenziata, ma che
s1 evidenzia dilatandosi dopo l’inseminazione. In questo caso la fun-
zione di ricettacolo seminale verrebbe assunta dal lungo tubicino
di diametro irregolare che segue in direzione prossimale. Qualora
invece si volesse considerare come vagina solo lo sfintere e il piccolo
cono terminale, allora ampolla citata corrisponderebbe ad un ricet-
tacolo seminale in posizione terminale con lungo e stretto prolunga-
mento prossimale. L’atrio forma un piccolissimo bulbo (28-30 um di
diametro) sovente indistinto (fig. 2).
L’utero si forma in posizione anteriore, con una massa estesa
dorso-ventralmente (non trasversalmente) a contorno irregolare e
cavità ingombra di ammassi cellulari connessi alla sua parete, che
subito formano una capsula uterina attorno ad ogni uovo penetrato.
Il tessuto paruterino (che sin dall’inizio, prima ancora di assumere
la struttura di organo paruterino, si estende e aderisce sulla faccia
anteriore dell'utero) dà origine ad alcuni organi paruterini digiti-
formi, non rigidi, che gradualmente si allungano rimanendo più o
meno sinuosi e con leggere strozzature. La parete di questi sembra
DISTOICHOMETRA ITALICA N. SP. 85
in continuazione con lo strato più esterno della parete uterina.
L’utero si divide in due masse, una dorsale e l’altra ventrale, per
un certo tempo a contatto, ma che tendono a separarsi. Ciascuna
è incappucciata da 2 a 4 organi paruterini (raramente 1 solo) che
in totale ammontano a 4-6 (raramente 3 o 8). Gli organi paruterini
Fig. 2 - Distoichometra italica n. sp. Proglottidi adulte in sezione trasversale (a) e in
visione dorso-ventrale (b). Freccia scura: vescicola seminale esterna; freccia
chiara: dilatazione terminale vagina.
di ciascuna metà dell’utero sono diretti dorsalmente o ventralmente,
secondo la massa uterina cui appartengono, e leggermente inclinati
in avanti, soprattutto nelle proglottidi gravide. Si formano molto
vicini, quasi uniti alla base, ma diventano via via più indipendenti.
In ciascuna delle due parti dell’utero (dorsale e ventrale) si delimi-
tano delle porzioni o sacche di embrioni destinate a ciascun organo
paruterino, porzioni che rimangono a lungo a contatto tra loro e più
facili da individuare quando inizia il trasferimento degli embrioni
nell organo paruterino. Questo abbinamento di un organo paruterino
con la porzione di utero che gli compete è la vera unità funzionale
86 E. BURIOLA, M.V. PASTORINO & F BONA
del complesso utero/organo paruterino, indipendentemente dal fatto
che le singole porzioni di utero possano separarsi l’una dall’altra o
rimanere a contatto. Inizialmente l’asse centrale dell'organo parute-
rino è cosparso di nuclei impilati, connessi ad espansioni lamellari
trasversali, concave verso l’utero, che conferiscono all’organo paru-
terino un aspetto striato, caratteristico di molti Nematotaeniidae.
Queste lamelle concave servono a risucchiare dall’utero, con l’ausilio
di probabili movimenti peristaltici dell'organo paruterino, le “capsule
uterine” contenenti l’oncosfera, ed a trascinarle verso l’apice, ove si
formerà la capsula paruterina sferica, che, nel nostro caso, conterrà
da 1 a 3-4 oncosfere. Quando si prepara il risucchio degli embrioni,
nella parte prossimale degli organi paruterini (quella rivolta verso
l’utero) aumenta la spaziatura tra alcune lamelle, e ciò determina
la formazione di una o più cavità delicatissime che richiamano a sé
le “uova”, riteniamo con relativa “capsula uterina”. Queste lamelle
distendendosi e comprimendosi luna contro l’altra sotto la pressione
dell'embrione (o del gruppo di embrioni) penetrato, finiscono per
formare la parte interna, diventata compatta, della parete della cap-
sula paruterina la quale verrà poi anche rinforzata esternamente da
cellule del parenchima.
La formazione dei gusci embrionali dell’oncosfera, così chia-
mati perché derivano dai blastomeri iniziali dell'embrione e non da
cellule accessorie, avviene secondo lo schema tipico di numerose
famiglie di Ciclofillidei e con qualche variazione rispetto ad altre.
Il guscio più esterno possiede due grandi macromeri in posizione
opposta (detta polare) attorno all’oncosfera, mentre quello interno è
formato da tre cellule più piccole, mesomeri, situati all’incirca sotto
1 due macromeri, due da un lato, uno dall’altro. L'ampiezza e la
forma del guscio esterno può variare molto secondo i generi e le
specie; il guscio interno forma l’embrioforo, strato sclerificato ben
riconoscibile e talvolta con struttura caratteristica, sovente accom-
pagnato da uno o due strati amorfi che vi “aderiscono”. Attorno al
guscio esterno si trova una pellicola sottilissima aggiuntiva, difficil-
mente osservabile se non all’inizio dell’embriogenesi, prodotta dalla
ghiandola di Mehlis (“coque” in francese, “capsule” in inglese, da
non confondere con l'eventuale capsula uterina formata dall’utero).
In D. ttalica n. sp., nell’embrioforo che sembrerebbe rimanere
sottile, inizialmente con ispessimenti irregolari, ci è parso rintrac-
DISTOICHOMETRA ITALICA N. SP. 87
ciare gli avanzi tipici dei mesomeri e segni del processo di scleri-
ficazione che non sembra scostarsi dallo schema classico. Invece il
guscio esterno, che non è una struttura rigida, risulta normale da
una parte, con un grande macromero polare e una sottile pellicola
che lo congiunge al macromero opposto, mentre dall’altra forma un
particolarissimo ammasso di varie cellule, quasi grande come l’em-
brione. Contiene certamente un macromero cui sono addossate 3-5
cellule più piccole, di natura diversa. Una o due potrebbero essere
mesomeri del guscio interno, le altre avanzi di globuli polari, ma
la più strana e appariscente, formante una enorme vescicola, è di
origine dubbia. Potrebbe essere lo stadio finale della cellula vitel-
lina oppure anche un grande e costante vacuolo del macromero del
guscio esterno di un solo polo. Il guscio risulta così profondamente
asimmetrico (fig. 3). Da notare che, durante il passaggio dell’onco-
sfera attraverso l’organo paruterino per raggiungere la capsula paru-
terina, questo guscio esterno viene risucchiato per primo, formando
una propaggine elastica assai sottile e lunga che precede l’oncosfera
e probabilmente serve a richiamarla verso la capsula paruterina.
Fig. 3 - OP: organo paruterino; CU: capsula uterina; Em: embrione con 2 grosse
cellule ghiandolari tipiche e uncini; G,: guscio interno, futuro embriofo-
ro; G,: guscio esterno; Ma: macromero polare del guscio esterno; Ma,:
ammasso cellulare asimmetrico con macromero; Me: mesomeri del guscio
interno (vedi anche fig.8).
88 E. BURIOLA, M.V. PASTORINO & FE BONA
Diver veartnyo nio ien ies eedlmome ztalicarconrcur segna-
liamo la nuova specie riconduce al suo luogo di raccolta ed ha un
preciso valore zoogeografico, essendo questa la prima specie di
Distoichometra descritta per |’ Europa.
DISCUSSIONE
Secondo JONES (1987) la famiglia dei Nematotaeniidae é costi-
tuita da 18 specie suddivise in quattro generi, con l’aggiunta di sette
spectes inquirendae. Limitandoci alle prime, dodici sono presenti negli
Anuri, di cui otto loro esclusive (in Bufonidae, Ranidae, Hylidae e
Leptodactylidae, meno frequentemente in Rhacophoridae e Peloba-
tidae, e molto raramente in Microhylidae), e quattro comuni anche
a Caudati e Rettili (!); le ultime sei, che non compaiono in Anuri, si
trovano: cinque in Rettili ed una in Pletodontidi.
I Nematotaeniidae descritti in Pletodontidi sono pochi e com-
prendono solo generi del Nord-America (Cylindrotaenia e Distoicho-
metra), dove peraltro sono localizzati la maggior parte degli ospiti.
Unica eccezione è Nematotaenia minor Ricci, 1988, la sola specie
segnalata e descritta in Pletodontidi dopo la revisione di JONES
(1987), primo ritrovamento in Europa e prima segnalazione del
genere Nematotaenia nei Geotritoni; comunque questa attribuzione
generica è in attesa di conferma, anche se si può sin d’ora escludere
l'appartenenza a Cylndrotaenia o Distoichometra. Tre dei quattro
generi di Nematotaeniidae (Cylindrotaenia, Distoichometra e Nema-
totaenta) hanno almeno una specie parassita in Pletodontidi ed è in
quest'ambito che dobbiamo inserire la nostra specie. Si può subito
escludere l’appartenenza a Cylindrotaenia, per il numero dei suoi
organi paruterini strettamente limitato a due, e a Nematotaenia, per
il processo di formazione delle sue capsule paruterine che avviene
dopo lo smembramento dell’utero, nonché per il loro numero usual-
mente molto maggiore e la posizione disordinata nel parenchima.
Maggiori concordanze esistono per una attribuzione a Distoichometra.
Distoichometra Dickey, 1921 venne proposto per una nuova specie,
D. bufonis, in Bufo terrestris negli U.S.A., che differiva dalle specie
allora conosciute, Nematotaenia dispar (Goeze 1782) e Cylindrotaenia
americana Jewell, 1916, nella disposizione e nel numero delle capsule
paruterine (3-12). Due specie successivamente aggiunte al genere, e
DISTOICHOMETRA ITALICA N. SP. 89
precisamente: D. Rozloffi Douglas, 1958, con 6 capsule paruterine,
in Hyla regilla Baird & Girard, 1852 negli U.S.A., e Baerietta ente-
raneides (Helfer, 1948), pure con 6 capsule, in Aneides lugubris (Hal-
lowell, 1849), sempre negli U.S.A., dopo un riesame del materiale
vennero considerate da JONES (1987) come sinonimi di D. bufonts,
sicché il genere è rimasto, a tutt'ora, monotipico. Del resto la vali-
dita di enteranetdes, inizialmente descritta come Proteocephalus e, poi
trasferita al genere Baerietta (con solo specie a 2 capsule, oggi rite-
nuto sinonimo di Cylindrotaenia) da YAMAGUTI (1959), era già stata
messa in dubbio da Waitz & MEHRA (1961) e ScHMIDT (1980). D.
bufonis (fig. 4) rimane perciò l’unica specie cui confrontare D. italica.
Fig. 4 - Distotchometra kozloffi Douglas, 1958 (oggi, secondo JONES, sinonimo di
Distoichometra bufonis Dickey, 1921). Proglottide adulta in sezione tra-
sversale (a); proglottide gravida con capsule paruterine formate in visione
dorso-ventrale con due serie sovrapposte di capsule paruterine. Tratto da
DoucLas, 1958. L’ingrandimento di questa figura è lo stesso della fig. 2.
Col termine “complesso paruterino” JONES (1987) intende tutto
l'insieme formato da utero e organi paruterini, diverso da un genere
all’altro e talvolta anche da una specie all’altra, includendo anche
le trasformazioni che avvengono durante la maturazione nelle pro-
glottidi semigravide e gravide, fino alla formazione definitiva delle
capsule paruterine. Secondo questo schema, quando non c’è smem-
bramento dell’utero l’insieme del complesso paruterino si mantiene
in modo caratteristico per tutto il processo di maturazione. Questo
aspetto, che si distingue da quello di Nematotaenia in cui ogni ca-
psula paruterina finisce isolata nel parenchima, è stato confermato
90 E. BURIOLA, M.V. PASTORINO & FE BONA
da SwIDERSKI & TKACcH (1997a). Comunque anche quando non
esiste una frammentazione visibile dell’utero, si deve ammettere che
all’interno dell’utero rimasto intero vengano delimitate delle sacche
destinate al rifornimento di embrioni per ogni singolo organo paru-
66
terino. Con o senza separazioni, si formeranno delle “unità fun-
zionali” indipendenti, costituite da un organo paruterino e da una
porzione d’utero, che finiranno per trasformarsi in capsule parute-
rine: nella valutazione delle differenze converrebbe tener conto anche
di queste.
E° opportuno puntualizzare due aspetti funzionali diversi nello
sviluppo dell’organo paruterino. Nella fase iniziale l'organo parute-
rino appare come una appendice (anteriore in Cylindrotaenia e Distot-
chometra) di una porzione d’utero ancora piena di uova, appendice
diretta verso la capsula paruterina che sta formandosi alla estremità
opposta ed è ancora molto ridotta. Nella fase finale invece l’organo
paruterino, o meglio quanto avanza dopo la formazione della capsula
apicale, è diventato un'appendice della capsula paruterina, ormai
piena d’uova, appendice diretta verso i resti dell’utero svuotato.
Sono due aspetti, iniziale (prima del passaggio delle uova) e
finale (dopo il passaggio delle uova) dell’organo paruterino, talvolta
abbastanza simili, ma inversi e che non vanno confusi, per una esatta
interpretazione degli stadi del “complesso paruterino”. L'aspetto
trasversalmente striato dell'organo paruterino finale è da attribuire
alla contrazione di fibre muscolari circolari che strozzano l’accesso
alla capsula paruterina dopo il passaggio delle uova (fig. 3).
Il meccanismo del passaggio delle uova dall’utero alle capsule
paruterine attraverso l’organo paruterino, secondo JONES, è ancora
sconosciuto. Da quanto osservato, le uova di ogni porzione d’utero
vengono “risucchiate” attraverso il corrispettivo organo paruterino,
come si è detto, da movimenti peristaltici del medesimo e grazie alla
sua struttura lamellare (vedi descrizione); dalla sua base raggiungono
il suo apice dove è già iniziata la formazione della capsula.
Alcune osservazioni inedite su N. minor Ricci dimostrano che al
criterio di discriminazione che si basa sullo sviluppo del complesso
utero-paruterino (sensu JONES) e sulla modalità e tempi di distacco
delle singole unità funzionali utero-paruterine, l’una dall’altra e dai
residui dell’utero, bisognerà aggiungere l’aspetto puramente mor-
foistologico della struttura iniziale dell'organo paruterino e dei suoi
DISTOICHOMETRA ITALICA N. SP. 91
L'orientamento degli organi paruterini, carattere sovente uti-
lizzato in Cylindrotaenia, è di dubbio utilizzo in Distoichometra per
confronti con la letteratura (vedi ad esempio JONES, 1987, figg. 134-
138 di pag. 233), non essendo chiaro lo stadio dell'organo paruterino
considerato, se iniziale o finale.
distale
Fig. 5 - Fasi di sviluppo di una unità funzionale del complesso paruterino. Organo
paruterino (OP), anteriore all’utero (U), prima e durante il passaggio degli
embrioni; capsula paruterina (CP) con resti di organo paruterino (OPT)
dopo il passaggio delle uova, e dell’utero (RU), posteriori alla capsula. In
questo schema le capsule uterine non sono evidenziate. Figure tratte da
JONES (1987).
In Cylindrotaenia ed in D. bufonis, così come in italica, il tessuto
paruterino si sviluppa anteriormente all’utero, come sembra essere
la norma; in tutte le specie di Cylindrotaenia si formano due organi
paruterini (coppia) appaiati dorso-ventralmente che rimangono attac-
cati all’utero e l'ampiezza dell’angolo che li separa avrebbe valore
specifico; in D. bufonis si formano da tre a sei organi paruterini in
due file dorsale e ventrale sovrapposte (6-12 in tutto) e collegate ai
resti di un utero che sembrerebbe rimasto intero; purtroppo non
avendo osservato proglottidi gravide a termine in italica, non sap-
piamo se anche in questa specie, come in bufonis, le capsule parute-
rine rimangono collegate all’avanzo dell’utero.
Invece in D. ttalica l’utero si suddivide sin dall’inizio in due
masse, una dorsale l’altra ventrale, prima connesse da un istmo ma
poi indipendenti. Nella prima fase di sviluppo il complesso utero-
organo paruterino ricorda il modello di Cylindrotaenia con la dif-
ferenza che in italica, come si è detto, l’utero si suddivide in due
masse separate, ciascuna con 2 a 4 organi paruterini, e perciò in
totale da 4 a 8, contro i 6 a 12 in bdufonis e solo 2 in Cylindrotaenia.
92 E. BURIOLA, M.V. PASTORINO & F BONA
Quindi già solo lo sdoppiamento dell’utero e il numero di capsule
paruterine sarebbero sufficienti per distinguere ztalica da bufonis (fig.
6). La sovrapposizione dei loro intervalli di variazione del numero
Visione latero-laterale Visione dorso-ventrale
Anteriore Anteriore
Laterale | | Laterale
Ventrale | Dorsale
Posteriore . E Posteriore
Cylindrotaenia sp.
Anteriore Anteriore
Laterale Laterale
Ventrale | | Dorsale
Posteriori a ; ior
ORIGRIRE Distoichometra bufonis Posteriore
{da un minimo di 6 a un massimo di12 organi paruterini)
Anteriore Anteriore
N° minimo
organi paruterini
Ventrale | lux: _ Dorsale Laterale | Laterale
N° massimo
organi paruterini
Posteriore Posteriore
Distoichometra italica n. sp.
Fig. 6 - Schema del complesso utero-paruterino in Cylindrotaenia, Distoichometra
bufonis e Distoichometra italica n. sp. Utero: tratto spesso; organo parute-
rino: tratto sottile. All’apice degli organi paruterini si formerà la capsula
paruterina, qui omessa.
DISTOICHOMETRA ITALICA N. SP. 93
di capsule paruterine, 4-8 versus 6-12, non pare tale da infirmare
la differenza tra le due specie, convalidata anche da altri caratteri,
come, in ztalica: la cospicua massa ghiandolare apicale dello sco-
lice, la cui Importanza sistematica andrà meglio valutata, avendone
osservato tracce anche in altri Nematotaeniidae; la tasca del cirro più
stretta, piccola e fusiforme, in cui il rapporto larghezza/lunghezza
è di 1:6 contro 1:2 ed 1:3 (dai disegni di Jones 1987, in quanto
1 suol dati numerici sono difficilmente confrontabili coi nostri); la
vescicola seminale esterna, molto evidente a partire dalle proglottidi
semigravide, non osservata in bufonis; una dilatazione vaginale distale
pronunciata, con probabile piccolo sfintere pre-atriale, ove JONES
(1987) indica per bufonis un semplice “canale copulatorio” uniforme
(considerandolo addirittura tra 1 caratteri generici). Va comunque
precisato che la vescicola seminale esterna e la dilatazione vaginale,
che potrebbe vicariare un ricettacolo seminale in posizione anomala,
si osservano solo in determinati momenti funzionali, il che rende
necessario un controllo dei due caratteri in materiale certo di bufonis.
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Fig. 7 - Distribuzione dei generi: Nematotaenia (tratto continuo) con all’interno
Distoichometra italica n. sp. (area ovale nera), Distoichometra bufonis (trat-
teggio) e Cylindrotaenia (punto e linea) con all’interno (punto pieno) la
distribuzione per i Pletodontidi (da JONES, 1987, modificato).
94 E. BURIOLA, M.V. PASTORINO & E BONA
D'altra parte anche la distribuzione geografica dei due reperti,
Nord-America per bufonis ed Europa per italica, rendono verosimile
una differenza tra le due specie (fig. 7).
Quanto ai gusci embrionali, escluso DouG Las (1961a), con le
sue osservazioni istologiche su Distorchometra kozloffi Douglas, 1958
in Anuri nordamericani e su Cylindrotaenia diana (Helfer, 1948), in
Pletodontidi pure nordamericani, nessuno ha descritto la particolare
struttura del guscio esterno, con enorme cellula vescicolosa, da noi
pure osservata (fig. 8). Neppure lavori recenti di ultramicroscopia,
vedi JONES (1988) su C. hickmani Jones, 1985, SwIDERSKI & TKACH
(1997b) su Nematotaenia dispar (Goeze, 1782) e Conn (1999) su
Distoichometra bufonis Dickey, 1921, forniscono indicazioni in pro-
posito. Il che significa o che questi autori non hanno preso in consi-
derazione la suddetta struttura o che il loro materiale è ben diverso
Fig. 8 - (a): Cylindrotaenia diana (Helfer, 1948) e (b): Distoichometra kozloffi Dou-
glas, 1958. Embrioni, oncosfera ed annessi embrionali in fasi iniziali di svi-
luppo. Notare la particolare formazione vacuolare asimmetrica attribuita a
macromero del guscio esterno da DouGLAS (1961a), molto simile a quanto
osservato in Distoichometra italica n. sp. Tratto da DOUGLAS, 1961a.
dal nostro. Questa caratteristica del guscio esterno potrebbe avere
un significato sistematico interessante non essendo conosciuta, per
quanto si sa, nei Ciclofillidei, e per il fatto che potrebbe essere limi-
tata a una sola parte dei Nematotaeniidae.
DISTOICHOMETRA ITALICA N. SP. 95
La presenza e l’importanza sistematica di un ammasso ghian-
dolare apicale imponente andrà meglio valutata, avendone osservato
tracce anche in altre specie di Nematotaeniidae.
CONCLUSIONI
I Cestodi dei geotritoni sono poco conosciuti in Europa e perciò
sempre interessanti.
1)
2)
3)
4)
5)
6)
Il ritrovamento di D. italica in un geotritone dell’ Appennino
ligure allarga l’areale di diffusione dei Nematotaeniidae confer-
mandoli, per ora, come unica famiglia di Cestodi conosciuta in
questi Caudati.
In Europa l’unico genere conosciuto è Nematotaenia, negli
Anuri e, dopo la descrizione di N. minor Ricci, 1988, anche nei
Pletodontidi, mentre italica ha maggiori affinità con il genere
nordamericano monotipico Distoichometra Dickey, 1921.
Con ttalica il genere Distoichometra si estende anche ai Pletodon-
tidi europei, mentre 1 suoi ospiti tipici (ma non esclusivi, potendo
trovarsi anche in Anuri) sono i Pletodontidi nordamericani.
N. minor e D. italica n. sp. non solo sono stati i primi ritro-
vamenti di un Nematotaeniidae in Pletodontidi europei, ma
appartengono a generi diversi, il che fa pensare, contrariamente
a quanto supposto, ad una maggiore diversificazione di questi
Cestodi.
A parità di gruppo d’ospite ci sarebbe stata una differenziazione
geografica nell’ambito delle specie di uno stesso genere paras-
sita.
Un problema particolare, che esula dal presente lavoro, è sol-
levato da Nematotaenia minor Ricci, 1988, il cui modello di
sviluppo del “complesso paruterino” è nettamente diverso da
quello di Distotchometra italica n. sp., pur essendo stata trovata
in Pletodontidi europei, e diverso anche da quello degli altri
generi noti, compreso Nematotaenia.
96 E. BURIOLA, M.V. PASTORINO & FE BONA
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DISTOTCHOME TRA PTALICA IN, «SE. 97
RIASSUNTO
Distoichometra italica n. sp. si distingue dalle altre poche specie di Nemato-
taeniidae essenzialmente per sottili differenze dell’apparato utero-paruterino e per
un voluminoso, caratteristico, organo ghiandolare apicale dello scolice. E° la prima
specie di Distoichometra, genere prettamente nordamericano parassita di Anuri e Ple-
todontidi, descritta in Europa, dove era conosciuto soltanto il genere Nematotaenia.
Particolari interessanti sono: la suddivisione dell’utero in una massa dorsale
e una ventrale; il numero totale degli organi paruterini, da 4-6(8); la struttura dei
gusci embrionali dell’oncosfera, in cui quello esterno, con una enorme vescicola
asimmetrica, conferisce all'uovo un aspetto unico tra i Ciclofillidei, confermando la
descrizione di DOUGLAS (1961a) in Distorchometra e Cylindrotaenia.
ABSTRACT
Distoichometra italica n. sp. (Cestoda, Nematotaeniidae) parasite of European
plethodontid Speleomantes strinatit (Aellen, 1958) in Liguria.
Distoichometra italica n. sp. differs from the other few species of Nematotaenii-
dae in details of the uterus-paruterine organs and in a bulky, characteristic glandular
structure on the scolex apical face. It is the first species of Distorchometra described
for Europe, where only the genus Nematotaenia was known till now.
Interesting characters are: the subdivision of the uterus into a dorsal and a
ventral mass; the total number of paruterine organs, varying from 4 to 6(8); the
structure of the oncospheral envelopes, where the outer envelope, showing an enor-
mous asymmetrical vesicle, assumes an aspect unique amongst the Cyclophyllidea,
corresponding to DouGLAS’ (1961) description with reference to Distoichometra and
Cylindrotaenia.
tate? .caonimnislo
ae i N
posta rzie (
"I
Ù an
99
BIANCA MARIA Uva *, MADDALENA STURLA * &
MARIA ANGELA MASINI *
KIDNEY AND OSMOREGULATION IN
SPELEOMANTES GENET (TEMMINCK & SCHLEGEL, 1838)
(AMPHIBIA, PLETHODONTIDAE)
INTRODUCTION
Vertebrates that live in hypoosmotic environments maintain the
equilibrium between extracellular and intracellular compartments
excreting the excess of water and reabsorbing ions. Amphibians are
the first Vertebrates that conquered with some success the dry land;
some spend much of their life on the ground but return to water
periodically to reproduce. Some salamanders have adopted a variety
of adaptations to avoid the necessity of returning to water, but very
few succeeded. Plethodontid salamanders like Speleomantes genet
(Temminck & Schlegel, 1838), are among the few that were success-
ful in laying their eggs on the ground of humid caves. They live in
dark limestone caves where the temperature is fairly stable (LANZA
1946), they are lungless and possess an excellent olfactory apparatus
that allows to catch preys in the darkness (UvA & DEPLANO 1983;
Uva 1985). Ions reabsorption and water handling must therefore be
a fundamental priority.
Aim of the present research was to investigate on the presence
and localisation of ion transport and water channel proteins com-
paring in the kidneys tubules of Speleomantes gene: the histological
architecture with the immunohistochemical results.
Sodium ions, brought from the lumen into the cells via Na‘/
K*/Cl cotransport proteins, are transported by the sodium pump in
the extracellular compartment. Water may follow passively. Recently
* Dipartimento di Biologia, Università di Genova, Viale Benedetto XV n. 5,
16132 Genova, Italia.
100 B.M. UVA, M. STURLA & M.A. MASINI
a family of water channel proteins, the aquaporins, that rules the
transmembrane trafficking of water, was identified (AGRE et alti
1993). Calcium ions are also reabsorbed in the kidney tubules. The
mitochondrial density was correlated to the presence of the osmo-
regulatory proteins in the cells of the tubules.
‘The investigation was carried out by histological techniques and
immunohistochemistry using antibodies to Na‘/K*/Cl cotransport
proteins, Na*/K*ATPase and Ca°*ATPase, the water channel pro-
tein AQP, and the antibody to the inner mitochondrial membrane
(AMA).
MATERIALS AND METHODS
Animals and tissue preparation
Six specimens of Speleomantes genet were collected in Sardin-
ian caves and housed in a tank with mud and sand. Within a few
days the animals were killed by a blow to the head and spinal cord
transection. The kidneys were immediately removed at 4°C, fixed in
Bouin’s fluid and then processed for embedding in paraffin wax.
Animal manipulation was performed according to the recom-
mendations of the Ethical Committee and under the supervision of
authorised investigators.
Histology
Bouin fixed sections (5um thick) were stained with the haema-
toxilys-eosin technique.
Immunohistochemistry
Sections (5um thick) from Bouin-fixed samples were subjected
to the indirect immunofluorescence technique (COONS et alzi 1955).
Sections were dewaxed and after exposure in a moist chamber to
Normal Goat Serum (diluted 1:50; Dako, Santa Barbara, CA) at
20°C, the unwashed sections were incubated overnight at 4°C with
the following antisera: Ab-AMA (Antibody to Mitochondrial Anti-
gen) raised in rabbit (diluted 1:20; Medic, Pavone Canavese, Italy),
anti-water channel aquaporin 3 (AQP3) raised in rabbit (diluted 1:300;
KIDNEY AND OSMOREGULATION IN SPELEOMANTES GENEI 101
Sigma-Aldrich, Milano, Italy), Ab-Na'K*-ATPase, subunit, Ab to
Ca°*ATPase, and Ab-Na'/K*/CI (T, NKCC1) cotransporter raised
in mouse (these antibodies were obtained from the Developmental
Studies Hybridoma Bank-Department of Biological Sciences, Uni-
versity of Iowa, Iowa City, IA). After washing in phosphate buffered
saline (PBS, 0.1 M, pH 7.4), a second layer of fluoresceine-isothio-
cyanate conjugated -globulins, swine anti-rabbit (diluted 1:20, Dako)
for the Ab-AMA, Ab-AQP3, and goat anti-mouse (diluted 1:100,
Sigma-Aldrich) for the Ab- Na*K*-ATPase, Ca**ATPase and Na'/
K*/Cl cotransporters treated sections, was applied for 30 min in a
moist chamber, at 20°C. Sections were rinsed in PBS, mounted with
glycerol-PBS (1:9) and examined under an Olympus epifluorescence
microscope. The specificity of the immunostaining was verified by
omitting one of the steps of the immunohistochemical procedure, or
by replacing the primary antiserum with non-immune serum or PBS.
a, : = a,
S22 ni cc. ae
Fig. 1 - Photomicrograph of a transverse section of Speleomantes genet kidney to
show the general arrangement of the tissue. Haematoxylin-eosin x 40.
RESULTS
Histology
The renal tubule consists of a big corpuscle, a long proximal
segment, a distal segment and a collecting duct; two narrow ciliated
102 B.M. UVA, M. STURLA & M.A. MASINI
segments connect the glomerular capsule with the proximal segment
and the latter with the distal segment (fig. 1 and fig. 2). The long
proximal segment consists of high cells with basal nucleus, a brush
border and vesicles in the apical region, protruding toward the
lumen, in which large quantities of materials are secreted (fig. 2 A).
The distal segment consists of moderatly high cells with no brush
border in the apical region (fig. 2 B). The collecting duct consists
of low cuboidal cells, deprived of brush border and with very few
membrane infoldings at the basal side (fig. 2 C).
Fig. 2 - Diagramatic reconstruction of a renal tubule.(A) section of the proximal
region showing apical vesicles and material into the lumen. (B) section of
the distal segment with basal nucleus and clear apical cytoplasm. (C) sec-
tion of the collecting duct with low cuboidal cells. A,B,C x 100.
KIDNEY AND OSMOREGULATION IN SPELEOMANTES GENEI 103
Immunohistochemistry
Na*/K*/Cl cotransporter. Immunoreactivity for the cotransport
proteins was distributed in the cytoplasm of the cells in the proxi-
mal and distal segments. In the collecting duct the positivity was
mainly localised at the apical region of the cells (fig. 3 a).
Na*K*t-ATPase. Immunoreactivity for the sodium pump was lim-
ited to the distal segments, at the basal-lateral side of the cells (fig. 3 b).
Fig. 3 - (a) Immunoreactivity for the cotransport proteins in the proximal and
distal segments (arrow and arrowhead respectively) and in the collecting
ducts (star). (b) Immunoreactivity for Na*K*-ATPase in the distal seg-
ments locased at the baso-lateral sides of the cells. (c) Immunoreactivity
for Ca2*ATPase distributed in all the cytoplasm of the cells in the distal
segments. (d) Immunoreactivity for AQP, in the cells of the proximal seg-
ment and (e) in the cells of the collecting ducts. (f) Immunostainig for
AMA locased at the luminal side of the cells in the collecting ducts. a x50;
Db x/0: €, a. &, f ZOU,
104 B.M. UVA, M. STURLA & M.A. MASINI
Ca?*ATPase. The immunostaining was localised in the cyto-
plasm of the distal segment’s cells (fig. 3 c)
Aquaporins. The reaction was distributed throughout the cyto-
plasm in the cells of the proximal tubules and limited to the luminal
side of the cells in the collecting ducts, where the immunoreactiv-
ity was very strong. In the proximal tubule AQP3 is also located in
intracellular vesicles protruding into the lumen of the plasma mem-
brane (figs. 3 d, e).
Mitochondria. Immunostaining for AMA (proteins of the inner
mitochondrial membrane) was localised in the cells of the proximal
tubules, gathered around the nucleus, in the distal segment, located
in the basal part of the cells, and in the collecting ducts where mito-
chondria were concentrated at the luminal side (fig. 3 f).
DISCUSSION AND CONCLUSIONS
‘The architecture of the kidney in diverse species of Amphibians
shows no difference: the nephrons consists of the same segments
and the shape of the cells, in each segment, are very similar. In
consequence, the maintenance of the ion-water equilibrium in the
diverse environmental conditions must be allocated in the osmoreg-
ulatory mechanisms, present in the different regions of the nephron.
Na‘/K* ATPase and Na'/K*/CI cotransporters are the major proteins
involved in ion transport across the kidney tubules. Na*/K*ATPase
is, in most eukaryotic cells, the enzymatic activity responsible for
the active transport of Na*. The enzyme has been shown to consist
of two subunits a and B. The o subunit is the catalytic part of the
Na'/K* exchange and shows a highly conserved aminoacid sequence
in diverse vertebrate and invertebrate species (KAWAKAMI et al. 1985;
SHULL et ali 1985).
The family of Aquaporins (AQPs) consists of ten proteins cloned
from lower organisms, like yeast, to mammals (for a review see AGRE
2000; VERKMAN & Mirra 2000). Two aquaporins subgroups appear
to be present: AQPs that are selectively permeable to water (AQPs
1,2,4,5,6,8) and aquaglyceroporins (AQPs 3,7) that are permeable
both to water and glycerol (VERKMAN & MITRA 2000). Functional
expression of aquaporin 3 in Xenopus oocytes confirmed its pre-
dominant water-channel function in Amphibians. AQP3 mRNA was
KIDNEY AND OSMOREGULATION IN SPELEOMANTES GENEI 105
mainly expressed in rat kidney in the cells of the collecting duct
(ISHIBASHI et alu 1994).
In Speleomantes, immunoreactivity for the cotransporter NKCC1
T,, was limited to the distal segment and the collecting duct, seg-
ments involved in ion and water reabsorption. The monoclonal anti-
body to the Na'/R'ATPase, IGg 5, recognised its epitope in the
cells of the distal segment. Immunoreactivity for AQP3 was very
strong and distributed in the proximal and distal segments. The
presence in the proximal segments’ cells of AQP3-filled vesicles pro-
truding into the lumen may indicate a fusion by exocytosis with the
plasma membrane, thus inserting AQP3 into the membrane. This
process was described for AQP2 in mammalian renal cells (BROWN
et alu 1998).
It may be concluded that Speleomantes, that spends its life on
land, reabsorbs from the preurine, by means of the collecting ducts
cells, water and, moderately, ions from the proximal and distal seg-
ments. A similar function is seen in the segments of the kidney of
some Birds and in Mammals.
ACKNOWLEDGEMENTS
This work was supported by the University of Genoa, Italy.
The antibody developed by Fambrough D.M. was obtained from
the Developmental Studies Hybridoma Bank developed under the
auspices of the NICHD and maintained by The University of Iowa,
Department of Biological Sciences, Iowa City, IA 52242.
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ABSTRACT
Speleomantes genet spends its life in humid habitats and completely avoids
water even during reproduction, its control of ion-water balance must therefore be
a fundamental priority. In Amphibians the kidney is one of the organs involved in
the loss of water, being non-mammalian vertebrates unable to produce hyperosmotic
urine. To reduce water and ion loss the cells in the renal tubules must possess well-
developed osmoregulatory machinery.
Sodium ions, brought into the cells via Na'/K'/CI cotransport proteins, are
extruded by the sodium pump Na'/K*ATPase in the extracellular compartments.
The water channel proteins, aquaporins, rule the transmembrane trafficking of
water. Ca’?*ATPase control the reabsorption of calcium ions. The presence of ion
cotransport proteins, sodium pump, Ca°*ATPase and aquaporins were investigated
in the different regions of the renal tubule. The mitochondrial density was corre-
lated to the presence of the osmoregulatory proteins.
The investigation was carried out by histological staining to identify the seg-
ments of the nephron and by immunohistochemistry using antibodies to Na*/K*/Cl
cotransport proteins NKCC1 T,, to Na*/K*ATPase, to Ca°*ATPase, to the water
channel aquaporin 3 and to proteins of the inner mitochondrial membrane AMA.
The results indicate that ion reabsorption occurs in the distal and collecting
ducts, while water channels are located in the proximal segment and in the collect-
ing duct of the nephron.
In Speleomantes therefore different segments of the renal tubule are specialised
to perform diverse functions, all of which are cooperating to the maintenance of
ion-water balance.
KIDNEY AND OSMOREGULATION IN SPELEOMANTES GENEI 107
RIASSUNTO
Rene ed osmoregolazione in Speleomantes genei (Temminck & Schlegel, 1838)
(Amphibia, Plethodontidae).
Speleomantes genei trascorre la sua vita in ambienti umidi completamente svin-
colato dall'ambiente acquatico anche durante la riproduzione. La difesa del patrimo-
nio idrico-salino deve quindi necessariamente essere un problema prioritario. Il rene
è tra gli organi più coinvolti nella perdita d’acqua poiché i Vertebrati non mam-
miferi producono un’urina ipoosmotica rispetto al plasma. Per ridurre la perdita
d’acqua e di ioni le cellule del tubulo renale devono possedere un ben sviluppato
sistema osmoregolativo. L’ultrafiltrazione glomerulare lascia passare gli ioni nella
preurina, proteine cotrasportatrici, quali la Na*/K*/Cl cotransporter, trasferiscono
gli ioni sodio dal lume all’interno delle cellule del tubulo renale. La pompa sodica
Na'/K'ATPasi estrude gli ioni sodio nel comparto extracellulare. Le aquaporine,
canali per l’acqua, regolano il trasporto delle molecole d’acqua attraverso le mem-
brane plasmatiche. La Ca°*ATPasi controlla il riassorbimento degli ioni calcio.
In questa ricerca la presenza delle proteine cotrasportatrici, della pompa sodica,
della Ca°*ATPasi, e dell’aquaporina è stata studiata nelle differenti regioni del tubulo
renale. La densità mitocondriale è stata correlata alla presenza delle proteine coin-
volte nell’osmoregolazione. La ricerca è stata condotta con colorazioni istologiche
per identificare 1 differenti segmenti del tubulo renale e con metodiche d’immu-
noistochimica utilizzando anticorpi contro la proteina cotrasportatrice Na*/K*/CI
NKCCI T4, gli enzimi Na*/K*ATPasi e Ca?*ATPasi, la proteina aquaporina 3 ed
anticorpi contro proteine della membrana mitocondriale interna AMA. I risultati
indicano che il riassorbimento attivo degli ioni avviene nel segmento distale e nel
dotto collettore, mentre i canali per l’acqua sono localizzati nel segmento prossimale
e nel dotto collettore. In Speleomantes quindi i diversi segmenti del tubulo renale
sono specializzati per eseguire funzioni differenti, tutte però coordinate al manteni-
mento dell’equilibrio idrico-salino.
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109
RES LIGUSTICAR CCXLEVTH
ROBERTA CIMMARUTA*, GIANLUCA FORTI **,
BENEDETTO LANZA *** & GIUSEPPE NASCETTI *
THE EFFECTS OF QUATERNARY GLACIATIONS ON
THE GENETIC STRUCTURE OF SPELEOMANTES
STRINATII (AELLEN, 1958)
(AMPHIBIA, PLETHODONTIDAE)
INTRODUCTION
The alternation of cold and warm stages of glacial and inter-
glacial periods during the Pleistocene had a strong impact on the
distribution and evolution of vegetation and associated faunal spe-
cies (Comes & KaDEREIT 1998; HewITT 2000). One of the animal
genera strongly influenced by the succession of glacial and intergla-
cial stages has been the plethodontid salamander Speleomantes, due
to its particular biological features. Indeed these salamanders usually
hatch completely metamorphosed from eggs, lack an aquatic larval
stage, are lungless with cutaneous and bucco-pharyngeal respiration
and are strongly associated with underground retreats, offering a
steady cold and moist environment (SALVIDIO et alzi 1994; CIMMA-
RUTA et alti 1999; LANZA 1999). These features, coupled with low
vagility and restricted home ranges, make Speleomantes’ geographic
distribution strongly affected by climatic variations.
In particular, the species Speleomantes strinati has a relatively
wide range, compared with those of the congeneric species, com-
prising north-western Italy and south-eastern France. In these zones
* Dipartimento di Ecologia e Sviluppo Economico Sostenibile, Università della
Tuscia, Via S. Giovanni Decollato 1, 01100 Viterbo, Italia;
e-mail: cimmaruta@unitus.it & nascetti@unitus.it
** Museo del Fiore, Piazza G. Fabrizio 17, 01021 Acquapendente (VT), Italia;
e-mail: museo.fiore@tin.it
*** Dipartimento di Biologia Animale e Genetica & Museo di Storia Naturale (Se-
zione Zoologia “La Specola”), Università degli Studi di Firenze, Via Romana
17, 50125 Firenze, Italia; e-mail: benedetto.lanza@tin.it
110 R. CIMMARUTA, G. FORTI, B. LANZA & G. NASCETTI
the climatic variations of the Quaternary had great influence on the
evolutionary history of local populations because of the uneven
local orography. The genetic diversity of this species, investigated
by means of allozyme electrophoresis, has been correlated with the
paleoclimatic events of the species range, to understand the mi-
croevolutionary mechanisms leading to its extant genetic structure.
A number of subspecies has been described on morphological basis
within this species (see LANZA et ala 1995: p.53) but their validity
has been recently challenged based on genetic ground (NASCETTI et
alti 1996). The data obtained here on the genetic-geographic struc-
ture of S. strinatit have been used to reanalyse the systematics of
these questioned taxa. 3
MATERIALS AND METHODS
About 400 specimens of S. strinati, collected from 29 popula-
tions scattered through the whole range of the species have been
studied (Tab. 1).
The techniques used for multilocus electrophoresis are those
reported in LANZA et ala (2005) and are described in detail in
LANZA et alti (1995). Following these procedures with minor modi-
fications, the following 33 putative loci have been scored: a—Gpdh,
Ldh-1, Ldh-2, Hbdh, Mdh-1, Mdh-2, Mdhp-1, Mdhp-2, Idh-1,
Idh-2, 6-Pgdh, Gapdh, NADH-dh, Sod-1, Sod-2, Np, Aat-1,
Aaa CARRA dA Est, PedpS0, «Bed=D; Lap, Ada; Ada-2, Cad;
Ca-3, Fum, Mpi, Gpi, Pgm-1, Pgm-2. They included about one
third of fast and two thirds of slow evolving loci, sensu SARICH
(1977) and KoEHN & EANEs (1978).
The genetic variability of populations was evaluated using the
following parameters: overall number of alleles per population (A);
percentage of polymorphic loci (P) following 99% (P99) and 95%
(P95) criteria and mean expected (He) and observed (Ho) heterozy-
gosity per population. The statistical significance of departures from
the Hardy-Weinberg equilibrium was estimated using Y? test.
Genetic distances (D,.. and iL apa have been calculated accord-
ing to both NErs (1972) and Rogers’ (WRIGHT 1978) methods.
Calculations were performed using BIOSYS-1 computer program
(SWOFFORD & SELANDER 1989). Times of evolutionary divergence
EFFECTS OF QUATERNARY GLACIATIONS
111
(t) were calculated using the formula proposed by NEI (1975) when
Dior:
ba SALSE
A principal component analysis (PCA) was carried out using
SYSTAT 5.2 (WILKINSON et ali 1992). The PCA was based on a
matrix of the allele frequencies of polymorphic loci, after removing
alleles with frequencies lower than 10%.
Table 1 - Code number of Speleomantes strinatii samples listed with the collecting
Number
o SONA vt bw a
fd —
ID
ND N N N N KH KN KH HK N © KR °° °° T_T °° 7 © n
SCO! SS (GN. “Ga 2 GO IS: = |« © OS Ii ( Ga = Go IN
sites and their province and region.
Collecting sites
Pietra di Vasca Mt.
Eastern Slope of Groppi Mt.
Environs of Carro and Ponte S. Margherita
Pu Mt., in the Rio Frascarese Valley
Near Cassagna
Cave “Tana de Strie”
Cave “Tana da Cruxetta”
Near Codolo
Near Bardi
Near S. Pietro di Novella and Rapallo
Near Scaglia, Bargagli
Near Cartasegna
Near Isoverde
Near Millesimo
Near Roveirola, N slope of Bric Cornavento
Near Finale Ligure
Near Gavone
Near Toirano
Left bank of the Rio Roburentello stream
Near Roaschia and near Rivoera
S. Bartolomeo Hill, S slope
Near Caravonica
Downstream Tenarda dam
Near Rocchetta Nervina
Near Tenda
Near Luceram
Between Peille and St. Martin de Peille
Near Aspremont
Near Maissana and SW slope of Baralucco Mt.
Province
Genoa
Genoa
La Spezia
Genoa
Genoa
La Spezia
La Spezia
La Spezia
Massa Carrara
Parma
Genoa
Genoa
Alessandria
Genoa
Savona
Savona
Savona
Savona
Savona
Cuneo
Cuneo
Imperia
Imperia
Imperia
Imperia
Region/Country
Liguria
Liguria
Liguria
Liguria
Liguria
Liguria
Liguria
Liguria
Tuscany
Emilia Romagna
Liguria
Liguria
Piemonte
Liguria
Liguria
Liguria
Liguria
Liguria
Liguria
Piedmont
Piedmont
Liguria
Liguria
Liguria
Liguria
France
France
France
France
142 R. CIMMARUTA, G. FORTI, B. LANZA & G. NASCETTI
RESULTS
Eleven loci out of the 33 studied were monomorphic, show-
ing the same allele in all the populations sampled: [dh-2, NADH-
dh, Np, Sod-1, Sod-2, Aat-2, Adk, Pep-C, Lap, Fum, Mpi. The
remaining 22 loci showed from two to four alleles per population.
The pattern of allele frequencies at many loci concurred in show-
ing a higher genetic variation in western populations, while samples
from the eastern part of the range were genetically more homo-
geneous. This pattern is confirmed by the distribution of the private
alleles (i.e., alleles found in a single population; NEEL 1973): 15 over
18 private alleles where in the samples from the western part of the
Factor 2
Factor 1
Fig. 1 - A) Geographical distribution of the studied populations, symbols refer
to the subspecies to which they were ascribed on morphological ground.
B) PCA based on allele frequencies, the percentage of the total variance
explained is 88.7 (80.6 is explained by Factor 1). The terra typica of each
subspecies is circled.
m (squares) S. s. ligusticus, * (stars) S. s. argentatus and “nameless” samples
from Finalese (15-18), & (triangles) S. s. bonzanoi, ® (circles) S. s. strinatii.
EFFECTS OF QUATERNARY GLACIATIONS ms
Table 2 - Parameters of genetic variability in the 29 studied populations of S. stri-
natu. Standard errors are in parentheses.
Population A 154 A BL H
99 95 lo) e
ii 1.1 12.1 6.1 0.009 0.011
(0.005) (0.006)
Da 1.1 9.1 9.1 0.047 0.035
(0.029) (0.020)
3: 1.1 6.1 6.1 0.027 0.023
(0.019) (0.016)
4, 1.1 9.1 9.1 0.022 0.022
(0.013) (0.013)
6: 1.1 6.1 3.0 0.010 0.009
(0.008) (0.007)
6. E 6.1 3.0 0.007 0.007
(0.006) (0.005)
a 11 6.1 6.1 0.018 0.022
(0.012) (0.016)
8. i {21 ipa 0.034 0.028
(0.020) (0.015)
9. 11 6.1 6.1 0.014 0.019
(0.010) (0.015)
10. 1.0 3.0 3.0 0.013 0.011
(0.013) (0.011)
(a 1.1 9.1 9.1 0.031 0.037
(0.018) (0.022)
(23 1.1 9.1 9.1 0.035 0.030
(0.022) (0.018)
13. 1.1 9.1 9.1 0.025 0.027
(0.016) (0.017)
14, 1.1 9.1 9.1 0.027 0.024
(0.017) (0.015)
15. 11 9.1 9.1 0.036 0.031
(0.022) (0.018)
16. 1.2 21.2 21.2 0.079 0.085
(0.030) (0.031)
17. (2 18.2 18.2 0.062 0.056
(0.028) (0.024)
18. 1.2 15.2 1349 0.052 0.050
(0.025) (0.024)
19. 1.4 33.3 18.2 0.079 0.077
(0.028) (0.027)
20. 1.1 12.1 4 0.041 0.043
(0.022) (0.023)
21. 1.1 6.1 6.1 0.020 0.021
(0.015) (0.015)
114 R. CIMMARUTA, G. FORTI, B. LANZA & G. NASCETTI
Table 2 - (Continued) Parameters of genetic variability in the 29 studied popula-
tions of S. strinatit. Standard errors are in parentheses.
Population A PP Pr H Tr
99 95 o e
DD 1.4 36.4 30.3 0.093 0.125
(0.027) (0.036)
Vici 1.3 27.3 27.3 0.108 0.108
(0.034) (0.034)
24. 1.4 30.3 dip 0.088 0.091
(0.030) (0.031)
25. 1.3 24.2 24.2 0.093 0.096
(0.031) (0.031)
26. i 24.2 24.2 0.091 0.085
(0.032) (0.030)
OF: 12 18.2 18.2 0.081 0.075
(0.032) (0.030)
28. We ie 1552 0.048 0.065
(0.020) (0.026)
29. 1.3 07 3 24.2 0.077 0.089
(0.026) (0.030)
range (samples 15-29), while only three have been found in the 14
easternmost populations. Moreover, all the private alleles with fre-
quencies higher than 10% have been found in western populations.
The higher genetic variation of westernmost populations is also
evidenced by the values of genetic variability parameters (Tab. 2).
In the easternmost populations (1-14) the averaged expected hetero-
zygosity was 0.022 (range 0.007-0.037) and the percentage of poly-
morphic loci (P,,) had a mean value of 8.0% and a range of 3-12.1%.
The values observed for the samples 15-21 were higher, with mean
values of H, reaching 0.052 (range 0.021-0.085) and P,, between
6.1-33.3 (mean value 16.5). The western populations (samples 22-
29) show the highest levels of genetic variability, with heterozygosity
values ranging between 0.065 and 0.125 and a percentage of poly-
morphic loci from 18.2 to 36.4. Mean values of these parameters
were H =0.092 and P,,=26.1, two to four times those recorded for
the other populations.
The PCA evidences three main groups of samples (fig. 1B).
The group in the upper-right part of the graph clusters the east-
ern samples, which are very similar to each other, in spite they are
EFFECTS OF QUATERNARY GLACIATIONS 115
scattered over a half of the whole range of the species. This group
corresponds to the subspecies S. s. ligusticus (Stefani, 1969), being
the terra typica of this taxon Valdettaro Cave, near Rapallo (sample
11). A second group was represented by the westernmost popula-
tions (samples 22-29), including the samples (22-23) so far described
as S. s. bonzanot (Bruno & Bologna 1973) and S. s. strinatii (Aellen,
1958) (samples 24-29). The samples belonging to the subspecies S.
s. argentatus (Stefani, 1969) (samples 19-21) and those belonging to
a nameless form (15-18) were split in two differentiated groups. The
first group (samples 19-21) was close to S. s. ligusticus. The second
group was in the lower part of the graph and includes the Ligu-
rian populations from the “Finalese” area (samples 15-18). These
four populations are the most genetically differentiated in spite they
are located in the central part of the species range. Therefore, PCA
indicates that three main population groups could be found within
S. strinatit: western populations (22-29), samples from “Finalese”
(15-18), and eastern populations (1-14 and 19-21).
Table 3 - Genetic distances calculated according to Rogers’ method (WRIGHT,
1978) for the three population groups identified within SS. strinatiiz. Mean
values below the diagonal, range of distances above the diagonal. On the
diagonal are the ranges within each group.
Population group “Eastern” “Finalese” “Western”
(samples 1-14,19-21)
(samples 15-18)
(samples 22-29)
The genetic distances calculated according to Rogers’ method
(WRIGHT 1978) supported the identification of three population
groups (Table 3). ‘The eastern samples (1-14 and 19-21) are shown
to have a quite low genetic differentiation, with the easternmost
populations (samples 1-14) showing very low DRogers (between
0.008 and 0.141), that slightly grew to 0.127-0.212 when the three
samples from the central part of the range (19-21) are added. The
populations from western range (samples 22-29) are well differenti-
116 R. CIMMARUTA, G. FORTI, B. LANZA & G. NASCETTI
ated both from the other population groups (DRogers between 0.196
and 0.381) and among them (ranging 0.108-0.344), confirming the
genetic heterogeneity of this cluster. Finally, the populations 15-18
from “Finalese” are confirmed as highly differentiated, showing the
highest recorded average distance from the other populations (aver-
age DRogers 0.312).
Table 4 - Mean genetic distances (D,,, NEI, 1972, below the diagonal) and diver-
gence times in years (t, NEI, 1975, above the diagonal) between the three
genetically characterised forms identified within S. strinatit.
“Eastern”
“Eastern” form (samples 1-14,19-21) t = 590.000 t= 375. 000
“Finalese” form (samples 15-18) t = 500.000
“Western” form (samples 22-29) wor ae
DISCUSSION AND CONCLUSIONS
The results obtained allowed the identification of three geneti-
cally and geographically characterised groups of populations. A
genetically homogeneous group occupies a wide area (samples 1-14
from the eastern part of the range) and is genetically close to the
population group from the western area (19-21). The relatively small
westernmost part of the range hosts populations (22-29) that are
highly differentiated both among them..and from the other clusters
identified. Finally, the most divergent population group is located
in the central part of the range and covers a very small area in the
“Finalese” region (samples 15-18).
From a taxonomic point of view, it was hard to find out a cor-
respondence between these three groups and the formally described
morphological subspecies. The “eastern” group (1-14 and 19-21)
includes the terra typica of the subspecies S. s. ligusticus (Stefani,
1969), but also that of S. s. argentatus (Stefani, 1969) (cave Grotta
delle Ruccaie, near Toirano, sample 19), along with the populations
from Roburent area, usually included in this last subspecies. In the
westernmost group are clustered all together the populations classi-
fied as S. s. strinatit (Aellen, 1958) (with the terra typica: the cave
EFFECTS OF QUATERNARY GLACIATIONS 117
Grotte d’Aspremont, n. 29) and S. s. bonzanoi (Bruno & Bologna,
1973) (samples 22 and 23, with this latter as the terra typica from
the cave Tana I° du Casa). The most genetically differentiated clus-
ter from the Finalese area does not include any terra typica. ‘These
results clearly indicate that the so far proposed subspecies are incon-
sistent with the genetic structure of the species.
The genetic subdivision of ,S. strinatti in the three above iden-
tified population groups was consistent with the paleoclimatic his-
tory and the orography of the species’ range. It is known that the
speciation process in Speleomantes occurs mainly by divergence in
allopatry, as in the larger part of plethodontids (GARCÎA-PARÎS et
alti 2000), and is strongly influenced by paleoclimatic events via the
rising of geographic barriers allowing the differentiation via muta-
tion sum (FORTI et ala 1998; CIMMARUTA et alti 1998). In particular,
it has been speculated that the glaciations played an important role
at the evolutionary level, allowing the origination of the extant spe-
cies by means of the alternation of glacial and interglacial periods
during Quaternary (FORTI et alzi 1998).
To test for the influence of glacial events on the genetic struc-
turing of S. strinati, the genetic distances between the so far identi-
fied groups of populations have been used to estimate the divergence
times among them, according to Nei’s calibration (NEI 1975). The
obtained times have been compared with the paleoclimatic events
occurred in the area, in particular with glacial/interglacial stages, in
order to determinate if glacials can be identified as subdiving events,
promoting population fragmentation and producing the extant ar-
ticulated genetic structure of the species. These results are reported
in 125.4.
The divergence of the most differentiated group from the Fina-
lese area started during glacial stages: during Ginz with respect to
the “eastern” group (about 590.000 ya) and during Mindel (about
500.000 ya) with respect to the “western” group. In the Mediter-
ranean area, the glacial stages were characterised by a dry and cold
climate, while the interglacials had a more mild and humid climate
(WEST 1969; BERTOLANI-MARCHETTI 1985; PIGNATTI 1994). As a
consequence, arboreal vegetation and animal species were restricted
in warmer refugia at low altitude and along coastal areas during
the glacials. The populations from the Finalese live in a small area,
118 R. CIMMARUTA, G. FORTI, B. LANZA & G. NASCETTI
completely surrounded by relatively high mountains (Mt. Settepani,
Mt. Carmo, Mt. Beigua), that have probably acted as efficacious
geographic barriers during ice ages, causing isolation and differen-
tiation of the local remnant population group.
The divergence of the two most far apart population groups
(westernmost vs. easternmost) cannot be reconnected to a glacial
stage. It is dated 350-400.000 years ago, at an interglacial stage,
when higher altitude sites were colonised due to the range expan-
sion of the arboreal vegetation. The genetic pattern of the “eastern”
population group suggests a relatively recent range expansion, as
witnessed by its high genetic homogeneity. Moreover, the close simi-
larity with the populations from the Roburent area (samples 19-21),
suggests an Apennine colonisation route from Emilia and Tuscany
to western Liguria. The slightly higher genetic variability observed
in the Roburent samples could be due to the “secondary contact”
between the re-established populations invading the area and those
resident in the Maritime Alps.
This scenario is supported by the observed pattern of allele fre-
quencies in the populations from Roburent area, holding “western
6
alleles” together with the more common “eastern alleles”. Moreover,
the Maritime Alps are a well known suture zone for either plant and
animal species and the depicted pattern has been proposed for many
other taxa (KRoPF et ali 2002 and references herein). This sce-
nario could explain the impossibility of dating the divergence time
between easternmost and westernmost population groups, being the
data affected by the subsequent contact and gene flow between these
two forms.
ACKNOWLEDGEMENTS
We are grateful to many people who helped in collecting the
studied specimens and in particular to Mr S. Zoia, who showed us a
number of caves in eastern Liguria, and to the Gruppo Speleologico
Imperiese (CAI).
EFFECTS OF QUATERNARY GLACIATIONS 119
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ABSTRACT
The genetic structure of the plethodontid salamander Speleomantes strinatii
(Aellen, 1958) has been analysed by means of allozyme electrophoresis. The studied
samples were taken from the whole range of the species (north-western Italy and
south-eastern France), to assess the degree and the pattern of genetic differentiation
and to find out possible correlation with the paleoclimatic history of the area. The
results obtained showed three genetically characterised population groups, whose
distribution and levels of differentiation were related to the quaternary alternation of
glacial and interglacial stages in the region. The subdivision of this species in four
morphological subspecies is not supported by the genetic structure here evidenced.
EFFECTS OF QUATERNARY GLACIATIONS 121
RIASSUNTO
Gli effetti delle glaciazioni quaternarie sulla struttura genetica di Speleo-
mantes strinati (Aellen, 1958) (Amphibia, Plethodontidae).
La struttura genetica del geotritone Speleomantes strinati (Aellen, 1958) è stata
analizzata mediante analisi elettroforetica di sistemi gene-enzima, su popolazioni
campionate in tutto l’areale della specie. Il grado di eterogeneità inter- ed intrapopo-
lazionale, 1 livelli di variabilità e le relazioni di affinità genetica tra le varie popolazi-
oni sono stati confrontati con la storia paleoclimatologica dell’area per configurare
i possibili processi microevolutivi che hanno originato l’attuale struttura genetica
della specie. I risultati ottenuti hanno evidenziato la presenza di tre gruppi di popo-
lazioni geneticamente ben caratterizzati, la cui origine è probabilmente riconduci-
bile all'influenza dell’alternarsi dei periodi glaciali ed interglaciali del Quaternario.
I dati ottenuti sono stati anche utilizzati per verificare la validità delle sottospecie
morfologiche attualmente riconosciute, che non risultano essere sostenute da basi
genetiche ed evolutive.
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The, studied
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evidenced:
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GIANLUCA FoRTI*, BENEDETTO LANZA**,
ROBERTA CIMMARUTA *** & GIUSEPPE NASCETTI ***
AN EXPERIMENT OF ARTIFICIAL SYNTOPY EX SITU
BETWEEN SPELEOMANTES ITALICUS (DUNN, 1923)
AND S. AMBROSIT AMBROSII (LANZA, 1955)
(AMPHIBIA, PLETHODONTIDAE)
INTRODUCTION
The levels of genetic divergence observed within and between
Speleomantes taxa are not correlated to their morphological differ-
entiation, a feature typical of plethodontid salamanders (WAKE et
alu 1983). To assess correctly the taxonomic status and the species
boundaries it is therefore essential to evaluate the degree of repro-
ductive isolation between population groups (LANZA et alu 1995;
NASCETTI et altr 1996). When taxa are allopatric or parapatric with-
out syntopy, differentiation indices such as genetic distances could
be inadequate. In these cases to bring in syntopy allopatric popu-
lations whose individuals are distinguishable using genetic markers
(e.g. discriminant alleles) may give relevant information (COLUZZI &
BULLINI 1971). However, in the case of plethodontid salamanders
the experimental plan is so demanding and time consuming that
has been judged to be unfeasible and scarcely useful (WAKE 1981).
Recent results have on the contrary demonstrated that such experi-
ments can supply relevant data about the ecological and evolution-
* Museo del Fiore, Piazza G. Fabrizio 17, 01021 Acquapendente (VT), Italia;
e-mail: museo.fiore@tin.it
** Dipartimento di Biologia Animale e Genetica & Museo di Storia Naturale
(Sezione Zoologica «La Specola»), Università di Firenze, Via Romana 17,
50125 Firenze, Italia; e-mail: benedetto.lanza@tin.it
*** Dipartimento di Ecologia e Sviluppo Economico Sostenibile, Universita della
Tuscia, Via S. Giovanni Decollato 1, 01100 Viterbo, Italia; e-mail: cimmaruta@
unitus.it & nascetti@unitus.it
124 G. FORTI, B. LANZA, R. CIMMARUTA & G. NASCETTI
ary relationships among plethodontid species, provided they are run
for long time enough (CIMMARUTA et alu 1999).
The range of S. ambrosia (Lanza, 1955), in northern Tuscany
and eastern Liguria, is neighbouring to the ranges of S. italicus
(Dunn, 1923) and S. strinatti (Aellen, 1958). Two different sub-
species have been recently described, geographically separated by
the Magra River. Speleomantes ambrosti ambrosti lives in the area of
La Spezia province situated on the hydrographic right side of the
Magra River; S. ambrosit bianchi (Lanza et alti 2005) inhabits the
southern part of the province of Massa Carrara, i.e. on the left side
of the Magra River (LANZA et ali 2005).
Speleomantes italicus and S. a. bianchi are known to meet and
hybridize on the Apuan Alps, originating a strongly asymmetric
introgression at the level of nuclear genes, without a complete blend-
ing of the two gene pools that remain substantially separated at the
level of mtDNA (CIMMARUTA et alzi 1989; RUGGI et alti 2005). Spe-
leomantes a. ambrosu and S. strinatti are parapatric in eastern Liguria
and neither syntopy nor hybridization have been observed in this
area (CIMMARUTA et ali 1999). Within S. a. ambrosti, however, the
populations from the lower Magra Valley are genetically quite dif-
ferentiated, because they show alleles shared by both S. italicus and
S. strinatu but not typical of S. ambrosia (CIMMARUTA 1993; FORTI
1998). The presence of these alleles within S. a. ambrosi gene pool
can be explained through hybridization between S. a. ambrosii and
either S. italicus or S. strinatit.
Since careful field surveys did not allow the finding of any con-
tact zone in the high Magra Valley area, nor of Speleomantes popu-
lations in the area between Pontremoli and the lower Magra Valley,
two experiments of artificial syntopy in the wild have been carried
out, bringing S. a. ambrosti together with S. strinatti (CIMMARUTA
et alt 1999) and with S. ztalicus. This last experiment, planned and
started before the discovery of the hybrid zone in the Apuan Alps,
has been carried out in a natural cave outside the range of both
the involved species, to test for reproductive isolation mechanisms
between S. a. ambrosi and S. italicus and to study the viability and
fitness of their possible hybrids.
AN EXPERIMENT OF ARTIFICIAL SYNTOPY IVS
MATERIALS AND METHODS
The site chosen to carry out the experiment of artificial syntopy
in the field was the limestone cave “Buca della Nebbia” just South
of Fungaia (Siena), municipality of Monteriggioni, on the southern
slope of Maggio Mt. at 315 m of height (cadastral number 257 T/
SI, coordinates 43°20’09”N — 11°14’14”E of Greenwich). The site
environment is relatively xeric and is characterized by a thermophy-
lous vegetation: deciduous broad-leaved wood dominated by holm
oaks (Quercus ilex L.) and downy oaks (Q. pubescens Willd). This
site was outside the range of both the species involved, in order to
keep the experiment under control and to avoid spreading a foreign
species into the range of another one.
The artificial syntopy has been realised using specimens from
two populations of S. italicus and S. a. ambrosii that were distin-
guishable by their dorsal colour pattern (LANZA et alii 1995). Thirty
adults of S. a. ambrosi (16 males and 14 females) and 30 specimens
of S. italicus (13 males, 14 females, 3 subadults) were introduced in
the cave “Buca della Nebbia”. S. a. ambrosii specimens were taken
from a very narrow, temporarily waterless stream bed, covered by
leaf litter and stones, near the cave “Grotta della Taglia” (cadas-
tral number 79L1/SP, 44°06’03”N - 09°47’°27”E of Greenwich), 200-
220 m of height, locality Colle Mantellina, “frazione” Pegazzano,
municipality of La Spezia. This is a relatively xeric environment,
covered by an oak wood (Quercus ilex L.) with chestnut trees (Cas-
tanea sativa Miller) and O. pubescens Willd. The specimens of S.
italicus were collected in the northern slope of the sandstone (are-
naria macigno) hill “Colle di San Francesco”, close to Pian di Mug-
none (about 43°48’N - 11°17’E), municipality of Fiesole (Florence),
at 170-190 m of height. This is a relatively mesic area, covered by
a close chestnut wood (Castanea sativa Miller) mixed with Robinia
pseudoacacia L.
The experiment started on 2 April 1983. Animals were released
in the deeper part of the cave, on top of the last room (fig. 1).
During the subsequent 16 years, 35 surveys were carried out in the
site, from 9 April 1983 to 11 April 1999. Till 16 May 1996 the
temperature, the humidity and the number of specimens of both
species, assessed on morphological basis, were recorded. During the
control session of 16 May 1996 newborn individuals were recorded
in the cave for the first time (by B. Campolmi and B. Lanza), 13
126 G. FORTI, B. LANZA, R. CIMMARUTA & G. NASCETTI
years after the beginning of the experiment (LANZA 1999, p. 102).
Since this moment the control protocol was modified, including
measurements of the observed salamanders: weight (W), total length
(L), snout-vent length (SVL).
m Opening
Fig. 1 - Longitudinal section and plan of the cave “Buca della Nebbia” (cadastral
number 257 T/SI) used for the artificial syntopy experiment. Survey by
F. Fallani and G. Adiodati (Gruppo Speleologico Fiorentino, C.A.I.),
drawing by F. Fallani.
AN EXPERIMENT OF ARTIFICIAL SYNTOPY 127
Specimens were also marked singularly by individual toe-clip-
ping. This allowed estimating the population size (N) by mark-
recapture method, using CHAPMAN (1951) index. Being the phalanx
cut a temporary mark, specimens have been also photographed to
allow their further identification using dorsal colour pattern. During
each survey conducted after 16 May 1996, a small piece of the tail
was taken from each newly captured specimen to assess its geno-
type (S. a. ambrosti, S. italicus, F, hybrid or backcross) using al-
lozyme electrophoresis. To this aim, were scored five loci of the six
discriminating between S. a. ambrosi and S. italicus: Ldh-1, Ldh-2,
Sod-1, Ck and Ada-1 (LANza et alti 1995; FORTI et alii 1998) on
an overall number of 55 salamanders. The electrophoretic methods
were those reported in detail by LANZA et ali (1995, 2005).
RESULTS
Thirty-five control surveys were carried out in the experimental
cave between 9 April 1983 and 11 April 1999. In 24 of these control
sessions (68.8%) Speleomantes specimens were observed in the site.
All the specimens were initially released at the end of the cave but
were always recovered within the first 10 m. The higher number of
observations was recorded in autumn and spring (seasonal mean; fig.
2). This is probably due to the scarce effectiveness of the cave itself
as a refuge, since it undergoes marked changes in temperature and
humidity especially during the summer, becoming a scarcely suitable
habitat and preventing high concentration of Speleomantes inside.
Mean (n)
5 —_>— N Wa ODN CO
Spring Summer Autumn Winter
Fig. 2 - Seasonal means of Speleomantes specimens in the cave “Buca della Nebbia”.
Total number of observations: N = 114.
128 G. FORTI, B. LANZA, R. CIMMARUTA & G. NASCETTI
During a first period (9 April 1983 - 16 May 1996) 17 surveys
have been carried out and in 59% (10 surveys) it was possible to find
introduced individuals of both species within the cave, providing an
overall number of 35 adult observations. Several surveys (41%; i.e.,
7 surveys, with 28 observations) were carried out during the first
year after the starting date, to check for the survival of the intro-
duced specimens in the site, a result not to be taken for granted,
because the site is outside the range of the genus.
The mean number of specimens recorded per session was very
low (4 + 1.05 vs. 60 specimens introduced), but both species were
still living in the site in 1989, when the surveys were stopped for 4
years. Adults of both species were still there in 1993, when controls
started again. During the survey carried out on 16 May 1996, new-
born specimens were found for the first time. Since this moment
a second phase started up, with a different sampling protocol (see
Materials and Methods). Between 16 May 1996 and 11 April 1999,
18 surveys have been executed, with 79 specimens of the two spe-
cies observed, with a mean of 4,39 (40.89) individuals per survey.
The population size estimated in 1996 was N = 41 (+9.8) and
overall 55 different individuals were observed between 1996 and
1999, including unmarked newborns. Young specimens were slightly
more numerous than adults (55% vs. 45%). Twenty specimens were
then recaptured during further controls, usually within 2-4 months
after marking. In 3 cases, however, specimens were recaptured 20-29
months after being marked.
All the 55 observed specimens were classified as S. a. ambrosti, S.
italicus, F, hybrids or backcrosses using allozyme markers. Most of
the salamanders were S. a. ambrosti, with 38 (69%) young and adult
specimens recorded (Fig. 3), while only two adults (4%) of ,S. italicus
were observed. Fifteen specimens (27%) were hybrids, both young
and adult. The bulk was F, hybrids (13) but also two adult back-
crosses F, x S. ztalicus were found. None of the young born in the site
was S. italicus: 70% were S. a. ambrosit and the others were hybrids. :
Morphometric data obtained during years 1996-1999 have pro-
vided some preliminary indication on the growth rate of Speleoman-
tes. A male of S. a. ambrosit captured on 16 May 1996 (L= 110 mm,
SVL= 62 mm, W= 4.4 g) was recaptured 8.5 months later, showing a
growth of 2 mm of SVL and an increase of 0.7 g in weight. A young
S. a. ambrosu captured on 16 May 1996 (L= 45 mm, SVL= 25.5 mm,
AN EXPERIMENT OF ARTIFICIAL SYNTOPY 129
W= 0.4 g) during the same 8.5 months increased 1.5 mm in SVL
and 0.2 g in weight. A female F, hybrid captured on 23 November
1996 (L= 119 mm, SVL= 66 mm, W= 5.6 g) was recaptured 2 years
later, showing a growth of 0,5 mm of SVL.
40
ieee __———————————@—@@P.-rrt(1ttI1Pr[[[[["rrrrrrrr_.'''’SSYAYJYJPS
35 Mi Specimens (n = 55)
O Young specimens (n = 27)
30
Z9
20
15
Number of specimens
10
S. italicus S. a. ambrosii hybrids
Fig. 3 - Specimens of S. ambrosii, S. italicus and hybrids observed in the second
phase of the experiment (i.e. since newborns have been detected) (N =
55).
DISCUSSION
The results obtained show that the site chosen to carry out the
experiment of artificial syntopy between S. a. ambrosti and S. itali-
cus was suitable to host a viable Speleomantes population. The envi-
ronmental conditions of the surface area are quite xeric and strongly
influence the initial part of the cave environment, that becomes
drier and warmer at summer time, as indicated by the bimodal dis-
tribution of Speleomantes frequencies shown in fig. 2 (see also Pa-
STORELLI et alzi 2001; FORTI et alti 2005).
Being the cave a poor refuge, it can not host a large Speleo-
mantes population, as confirmed by the census data, providing an
estimate of N = 41 (+9.8).
Speleomantes a. ambrosti seems to be better settled in the site, as
suggested by its higher demographic abundance (fig. 3) and repro-
130 G. FORTI, B. LANZA, R. CIMMARUTA & G. NASCETTI
ductive success; S. italicus is still inhabiting the site but shows lower
densities with respect to S. ambrosii and does not produce new-borns
in spite the adults are reproductively active, as shown by the birth
of hybrids and backcrosses. This could be due to the fact that S. a.
ambrosti individuals were from a site whose ecological features were
relatively xeric, suggesting a slight pre-adaptation of the former to
the environmental conditions of the xeric experimental site. More-
over, S. a. ambrosi has been already demonstrated able to survive
successfully in xeric Mediterranean habitats, probably because of its
high ecological plasticity (CIMMARUTA et alii 1999; FORTI et alii 2005).
The finding of young and adult F, hybrids shows that S. itali-
cus and S. a. ambrosti hybridize when in syntopy. During the 16
years of the experiment the hybridization occurred several times and
is still frequently happening, as witnessed by the high number of
hybrids observed. Indeed, F, hybrids represented 12% of the overall
number of specimens recorded and 25% of the young individuals.
Moreover, the finding of two backcrosses F, x S. italicus already
adult indicates that hybrids were viable and fertile. This finding also
attests that at least three generations occurred in the experimental
site during the 16 years of the experiment.
CONCLUSIONS
This experiment demonstrates that transplantation experiments
can be successfully carried out in plethodontid salamanders in spite
their long generation time.
The results obtained showed that S. a. ambrosii and S. italicus
hybridize producing viable and fertile hybrids, able to backcross with
parental specimens. This allows to make a hypothesis to explain the
origin of the “foreign” alleles carried by the populations of S. a.
ambrosu from La Spezia, shared by both S. italicus and S. strinatii
but not typical of S. ambrosia (CIMMARUTA 1993; ForTI 1998). These
alleles could be the signs of a past hybridization (paleointrogression)
with S. italicus, rather than with S. strinatit: this study shows indeed
that S. a. ambrosi hybridize at a high rate with S. italicus. On the
contrary, it has been previously demonstrated that S. a. ambrositi and
S. strinatit hybridize in a very limited extent when in syntopy (Cim-
MARUTA et alt 1999), making a past hybridization SS. a. ambrosii x S.
AN EXPERIMENT OF ARTIFICIAL SYNTOPY 131
strinatu less reliable. Further studies on mtDNA are now running
to test this hypothesis.
ACKNOWLEDGEMENTS
We are indebted with all those who willingly helped in collect-
ing the specimens to be transplanted and perseveringly participated
in the 16 years-long survey of the experimental site: Fabrizio Fal-
lani and Giovanni Adiodati of Gruppo Speleologico Fiorentino of
the Club Alpino Italiano (C.A.I.), Bruno Campolmi, Paola Giorgio
Lanza, Stefano Vanni, Annamaria Nistri, Marcello Iaconelli, Ele-
onora Fileti, Alessandra Ruggi, Lucia Rovelli.
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ABSTRACT
An experiment of artificial syntopy has been carried out in the field, to assess
the degree of reproductive isolation between S. a. ambrosii and S. italicus, two taxa
parapatrically distributed and never found syntopic. The site used for the experi-
ment has been surveyed for 16 years and the results obtained have shown that the
two taxa hybridize extensively when in syntopy and that hybrids are viable and
fertile, as demonstrated by the finding of two backcrosses already grown adult.
Previous allozyme studies highlighted that S. a. ambrosii populations from La
Spezia area have in their gene pool alleles that are not typical of this taxon, but
belonging to both S. italicus and S. strinatii. Our results suggest that these alleles
could be due to a past hybridization (paleointrogression) of S. a. ambrosii with S.
italicus rather than with S. strinatti.
AN EXPERIMENT OF ARTIFICIAL SYNTOPY 133
RIASSUNTO
Un esperimento di sintopia artificiale in natura tra Speleomantes italicus e S.
ambrosti ambrosti (Amphibia, Plethodontidae).
E° stato condotto un esperimento di sintopia artificiale in natura per verificare
il grado di isolamento riproduttivo tra S. italicus e S. a. ambrosii nonché la vitalità
e la fertilità di eventuali ibridi. La realizzazione dell’esperimento è stata resa neces-
saria dalla distribuzione parapatrica senza sintopia di questi due taxa. I 16 anni di
rilievi effettuati hanno dimostrato che i due taxa ibridano in sintopia e che gli ibridi
prodotti sono vitali e fertili, come provato dal ritrovamento di reincroci già adulti.
Precedenti studi hanno mostrato che le popolazioni di S. a. ambrosti dell’area de La
Spezia analizzate mediante elettroforesi multilocus presentano degli alleli estranei
alla specie e tipici sia di S. italicus sia di S. strinatii. Perciò la verifica della possibil-
ità di ibridazione tra S. a. ambrosti e S. italicus porta ad ipotizzare l’origine di questi
alleli come paleointrogressione da S. italicus piuttosto che da S. strinatii.
stessilene Kisege
eto ebinaae elie
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salsa armo» Halls
Pietimunary study
i hin, 3) and S. ambdrom
4 the A MSA RELY amabrsie gg bia, Plethodon-
Mus: ese. St, nat: @. Doria, Gegren, 97: | Ri IA
* The application: et. sflosmproee. sar im. the evolution of
bz Prot or Lia AL inter... ae, ay stem. and. vol.
ol Stasis if organismal
ol
Ma bici
rea bei ate Ot in the field: to assess:
em, a. tedden eens and S. ttalicus tro taka
aa aa, ee ate sed for the experi-
Bie palin brave chown that the
oe a. Roi ty brids ave viable and
135
ALESSANDRA RuGGI*, ROBERTA CIMMARUTA *, GIANLUCA FORTI **
& GIUSEPPE NASCETTI *
PRELIMINARY STUDY OF A HYBRID ZONE BETWEEN
SPELEOMANTES ITALICUS (DUNN, 1923) AND
S. AMBROSII (LANZA, 1955) ON THE APUAN ALPS,
USING RFLP ANALYSIS
(AMPHIBIA, PLETHODONTIDAE)
INTRODUCTION
In the last twenty years the study of hybrid zones has been
increased and dealt successfully (ARNOLD 1992). Hybrid zones are
“natural laboratories” to investigate the evolution of the reproduc-
tive isolation mechanisms in geographically isolated taxa that sub-
sequently met and hybridized in a secondary contact (BARTON &
HewITT 1985; Harrison 1990; Hewitr 1993). Since the glacial/
interglacial stages, characterising the Quaternary epoch, have been
relevant in determining isolation/secondary contact events, it has
been hypothesized that the hybrid zones in the Alps and Pyrenees
could have been formed during the last 9000 years (HEWITT 1988).
The DNA markers have been very useful in describing subspe-
cific divergence and geographical species subdivision (AvIsE 1998).
In particular, mitochondrial DNA is suitable for studies concern-
ing molecular evolution, hybrid zones, phylogeny and colonization
events. This is due mainly to its molecular (WILSON et alii 1985)
and inheritance properties (GYLLENSTEN et alii 1985; Avise 1998).
The rate of divergence of the mtDNA is 5-10 times faster than
* Dipartimento di Ecologia per lo Sviluppo Economico Sostenibile, Università
della Tuscia, Via S. Giovanni Decollato 1, 01100 Viterbo, Italia;
e-mail: alessandra.ruggi@virgilio.it, cimmaruta@unitus.it & nascetti@unitus.it
** Museo del Fiore, Piazza G. Fabrizio 17, 01021 Acquapendente (VT), Italia;
e-mail: museo.fiore@tin.it
136 A. RUGGI, R. CIMMARUTA, G. FORTI & G. NASCETTI
nuclear DNA (Brown et ali 1979); it’s fast enough to show popu-
lation differences across a species range, and slow enough to skip
saturation problems over a few million years. There is also a sub-
stantial difference in the evolutionary rates of mitochondrial DNA
in different taxa (MORITZ et alzi 1987). In the study of hybrid zones
the mtDNA allows to investigate the direction of the gene flow and
to verify if it is sex-biased or not (AVISE & SAUNDERS 1984; CARR
et alti 1986; NELSON et ala 1987; SzymuRA et alia 1985; TayLor &
HERBERT 1993), allowing ecological and ethological inferences. In the
Plethodontid family a few hybrid zones have been investigated so far
(HAIRSTON et alti 1992; YANEV 1980; WYNN 1986; WAKE et alii 1980;
KARLIN & GUTTMANN 1981), and this is the only one found in the
genus Speleomantes.
MATERIAL AND METHODS
Two hundred and five specimens were processed from 22 popu-
lations, collected between 1980 and 1993 (tab. 1, fig.1). Allozyme
electrophoresis was used in a previous study to assess the genotype
of each sampled individual (S. italicus, S. a. bianchit or introgressed)
(CIMMARUTA 1993). From the same electrophoretically characterised
specimens the total genomic DNA was extracted from frozen muscle
tissue following the CTAB/phenol-chlorophorm protocol (MURRAY
& ‘THOMPSON 1980).
The double strand PCR amplification (SAIKI et alzi 1988) was
performed in a 50 ul volume containing: 5-20 ng of total purified
genomic DNA; 2.5 u of Taq DNA polymerase, the primers (0.2
uM), MgClo (2.5 mM), tpl dNTP (0.2 mM). The amplification was
carried out using GeneAmp PCR System 2400 (Perkin Elmer), and
began with an initial denaturation at 94°C for 5 minutes. Thermo-
cycling parameters were: denaturation 94°C for 1’, annealing at 45°C
for 30”, extension at 72°C for 1’, for 35 cycles. The reaction ended
at 72°C for 10°. This yielded 501-bp-sized fragment, a part of the
cytochrome-b region, corresponding to position 16,580 (5’end) and
17,078 (3’end) of Xenopus laevis (ROE et alti. 1985). The following
primers were used for double strand PCR amplification: MVZ25-L
(Moritz et ala. 1992) modified into HY01 (5-AAAGAAACTT-
GAAATATTGGAGT-3’) and MVZ16 (5° - AAATAGGAAWTAT-
PRELIMINARY STUDY OF A HYBRID ZONE 137
CAYTCTGGTTTWAT- 3’), designed to match plethodontid
salamanders (MORITZ et ali 1992).
Table 1 - Sampling list of populations, with the collection locality and province.
The cadastral number of the caves is also reported, when available.
No. Population name and locality Abbreviation
1 Pulica (Tana della Bastiola 481T/MS), Massa Carrara APU
Tana di Bedizzano (130T/MS), Massa Carrara ABE
3 Forno (Buca della Renella 272T/MS and Buca della Cava AFO
dell’Onice 287T/MS), Massa Carrara
+ Near Porneta, Massa Carrara APO
5 Pian della Fioba (botanic garden), Massa Carrara APF
6 Near Galleria di Tecchia, Massa Carrara ATE
7 Near Galleria Valsora, Massa Carrara AVS
8 Near Galleria M.te Pelato, Lucca AMP
9 Within Campagrina built up area, Lucca ACM
10 Near Cave Henraux, Lucca ACH
11 Near Isolasanta, Lucca IIS
12 Near Arni, Lucca AMU
13 Near Galleria del Cipollaio, Lucca ot
14 Near Vagli di Sotto, Lucca IVA
13 Magnano (Tana del Pollone, no cadastral number), IMN
Lucca
16 Piteccio (Buca di Nadia 732T/PT, Buca di Anna 829T/ IPS
PT, Buca delle Fate di Calabianna 830T/PT), Pistoia
1/78 Calvana Mt. (Buca del Castagno 602T/FI), Florence ICA*
18 Near Cardoso Stazzemese, Lucca ICS
19 Borgo a Mozzano (G. della Cartiera 833 T/LU), Lucca IBM
20% Near S.Giovanni in Petroio (Buca Ghiandaia 736T/FI, IFI*
Buca delle fate di casa Ferrucci 192T/FI), Florence
21 S. Martino in Freddana (Buca delle Fate 225T/LU), ISM
Lucca
23% Buca Tana di Maggiano (827T/LU), Lucca IMA*
* 'These samples have been studied using allozymes only, not RFLPs on mtDNA.
138 A. RUGGI, R. CIMMARUTA, G. FORTI & G. NASCETTI
Sequencing was performed using A.B.I. Prisma 310 sequencer
(Perkin Elmer) containing 2 ul of ABI-mix for sequencing (Perkin
Elmer), 1 ul of primer (3.2 pmol) and about 50 ng of PCR product.
The primers for sequencing were the same as PCR amplification.
Mitochondrial DNA (mtDNA) sequences of a double strand
were checked using Chromas program version 1.6 (Technelysium
Pty Ltd, 1998-2000) and aligned using the Clustal X program ver-
sion 1.8 (THOMPSON et ali 1997). The suitable set of endonuclease
enzymes providing specific haplotypes, was obtained using the pro-
gram DNA for Windows version 2.2 (Dixon 1999). The chosen set
of restriction enzymes is the following: HaeIII, SspI, RsaI, Mbol.
Enzymatic digestions were performed in a total volume of 10 pl
containing 7.5ul of the PCR product; 1 ug of BSA and 5u of endo-
nuclease. The digested DNA fragments were run on agarose 3% gel.
A
La Spezia
a
i Cipollaio
© © ,
ts. ambrosii bianchii S.italicus =
Fig. 1 - Mean allele frequencies of the samples of S. a. bianchii and S. italicus. B is
the area of the contact zone enlarged (From CIMMARUTA 1993, modified).
Lucca , +° g Q 2 2 Km :
+
S. ambrosti bianchii S. italicus pot AVS p AMP | 9 si i
LATO AR ACM CH i
: APF ATE waa ‘
I
Ean
È n M.Pelato Campagrina :
12
i Porneta A SEI ar
i M.Altissimo A sia
i M.dei Ronchi :
r] .
3 i Galleria :
: ? del '
i LI
a a
i |
; i
i 8
i i
PRELIMINARY STUDY OF A HYBRID ZONE 139
Table 2 - Haplotypes observed in the studied taxa and in the samples from the
contact zone (A1, AP1, AP2, H1). Different endonuclease digestion pat-
terns referring to each enzyme are shown (A, B, C, D).
Restriction Enzyme HaelIlII SspI Rsal Mbol Haplotype
S. a. ambrosti B B B B Al
S. a. bianchi B C A A API
(Western populations)
S. a. bianchi B D A B AP2
(Eastern populations)
and contact zone
S. italicus A A A A H1
and contact zone
A
} 2 3
La Spezia APU ABE AFO 0a
Haplotype Ap] Haplotype Ap2 Haplotype HI\ = © ARO AREY ALE | --.....
M.Pelato Campagrina ®
Porneta A
M.Altissimo a
mor
} Galleria ICI
i del
‘’Cipollaio
Haplotype Ap2 Haplotype HI QS
Fig. 2 - The haplotypes found in the studied samples of S. a. bianchi and S. ita-
licus (A) and from the contact zone (B).
140 A. RUGGI, R. CIMMARUTA, G. FORTI & G. NASCETTI
RESULTS
Full sequences of the cytochrome b 501-bp-sized fragment have
been obtained from an overall number of 17 specimens of S. a.
ambrosti, S. a. bianchi, S. italicus and from the contact zone. These
sequences have been used to infer the restriction patterns and the
corresponding haplotypes per each studied population (tab. 2).
The obtained haplotype frequencies per sample are shown in
fig. 2. The observed pattern show that S. a. bianchi has two differ-
ent haplotypes, observed in different populations. The two western
populations, APU and ABE, have the same fixed haplotype (AP1),
while the nearby sample from eastern population, AFO, is fixed for
a different one (AP2). Interestingly, only this last haplotype (AP2)
is hold by all the samples from the contact zone (n. 4-12 and n. 14;
fig. 2). Southern populations have the S. italicus typical haplotype
(H1) (n.13 and n. 15-16-18-19-21).
DISCUSSION
Previous studies, carried out using allozyme electrophoresis,
have shown that the two taxa S. a. bianchi (LANZA et altr 2005) and
S. italicus have met and hybridized in the Apuan Alps (CIMMARUTA
1993; NASCETTI et alzi 1996). The two taxa have discriminant alleles
fixed at 8 out of the 31 loci studied and their mean allele frequen-
cies are shown in Fig. 1. The pattern observed for the allozymes
is strikingly different respect to that obtained from mtDNA. The
populations in the contact zone have alleles typical of both species,
with frequencies close to 1:1 in many samples, as for example the
populations n. 9-13 in the “Cipollaio” area where the two taxa prob-
ably came in contact and hybridized (fig. 1B). In the contact zone
only recombinant genotypes have been recorded, without parental
specimens neither F1 hybrids. On the contrary, the haplotype fre-
quencies never show the coexistence of S. a. bianchi and S. italicus
haplotypes: all the samples from the contact zone have the same
haplotype (AP2) as population AFO. An exception is represented by
the population n. 13 (ICI), having S. italicus haplotype (H1) (fig.
2B) in spite it is within the hybrid zone boundaries, as identified by
allozyme markers. This shows another difference between nuclear
and mitochondrial patterns: allozymes show an asymmetric intro-
PRELIMINARY STUDY OF A HYBRID ZONE 141
gression, with S. a. bianchi alleles strongly entering into S. italicus
gene pool, far away from the contact zone (fig. 1A), while mtDNA
shows a clean-cut subdivision of the AP2/H1 haplotypes, both unable
to cross the borderline represented by the “Cipollaio” area (fig. 2B).
Differences in the patterns of nuclear vs. mitochondrial markers
are frequently observed in hybrid zones, due to their different fea-
tures. In particular, being mtDNA maternally inherited, its distribu-
tion pattern is strongly dependent from sex-biased dispersal and is
more subject to genetic drift effects, because of the smaller effective
population size (one quarter of total N). ‘These properties, together
with the higher evolutionary rate of mtDNA respect to nuclear
DNA, make mtDNA able to retain the marks of recent paleogeo-
graphic events and can explain the higher fragmentation observed
within S. a. bianchi using mitochondrial markers: two different hap-
lotypes characterise western (n. 1-2) vs. eastern (n. 3) populations, a
difference not highlighted using allozymes.
In conclusion, the comparison of nuclear vs. mitochondrial
markers suggested a biogeographic scenario originating the present
pattern of hybridization between S. a. bianchi and S. italicus. The
genetic subdivision of S. a. bianchi could be a legacy of ice ages,
that fragmented Speleomantes populations in many refugia (FORTI
et ali 1998; CIMMARUTA et alii 2005). Mitochondrial genes could
retain stronger signs of this recent history because of their above
mentioned features, indicating the existence of more than a single
remnant nucleus in the Apuan Alps, as suggested by the presence
of two different haplotypes (AP1/AP2) in the area. The further
expansion during interglacials could have leaded to the meeting of
specimens bearing western-bianchi haplotype (AP2) with S. italicus
(H1). The hybridization occurred was probably due to S. a. bianchii
males entering S. italicus range, as suggested by the presence of
bianchi nuclear genes into S. italicus populations not having bianchi
mtDNA in their gene pool.
ACKNOWLEDGEMENTS
We are grateful to the personnel of the Botanic Garden “Pian
della Fioba” for their kind help during the sampling sessions in the
contact zone. We are particularly indebted to Prof. L. Bullini for his
supervision of the allozyme work carried out.
142 A. RUGGI, R. CIMMARUTA, G. FORTI & G. NASCETTI
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144 A. RUGGI, R. CIMMARUTA, G. FORTI & G. NASCETTI
ABSTRACT
It has been recently demonstrated that the species Speleomantes ambrosit
includes two geographically and genetically distinct forms: S. ambrosti ambrosti, from
the area of La Spezia on the hydrographic right side of the Magra river, and S.
ambrosti bianchi, ranging from Massa Carrara to the west side of the Apuan Alps.
In this area S. a. bianchu and S. italicus came in contact and hybridized, as shown
by previous allozyme analysis.
Within this study a RFLP protocol has been set up to investigate the mito-
chondrial genome of Speleomantes species. The fragment amplified is 501-bp-sized
of Cytochrome b region. The specific haplotypes characterising the taxa S. italicus,
S. a. ambrosit and S. a. bianchi have been obtained using a set of four restriction
enzymes. ‘he haplotypic pattern evidenced is not coincident with the allozyme one,
showing a high genetic fragmentation of S. a. bianchi and a segregation of bianchit-
italicus haplotypes in the contact zone.
RIASSUNTO
Studio preliminare di una zona di ibridazione tra Speleomantes italicus e S.
ambrosi sulle Alpi Apuane, utilizzando l'analisi RFLP (Amphibia, Plethodontidae).
La specie Speleomantes ambrosti presenta due forme geneticamente differenzi-
ate: S. ambrosti ambrosti, in provincia di La Spezia, alla destra idrografica del fiume
Magra, e S. ambrosti bianchi in provincia di Massa Carrara fino al versante occiden-
tale delle Alpi Apuane, dove quest’ultimo è venuto in contatto ed ha ibridato con
S. italicus. In questo studio preliminare è stata messa a punto la tecnica RFLP su
DNA mitocondriale di Speleomantes e si è analizzata una porzione di mtDNA di 501
bp codificante per il Citocromo b. Sono stati individuati gli aplotipi caratteristici di
S. rtalicus, S. a. ambrosti e S. a. bianchii.
I risultati ottenuti mostrano un pattern aplotipico non coincidente con quello
allozimico, ottenuto in studi precedenti. Il confronto fra le due serie di dati ha per-
messo di evidenziare una considerevole frammentazione genetica di S. a. bianchii e
la separazione degli aplotipi di S. a. bianchi e S. italicus, che non sono mai presenti
contemporaneamente nella stessa popolazione.
145
SANDRO CASALI*, ANDREA SUZZI VALLI*. GLAUCO BUSIGNANI *
>) ’
& GIANCARLO TEDALDI**
I COSTUMI ARBORICOLI DI SPELEOMANTES
ITALICUS (DUNN, 1923) NELLA REPUBBLICA
DI SAN MARINO
(AMPHIBIA, PLETHODONTIDAE)
INTRODUZIONE
Nella Repubblica di San Marino Speleomantes italicus (Dunn,
1923) risulta diffuso tra i 300 e 1 650 m s.l.m. in aree a prevalente
substrato calcareo, mentre in zone limitrofe esso è stato rinvenuto
anche a quote decisamente inferiori (e superiori) e in cavità della
locale formazione gessosa (BAGLI 2001; Guipucci s.d.; LANDI 2000;
PASTORELLI et alzi 2001; TepALDI 1996; TEDALDI & LAGHI 1998).
Nel territorio sammarinese il geotritone italico è noto per diverse
località (LANZA 1955; Suzzi VALLI 1993) e risulta particolarmente
comune e facilmente osservabile anche in ambienti aperti ed in situa-
zioni apparentemente insolite: in qualsiasi periodo dell’anno, infatti,
quando le condizioni atmosferiche non costituiscono un fattore limi-
tante, lo si può reperire anche sui muri e sulle gradinate della città.
Più volte è stato sorpreso in cantine ed in altre parti di edifici rica-
vati direttamente nella roccia ed è stato anche intercettato mentre
compiva spostamenti lungo le vie e addirittura su strade asfaltate. In
ambiente epigeo frequenta le pareti rocciose e si rinviene sovente tra
le pietre poste in prossimità di rupi.
Il presente contributo costituisce un approfondimento dello
studio preliminare condotto nella Repubblica di San Marino a
* Centro Naturalistico Sammarinese, Via Valdes De Carli 21, 47893 Borgo Mag-
giore, Repubblica di San Marino; e-mail: centronaturalistico@omniway.sm
** Riserva Naturale Orientata Bosco di Scardavilla, Piazza F. Orsini 29, 47014
Meldola (FC), Italia; e-mail: scardavilla@comune.meldola.fo.it
146 S. (CASALI. A. SUZZINALLI. Gr BUSIGNANI:8 46. TEDALDI
seguito delle osservazioni sulle “inconsuete” abitudini arboricole del
geotritone italico (CASALI et ali 2002).
MATERIALI E METODI
L’area di studio è localizzata in una località mai segnalata in
precedenza posta tra Borgo Maggiore (RSM) e San Marino, a circa
550 m s.l.m., in ambiente fresco ed ombreggiato con esposizione
nord. La vegetazione è di tipo mesofilo e si compone di un bosco
misto di latifoglie con dominanza di Carpino nero (Ostrya carpinifo-
lia), Orniello (Fraxinus ornus) ed aceri (Acer sp.); lo strato arbustivo
è rado, mentre quello erbaceo è a copertura diffusa e ricco di specie
(fig. 1). Al fine di procedere ad un’analisi più dettagliata del feno-
meno è stata individuata una superficie di studio “ridotta” (pari a
circa 600 mq) comprendente una imponente emergenza rocciosa e
diversi alberi di specie e dimensioni variabili (tab. 1).
Fig. 1 - Ambiente in cui sono state effettuate le osservazioni di geotritone.
Le osservazioni sono state effettuate in giorni con differenti
condizioni meteorologiche e sempre in ore notturne (fig. 2). Per
I COSTUMI ARBORICOLI DI SPELEOMANTES ITALICUS 147
l'attribuzione alle classi di età “adulti” (e quindi esemplari sessual-
mente maturi) e “subadulti” o immaturi è stato utilizzato il lavoro di
PASTORELLI et alzi (2001) che fissano nella lunghezza muso-cloaca di
42 mm la presumibile forbice di separazione tra gli individui maturi
e quelli immaturi. Per la distinzione tra maschi e femmine si è con-
siderata la presenza/assenza della ghiandola mentoniera, facilmente
rilevabile nei maschi adulti.
Tab. 1 - Caratteristiche degli esemplari arborei e numero di osservazioni di geotri-
tone effettuate nell’area di studio.
(cm) geotritone
Pe |.
Mj_atterga di [fanghi papa a a Ae Ai !
eae Ee I ese 8
Sa ee ee oe 13
en ei ae ee bas |
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pena "a: im PE e 17
iS 8 Piet
FIPZ) Ai aid Ped
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iw I deo > Milne |
pm MT pp 20 ae
RISULTATI E CONCLUSIONI
Delle 240 osservazioni di geotritone effettuate nell’area indagata,
184 (77%) riguardavano individui localizzati su tronchi di piante vive
e 56 (23%) individui rinvenuti a terra o su roccia. Al di fuori del-
l’area di studio, 6 esemplari sono stati osservati anche su pali in
ferro a sostegno di reti paramassi. Di giorno, entro l’area è stato
rinvenuto un solo esemplare sotto un tronco marcescente, al di fuori
due esemplari fra le rocce e seminascosti fra muschi e felci.
I dati relativi al numero e alla localizzazione delle osservazioni
e la struttura della popolazione esaminata durante lo studio sono
riportati nella tab. 2.
148 - S. CASALI, A. SUZZI VALLI, G. BUSIGNANI & G. TEDALDI
i nei Bot ot —"
* CC n ol te Gio be
* * oe
& pe è * a vr ni RESTO.
10/10/01 17/10/01 | 24/10/01
23.30-0.30
+ 10°C
| pieggia dopo
| lungo per. secco
23.45-0.45
+3°C
pioggia
0.30-230 || 2310050 23.45-2.00
+15° | +43°C | +12°C
dopo pioggia, sereno || dopopioggia,
sereno, nebbia | serena, nebbia
Tot. esemplari
O
Su piante
0 Ì
A terra o su roccia |
i |
Maschi
0
Femmine
0
Subadulti
Tot. esemplari Tet. asemplari | Tat. esemplari
29 | 9 | 60
Su piante | Su piante | Su piante
24 | 8 | 41 |
Aterra osu roccia || A terra o su receia || A terra o su receia |
15 | 1 | 19 |
Maschi = || Maschi Maschi
13 4 | 20
Femmine | Femmine Il Femmine
20 5 | 25
Subadult Subadutti Subadulti
Tot esemplari
4
Su piante
4
A terra o su roccia
fi
Maschi
1
Femmine
3
Subadulti
08/04/02
23.15-2.15
+7 °C
pioggia
dopo pioggia,
sereno, nebbia
serano, nebbia
Tot. esemplari
61
Su piante
Si
A terra 0 su roccia |
10
Maschi
21
Femmina
34
Subadulti
9
Tot. asempiari
14
Su piants
11
A terra o su roccia
3
Maschi
8
Femmina
6
Subadulti
0
Tot, asemplari
46
Su piante
38
| A terra o su rocda
Tot. esemplari
0
Su piante
0 È
A terra 0 su roccia |
| 0
Maschi
0)
Femmine
0
Subadulti
O
Tot. esemplari
7
Su piante
7
|| A terra o su roccia
! o
Maschi
1
Femmine
5
Subadulti
1
Fig. 2 - Date, condizioni meteorologiche e numero di geotritoni osservati.
I COSTUMI ARBORICOLI DI SPELEOMANTES ITALICUS 149
Tab. 2 - Numero di osservazioni di geotritone ripartite in base al sesso, alle dimen-
sioni e al tipo di substrato di rinvenimento.
N.
osservazioni N. osservazioni N. osservazioni
totali su specie arboree a terra o su roccia
udu ie
I geotritoni sono stati trovati su varie specie arboree (tab. 1) e
la loro distribuzione sui tronchi era concentrata entro 1 primi 90 cm
di altezza da terra, con un numero decrescente di osservazioni ad
altezze superiori. L’altezza massima di rinvenimento è stata di poco
superiore ai 350 cm (fig. 3).
40
35
30
25
20
n. osservazioni
9
Ò
20-29
40-49
60-69
80-89
100-109
120-129
140-149
160-169
180-189
200-209
220-229
240-249
260-269
280-289
300-309
320-329
340-349
altezza dal suolo (cm
San
Fig. 3 - Distribuzione altitudinale degli esemplari di geotritone lungo i tronchi
degli alberi.
In due occasioni è stato verificato che la maggior parte dei geo-
tritoni iniziava a risalire lungo i tronchi verso le 23 e che quasi tutti
stazionavano ad altezze diverse per alcune ore (fig. 4).
150 S. CASALI, A. SUZZI VALLI, G. BUSIGNANI & G. TEDALDI
Fig. 4 - Esemplare di Speleomantes italicus in risalita e in sosta su un tronco.
In condizioni meteorologiche sfavorevoli (notti con temperature
inferiori a 3°C o superiori a 16°C), i pochi animali osservati si trova-
vano sui tronchi e nessuno è stato osservato a terra o su rocce. Non
sono state rilevate differenze significative nel rapporto tra i sessi e
fra adulti e subadulti presenti sui tronchi e quelli a terra e/o su
roccia; in queste fasi della ricerca non sono stati mai osservati esem-
plari neonati (tab. 2).
Sulla corteccia e fra l’edera sono state osservate diverse specie
di artropodi, quasi sempre ben in vista e facilmente predabili; l’at-
tività trofica potrebbe in parte spiegare l’attività arboricola, come
in effetti è stato dimostrato nel pletodontide americano Plethodon
cinereus (Green) da JAEGER (1978). Sui tronchi alcuni esemplari di
sesso diverso sostavano molto vicini, altri apparentemente si segui-
vano camminando (fig. 5). Nessun esemplare è stato però sorpreso
in attività di corteggiamento, forse a causa del disturbo provocato
dal fascio luminoso della torcia.
Le osservazioni condotte accertano un fenomeno sicuramente
rilevante sotto il profilo ecologico e comportamentale; infatti il
numero dei geotritoni osservati in attività sui fusti delle piante era
I COSTUMI ARBORICOLI DI SPELEOMANTES ITALICUS 151
molto più elevato di quello degli esemplari presenti a terra e ciò sug-
gerisce che quanto osservato non può essere un fenomeno casuale.
Fig. 5 - Due esemplari di Speleomantes italicus di sesso opposto che apparentemente
“interagiscono” sul tronco di un albero.
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RIASSUNTO
Nella Repubblica di San Marino il geotritone Speleomantes italicus, noto per
diverse località, risulta particolarmente comune e facilmente osservabile, con con-
dizioni atmosferiche favorevoli, anche in ambienti aperti ed in città. Recentemente
sono state compiute osservazioni sistematiche autunnali e primaverili su un cospicuo
numero di esemplari con costumi arboricoli i quali risalgono 1 fusti degli alberi e vi
stazionano per alcune ore, posizionandosi ad altezze differenti e senza una apparente
discriminazione nella scelta della specie vegetale, del suo diametro e della scabrosità
del tronco.
Nonostante il numero totale di esemplari rilevati comprenda catture ed even-
tuali ricatture, risulta che le osservazioni di esemplari in attività sui tronchi degli
alberi sono state circa il triplo di quelle effettuate sul terreno, suggerendo che il
fenomeno non può essere riferito al caso; si ipotizza quindi che tale comportamento
sia legato ad una maggior disponibilità di prede.
ABSTRACT
Arboral customs of Speleomantes italicus (Dunn, 1923) in the Republic of San
Marino (Amphibia, Plethodontidae).
In the Republic of S. Marino, the Italian Cave Salamander Speleomantes ita-
licus is common and widespread. During favourable weather conditions, the Italian
Cave Salamander is commonly observed, even in rather unusual sites such as on
stony walls, stone stairs and balconies within the city and in cellars or other parts of
buildings that are constructed directly upon the rock. Recently, repetitive observa-
tions have been made on a conspicuous number of tree climbing specimens. During
the night, salamanders climb and stay upon tree trunks for several hours, without
any preference for the tree species, tree diameter or trunk roughness.
These observations took place during several nights both in autumn and spring
and confirm that plant climbing is a relevant activity in the studied population,
suggesting that this behaviour is probably related to feeding upon arboreal inver-
tebrates.
153
PaoLO LAGHI*, CHRISTIAN PASTORELLI **
& DINO SCARAVELLI ***
INDIVIDUAL PATTERN RECOGNITION OF
SPELEOMANTES ITALICUS (DUNN, 1923)
(AMPHIBIA, PLETHODONTIDAE)
INTRODUCTION
Individual recognition of the animals by means of marking is
one of the bases of most ecological studies. The marking of amphib-
lans is especially difficult, problems arising from the often small
size of the animals and their peculiar skin morphology and physiol-
ogy; the several tecniques that have been so far proposed have both
advantages and limits, which should be carefully taken into account
according to investigation’s aims (cf. FABER, 2001). Toe-clipping
is still among the most commonly employed techniques, although
it cannot be used in long-term researches on tailed amphibians,
because of their high regeneration potential (about regeneration in
Speleomantes, cf. SALVIDIO, 1997). Furthermore, the resulting inju-
ries may increase the risk of mortality or affect animals fitness.
Pattern recognition is also among the most considerate methods
for amphibians (especially Caudata), which effectiveness is compara-
ble to that of other techniques, such as toe clipping and application
of P.I.T. (Passive Integrated Transponders) (cf. FABER, 2001). This
technique was first applied to Speleomantes by SALVIDIO et alii (1994),
who used backlimb colour pattern to individually recognize S. stri-
natu (Aellen, 1958); herein we reports the results coming from pattern
recognition of S. italicus (Dunn, 1923) over two consecutive years.
* Via Bruno Costante Garibaldi 22, 47100 Forlì, Italia; e-mail: spelerpes@libero.it
** Via Cerchia di Sant'Egidio 2205, 47023 Cesena (FC), Italia;
e-mail: pastorellic@libero.it
*** Associazione Chiroptera Italica, Via Veclezio 10/A, 47100 Forlì (FC), Italia;
e-mail: dinosc@tin.it
154 P. LAGHI, C. PASTORELLI & D. SCARAVELLI
MATERIALS AND METHODS
The study site is a tectonic cave called «Grotta del Tritone»,
located in northern Apennines (province of Forlì-Cesena, Italy).
The S. italicus population gravitating around the cave has been
object of a long term study, in order to investigate several natu-
ral history traits of the species (cf. PASTORELLI et alzi 2001, 2002a,
2002b and 2005).
The site was visited monthly from September 1998 to August
2000 (except for October 1998); all cave salamanders captured were
measured and sexed by means of exterior sexual characters. Dorsal
pattern was photographed under near-freezing water, in order to
avoid reflections in images (cf. LANZA et alii 1995) and to speed
up animal’s immobilization; a transparent millimetered paper sheet
laying on tank bottom provided an additional reference as regards
to salamanders size.
Images were taken by a reflex camera 35 mm, equipped with a
100 ASA color slide film, and a flash-lamp. Date of capture, sex,
body length (from snout tip to the anterior end of the vent), and
identification code of each animal were recorded and stored up in a
digital data bank. At the end of all sample sessions each salamander
was released in the place where it was captured. Later, in the labora-
tory, for each specimen an identification mark was chosen: a single
blotch, a group formed by few blotches, or an area lacking ochra-
reddish pigments; then, individual recognition occurred by means of
direct slide comparison.
RESULTS AND DISCUSSION
The studied population shows “italzcus”-type colour and pat-
terns, as described by LANZA et alti (1995): dorsal pattern with brown
ground colour abundant and sometimes prevailing; ochra-reddish
blotchings and/or marblings on the trunk and tail; pattern reduced
or lacking on the head and neck, often more and more widespread
towards the tail, where light markings usually overwhelm the darker
ground colour (fig. 1); ventral pattern with dark ground colour (nut-
brown to dark bistre) dusted or closely dotted with white or off-white.
Because of its wider range of colours and higher complexity,
dorsal pattern was chosen instead of ventral one in order to recog-
nize animals.
INDIVIDUAL PATTERN RECOGNITION OF SPELEOMANTES ITALICUS 155
Fig. 1 - Example of S. :talicus «mug shot». Male, «blotched» phenotype. The arrow
indicates the «C» shaped blotch used as identification mark.
According to LANZA et alia (1995) dorsal pattern of Speleomantes
is highly variable also within the same population. We arbitrarily
recognized three main «pattern phenotypes» within the studied
population [percentages of each phenotypes within a section of the
sample (n = 96) have been cited in round brackets]:
1) «uvenile» (26.0%): dark ground colour prevailing, with only few,
almost reddish or rarely ochra, dustings and speckles;
2) «blotched» (52.1%): ochra-reddish chromatophores arranged
in quite defined blotches, variable in size and shape, pattern
roughly corresponding to «talicus»-type described by LANZA et
alu (1995);
3) «marbled» (21.9%): ochra-reddish chromatophores arranged in
marblings, an intermediate pattern between «reticulate»-type and
«corman»-type of LANZA et alu (1995).
The frequency of phenotypes in the different sex categories 1s
reported in tab. 1.
156 P. LAGHI, C. PASTORELLI & D. SCARAVELLI
Tab. 1 - Percentages of each phenotype in the different sex categories, calculated
for a section of the sample (n = 96).
Juvenile
Blotched
Marbled
An identification mark should be easy recognizable, and durable.
In order to match these conditions we chose blotches characterized
by a relatively big size (less affected than speckles by pattern varia-
tions caused by age), a peculiar shape and a good contrast against
the ground colour (allowing a quick spotting), and a middorsal posi-
tion on animal’s back (always noticeable in images, while blotches
on sides may not be visible due to animal’s torsion or inclination).
Such blotches are more often found from the posterior half of sala-
mander’s trunk to the tail (86.5% of cases, in a sample section of 96
specimens), thus this is the body region on which attention should
be focused for individual cave salamanders recognition.
Individual dorsal pattern also changes gradually with age. As
already written, most of juvenile salamanders (15-28 mm in body
length) display a pattern characterized by few reddish dustings and
speckles on the darker ground colour. As the animal grows, due
to the addition of ochra-reddish chromatophores, the small spots
increase and sometimes merge into others to form larger blotches
(fig. 2), the pattern turning gradually into «blotched» or «marbled»
phenotypes.
Over the study period we were able to recognize 243 specimens:
118 adults (60 males and 58 females) and 125 immatures. 96 speci-
mens were captured more than once (up to 8 times) and it was possi-
ble to recognize salamanders even two years after their first capture.
As all the salamanders were collected within an area of 300 m?, the
extrapolated density is 0.8 individuals/m’, that is exactly the same
mean value estimated by SALviIDIO (1998) for S. strinatii sampled
on a rock-face habitat. Quite lower density values were obtained for
S. supramontis by VOESENEK et ali (1987: 300 animals/ha) and for
S. strinatit by CORTESOGNO & BALLETTO (1989: 0.1 individuals/m?),
INDIVIDUAL PATTERN RECOGNITION OF SPELEOMANTES ITALICUS 157
who sampled respectively in a dense holm oak forest and in a seep-
age area located in a beech forest.
Fig. 2 - S. italicus pattern variations caused by age. Immature, «juvenile» phe-
notype. The arrows indicate areas with visible ground colour, that were
progressively filled with reddish chromatophores (1), and the growth of
a blotch, due to the appearance of new ochra chromatophores (2). Left =
date of capture: May 17" 1999; body length = 16 mm. Right = date of
capture: February 2"° 2000; body length = 24 mm.
Recapture rate (calculated for each sample session as % of known
specimens on the total number of salamanders captured) averaged
48.8%, showing an increasing trend over the 24 months period (fig. 3).
In conclusion the technique proved effective in individual rec-
ognition of salamanders, moreover it allowed the collection of addi-
tional data about pattern variations within the sample. On the other
hand some factors limit the applicability of the method (cf. FABER,
2001). Photographic techniques are quite laborious and expensive,
and the risk of incorrect identification increase in direct proportion
to the size of the sample. Also, pattern recognition should be car-
ried out regularly, without interruptions; otherwise, the effectiveness
of the method might be affected by pattern changes over the years
(especially as regards to juvenile specimens), in proportion to the
length of the discontinuance. Finally, the technique does not seem
to be suitable for an automation by digital image analysis, due to the
heterogeneity of mug shots.
158 i P. LAGHI, C. PASTORELLI & D. SCARAVELLI
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Sample session
Fig. 3 - Recapture rate distribution over the study period; broken line shows the
increasing trend.
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307-314.
ABSTRACT
For two consecutive years individual recognition of Speleomantes italicus, by
means of dorsal pattern «mug shots», was tested; pattern variations caused by age
and among individuals were also recorded. Within the studied population three
main «pattern phenotypes» were arbitrarily recognized. Juveniles display few, almost
reddish speckles on the darker ground colour («juvenile» phenotype); as time goes
by, speckles increase in larger markings, due to the appearence of ochra-reddish
chromatophores. In larger immatures and adult salamanders light markings may be
arranged in quite defined blotches («blotched» phenotype), as well as in marblings
(«marbled» phenotype).
Over the study period 243 cave salamanders (60 males, 58 females and 125
immatures) were individually recognized, and salamanders recognition was possible
even two years after their first capture. In agreement with those observed for S.
strinatii, the calculated density of S. italicus was 0.8 individuals/m?. Recapture rate
showed an increasing trend over the 24 months period, averaging 48.8%.
The technique proved effective in individual recognition of salamanders,
although quite laborious and expensive, as well as not suitable for an automation
by digital image analysis.
RIASSUNTO
Riconoscimento tramite il disegno individuale di Speleomantes italicus (Dunn,
1923) (Amphibia, Plethodontidae).
Per due anni consecutivi è stato sperimentato il riconoscimento individuale di
Speleomantes italicus, mediante fotografie della colorazione dorsale; sono state inoltre
registrate le variazioni della colorazione tra i diversi individui, nonché in funzione
dell’età. All’interno della popolazione studiata sono stati arbitrariamente riconosciuti
tre principali fenotipi di colorazione. Gli individui giovani hanno poche macchioline,
per lo più rossastre, sul colore di fondo più scuro (fenotipo «giovanile»); col passare
del tempo le macchioline si estendono in macchie più grandi, grazie alla comparsa
di cromatofori ocra-rossastri. Negli individui immaturi più grandi e negli adulti le
ornamentazioni chiare possono essere organizzate sia in macchie piuttosto definite
(fenotipo «macchiato»), che in marmorizzazioni (fenotipo «marmorizzato»).
160 P. LAGHI, C. PASTORELLI & D. SCARAVELLI
Nell’arco del periodo di studio sono stati riconosciuti individualmente 243 geo-
tritoni (60 maschi, 58 femmine e 125 immaturi) e il riconoscimento è stato possibile
fino a 2 anni di distanza dalla prima cattura. In accordo con quanto osservato per
S. strinatti, è stata calcolata per S. italicus una densità di 0,8 individui/m?. Nell’arco
dei periodo di 24 mesi il tasso di ricattura ha mostrato una tendenza all’incremento
(media = 48,8%).
La tecnica si è dimostrata efficace per il riconoscimento individuale dei geotri-
toni, seppur piuttosto laboriosa e dispendiosa, nonché inadatta ad un’automazione
tramite analisi d'immagine digitale.
161
RES LIGUSTICAE CCXLIX
FABRIZIO ONETO* & SEBASTIANO SALVIDIO *
DATI PRELIMINARI SULLA DISTRIBUZIONE DELLE
PREDE DI SPELEOMANTES STRINATII (AELLEN)
NELLA STAZIONE BIOSPELEOLOGICA
DI S. BARTOLOMEO (GE)
(AMPHIBIA, PLETHODONTIDAE)
INTRODUZIONE
Il geotritone di Strinati Speleomantes strinatit (Aellen, 1958) è
un predatore opportunista, legato a una notevole varietà di prede,
soprattutto invertebrati del suolo e volanti (Morisi 1981; SALVIDIO
1992; SALVIDIO et ali 1994). Le popolazioni epigee di questa specie
si nutrono di Molluschi, Aracnidi, Isopodi e numerosi gruppi di
insetti tra cui Collemboli, Coleotteri, Ditteri e Imenotteri (SALVI-
DIO 1992), mentre quelle cavernicole catturano in prevalenza Ditteri
Limonidi che abbondano sulle pareti umide delle cavità sotterranee
(Moris! 1981; SaLvipio et ala 1994). Le popolazioni cavernicole di
geotritone mostrano un ciclo di attività stagionale ben definito, con
minimi in inverno e massimi in primavera-estate (SALVIDIO et ali
1994).
Il presente studio ha come scopo quello di mettere in relazione
l’attività di una popolazione di S. strinatit con la disponibilità delle
sue potenziali prede, all’interno della Stazione Biospeleologica di S.
Bartolomeo di Besolagno. In questo sito l'alimentazione dei geotri-
toni avviene prevalentemente a spese del Dittero Limonia nubeculosa
Meigen, 1804 (SaLvipIo et ali 1994).
* Dipartimento per lo studio del Territorio e delle sue Risorse, Università di
Genova, Corso Europa 26, 16132 Genova, Italia & Gruppo Speleologico Ligure
“A. Issel”, Busalla (GE), Italia; e-mail: salvidio@dipteris.unige.it
162 F ONETO & S. SALVIDIO
MATERIALI E METODI
La Stazione Biospeleologica di S. Bartolomeo si trova a 392 m
s.l.m. in Valle Scrivia, nel comune di Savignone (GE). Si tratta di
un ex rifugio antiaereo, scavato con cariche di mina nella Seconda
Guerra Mondiale e colonizzato spontaneamente da una popolazione
di geotritoni da ormai 30 anni (PASTORINO & PEDEMONTE 1974).
L'ingresso, con esposizione Nord-Est, si trova 1 m sotto il livello del
suolo ed è accessibile per mezzo di una scaletta. L’entrata è chiusa
con un grata di ferro e l'andamento della cavità si presenta oriz-
zontale con curve e diramazioni per circa 35 m (PASTORINO et alzi
1997). All’interno, sono stati collocati strumenti per la misura della
temperatura e dell'umidità relativa. Le pareti della cavità sono state
suddivise, tramite fili di nylon, in settori di circa 1 m? ciascuno e la
quadrettatura arriva fino a 24 m dall’imbocco.
La disponibilità e la distribuzione spaziale delle potenziali prede
dei geotritoni è stata stimata collocando all’interno della stazione
trappole adesive, costituite da fogli di acetato trasparente (21 x 29,7
cm) spalmati con colla entomologica su entrambi 1 lati. Sette trap-
pole, collocate ogni 4 metri lungo i primi 24 m del cunicolo, sono
state appese al soffitto della cavità. Inoltre, una trappola è stata
collocata anche all’esterno, in prossimità dell'entrata. Ogni mese
le trappole sono state rimosse, controllate e sostituite. Il ricono-
scimento sistematico degli invertebrati catturati è stato effettuato a
livello di Ordine o Sottoclasse, a seconda del gruppo sistematico.
Durante ogni campionamento mensile sono state rilevate le tempe-
rature dell’aria all’esterno e all’interno in corrispondenza di ciascuna
trappola ed è stato effettuato il conteggio degli esemplari di geotri-
tone in attività sulle pareti della cavità. Nel mese di luglio 2002,
il numero delle trappole all’interno del cunicolo è stato aumentato:
una ad ogni metro, in modo da ottenere una stima più accurata della
distribuzione spaziale delle prede nel periodo di massima attività
dei geotritoni, sono pertanto state utilizzate 24 trappole adesive. La
posizione di ogni esemplare di geotritone relativa alla quadrettatura
della cavità è stata annotata su una apposita scheda.
In luglio 2002 l’abbondanza, la struttura e la distribuzione spa-
ziale della popolazione di Speleomantes strinatti sono state stimate
tramite un esperimento di rimozione temporanea, durante il quale
gli animali sono stati rimossi dal loro ambiente in tre occasioni suc-
DISTRIBUZIONE DELLE PREDE DI SPELEOMANTES STRINATII 163
cessive. Ogni individuo catturato è stato misurato con un righello
trasparente, valutando la lunghezza corporea tra l’apice del muso e il
margine posteriore della cloaca. Il peso è stato determinato con due
dinamometri Pesola, uno con portata 5 g e sensibilità 0,1 g, l’altro
con capacità 10 g e sensibilità 0,2 g. Il sesso degli esemplari adulti
è stato riconosciuto in base alla presenza nei maschi di un corpo
ghiandolare mentoniero (LANZA 1959). Poiché le femmine diventano
riproduttive ad una lunghezza corporea superiore ai 58 mm (SALVI-
DIO 1993), gli individui di dimensioni inferiori sono stati considerati
immaturi. Al termine dello studio gli esemplari sono stati liberati
all’interno del loro habitat.
La stima dell'abbondanza numerica della popolazione è stata
effettuata sul totale degli individui catturati in tre successive occasioni,
tramite il programma Capture (WHITE et ali 1982). Le relazioni tra
le temperature e l'abbondanza stagionale di geotritoni e degli inver-
tebrati sono state analizzate tramite il coefficiente di regressione (7).
RISULTATI
Nel corso dello studio sono stati catturati con le trappole adesive
1202 invertebrati: tutti artropodi appartenenti a vari gruppi sistema-
tici. In tutti 1 campionamenti mensili, i Ditteri risultano il gruppo
più numeroso, rappresentando più del 97% del totale (tab. 1).
Tab. 1 - Numero totale di invertebrati catturati per gruppo sistematico e relative
percentuali. Il totale comprende anche gli esemplari catturati nel campio-
namento intensivo di luglio con 24 trappole.
Classe Ordine Numero catture % catture
Chilopodi Litobiomorfi
Aracnidi Araneidi
Insetti Imenotteri
Ditteri
Omotteri
Coleotteri
164 F ONETO & S. SALVIDIO
Per quanto riguarda la distribuzione delle prede lungo la cavità,
Sl osserva una presenza maggiore nei pressi dell’ingresso, a cui fa
seguito una distribuzione piuttosto uniforme nel resto della galleria
(tab. 2). Nel sito di studio, la disponibilità di prede tende ad aumen-
tare fra marzo ed agosto, quindi il totale sembra calare a partire da
settembre tornando verso 1 più bassi valori primaverili (tab. 2).
Tab. 2 - Distribuzione degli invertebrati nel periodo di studio (7 trappole per
mese): * indica la mancanza dei dati a causa di una rimozione della trap-
pola da parte di estranei.
Mese di campionamento
ase |
| | marzo | aprite |maggio | giugno |tuglio
Zonacampionata] | |
129
agosto
On
N ITN
N | [N
(CS
N
> —
VI NO Sal VI
> Lena a
(GO) (ee) NI Sal *
Non è emersa nessuna relazione statisticamente significativa tra
le temperature e l'abbondanza degli invertebrati catturati lungo la
cavità (P > 0.25 in tutti 1 casi). Per quanto riguarda invece i geotri-
toni, è stata osservata una relazione significativa con la temperatura
misurata a 4 metri dall’ingresso (7 = 0,78, N = 7, P = 0,037).
Durante il conteggio effettuato con 24 trappole a luglio, sono
stati raccolti 184 esemplari, tutti artropodi. Anche in questo caso il
97% degli esemplari appartiene all’ordine dei Ditteri, confermando
1 risultati ottenuti per l’intero periodo di studio. La disponibilità di
prede lungo la galleria mostra una tendenza a diminuire a partire
dall'ingresso verso la parte più interna (fig. 1).
DISTRIBUZIONE DELLE PREDE DI SPELEOMANTES STRINATII 165
Numero esemplari
(ce)
IE? SATS OES? 4884 94140! 19 4231399444 BSL6AE-781,87 4.982: 21422 123: 24
Metri dall'ingresso
Fig. 1 - Andamento della distribuzione spaziale dei Ditteri (triangolo nero), dei
geotritoni giovani (cerchio bianco) e degli adulti (cerchio nero) all’interno
del sito di studio, nel mese di luglio 2002.
Per quanto riguarda i geotritoni, l'abbondanza di giovani ed
adulti è stata stimata rispettivamente in 39 e 62 individui, per una
popolazione totale valutabile in 102 individui (errore standard 1,8).
Giovani ed adulti presentano una distribuzione diversa sulle pareti
della cavità. Infatti 1 giovani risultano concentrati nei primi 13 metri,
con una drastica diminuzione nella parte più interna della galleria,
mentre gli adulti presentano una distribuzione concentrata nella
zona centrale della galleria, con circa il 53% degli individui (fig. 1).
Confrontando la distribuzione dei predatori con quella delle prede,
non sono stati ottenuti risultati statisticamente significativi né consi-
derando la numerosità (fig. 1) né l'andamento del peso delle singole
classi e dell’intera popolazione (P > 0,05 in tutti 1 casi). Tuttavia se
si tiene conto delle diverse condizioni di luminosità (che si riflettono
sulle variazioni di temperatura e di umidità relativa) si perviene a
risultati più interessanti. Infatti, nella zona buia della galleria (oltre
17 metri circa dall'ingresso), esistono relazioni significative fra la
biomassa delle singole classi di età e la distribuzione delle prede (P
= 0,05 mit tutti 1 eas)
CONCLUSIONI
Benché questo sia da considerare uno studio preliminare, si pos-
sono tuttavia trarre alcune conclusioni generali. Le potenziali prede
166 F ONETO & S. SALVIDIO
dei geotritoni mostrano un netto ciclo stagionale di abbondanza, che
risulta massima nei mesi estivi. Per quanto riguarda la numerosità
dei Ditteri catturati all’interno del sito di studio, si osserva una netta
diminuzione lungo la galleria. I geotritoni giovani colonizzano prin-
cipalmente la parte più esterna della cavità dove si raggruppano e
dove le condizioni ambientali sono più variabili, mentre gli adulti si
concentrano nel primo tratto susseguente alla zona illuminata. Valu-
tando le relazioni esistenti tra i geotritoni e gli invertebrati nell’intera
galleria, non si ottengono correlazioni statisticamente significative, in
quanto l'intensità luminosa appare un fattore importante nel deter-
minare la distribuzione spaziale dei geotritoni, come già evidenziato
da PASTORELLI et alzi (2002).
In conclusione si può ipotizzare che nella Stazione Biospeleolo-
gica, 1 rapporti tra prede e predatori siano influenzati dalla combi-
nazione di vari fattori, fra cui intensità luminosa e umidità relativa
mentre la temperatura sembra giocare un ruolo secondario. Inoltre,
le relazioni tra prede e predatori appaiono più strette nella zona
della galleria dove esiste una maggiore stabilità ambientale. Occor-
rerà in ogni caso attendere di avere a disposizione dati più completi
per valutare in maniera approfondita gli effetti delle interazioni tra
le diverse variabili esaminate.
RINGRAZIAMENTI
Lo studio dei geotritoni è stato condotto con autorizzazione
del Ministero dell’ Ambiente, Servizio Conservazione della Natura
(SCN/2D/2001/378). Si ringrazia Anna Bonardi per la lettura critica
del manoscritto.
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RIASSUNTO
L’abbondanza degli esemplari di Speleomantes strinati e delle potenziali prese
è stata stimata da marzo a settembre 2002, all’interno della Stazione Biospeleologica
di S. Bartolomeo di Besolagno (GE). La frequenza degli invertebrati è stata valutata
utilizzando trappole adesive che sono state appese all’esterno e lungo la cavità ad una
distanza di 4 m l’una dall’altra, fino a 24 m dall’ingresso. Durante il mese di luglio
sono state posizionate 24 trappole, un metro l’una dall’altra, al fine di ottenere dati
più puntuali sulla distribuzione delle prede.
I risultati preliminari mostrano che, degli oltre 1200 invertebrati catturati con
le trappole, circa il 97% è rappresentato da Ditteri. L’abbondanza delle prede varia
nei mesi e decresce sempre dall'esterno verso l’interno. Non sono state trovate cor-
relazioni significative tra abbondanza di geotritoni e di prede lungo l’intera cavità,
ma escludendo il tratto più esterno ed illuminato, si osserva una stretta relazione tra
numero di prede e di predatori.
ABSTRACT
Preliminary data on the distribution of the preys of Speleomantes strinatii
(Aellen) in S. Bartolomeo (GE) Biospeleological Station (Amphibia, Plethodontidae).
The availability of potential prey for the European plethodontid Speleomantes
strinatu was studied, from March to September 2002, in the Biospeleological Sta-
tion of S. Bartolomeo di Besolagno (Genova province, Liguria, NW Italy). Adhe-
sive traps were placed outside and inside the underground environment every four
168 F ONETO & S. SALVIDIO
meters from the entrance, up to 24 meters inside. In July, traps were located every
meter along the cavity, to assess prey availability and distribution during the highest
activity of salamanders. Overall more than 1200 potential preys were caught and
Dipterans constituted the 97% of total catches. Trapped Invertebrates showed sea-
sonal variation in activity inside the study site.
As expected, prey abundance was higher outside and near the entrance, while
it decreased towards the inner part of the cavity. There was no relationship between
prey and salamander abundance along the cavity, but when the external illuminated
zone was excluded from calculations significant statistical correlations were found.
These preliminary results show that the salamander distribution inside underground
sites was probably influenced by the interaction of several factors, such as light
intensity, air humidity together with prey abundance.
169
CHRISTIAN PASTORELLI *, PAOLO LAGHI **
& DINO SCARAVELLI ***
SPACING OF SPELEOMANTES ITALICUS (DUNN, 1923):
APPLICATION OF A GEOGRAPHIC
INFORMATION SYSTEM (G.I.S.)
(AMPHIBIA, PLETHODONTIDAE)
INTRODUCTION
Geographic Information System (G.I.S.) is defined as: «an orga-
nized set of hardwares, softwares and people purposed to the acqui-
sition, management, analysis, and visualization of alphanumeric and
graphic informations referred to a determinate territory» (BALLESTRA
et alu 1996, translated from Italian). In practice G.I.S. allows to
represent determinate kinds of informations (i.e. georeferred data
falling within a class or a physical quantity, that are positioned in a
determinate reference system, usually a Cartesian one, such as UTM
or Gauss-Boaga), showing them in form of maps.
Geographic Information Systems allow to carry out spatial anal-
ysis and manage large amounts of data with sustainable time and
costs and are employed mainly in technological webs management,
urban and territorial planning, and natural sciences (geobotany, fau-
nistic, ecology, etc.) (cf. BALLESTRA et ali 1996), but so far G.I.S.
have been used in herpetology only in few cases (VIGATO et alu
2001; CARAFA & BIoNDI 2002).
This paper reports the results obtained from the first applica-
* Via Cerchia di Sant'Egidio 2205, 47023 Cesena (FC), Italia;
e-mail: pastorellic@libero.it
** Via Bruno Costante Garibaldi 22, 47100 Forlì (FC), Italia;
e-mail: spelerpes@libero.it
*** Associazione Chiroptera Italica, Via Veclezio 10/A, 47100 Forlì (FC), Italia;
e-mail: dinosc@tin.it
170 C. PASTORELLI, P LAGHI & D. SCARAVELLI
tion of G.I.S. in the study of Italian cave salamander Speleomantes
italicus (Dunn, 1923) spacing strategies.
MATERIALS AND METHODS
The study site is a natural cave called «Grotta del Tritone»,
43°53’52” N - 11°58’°06” E, near Bagno di Romagna, (province of
Forlì-Cesena, Italy), already described by PASTORELLI et alii 2002a.
The Speleomantes italicus population gravitating around the cave is
object of a long-term study in order to investigate several natural
history traits, such as population structure, seasonal activity, habi-
tat use and displacement, and behaviour (PASTORELLI et alii 2001,
2002a and 2002b; LAGHI et alti 2005).
The site was visited monthly from January 1999 to December
2000 and during each sample session salamanders were searched for
by two persons inside and outside the cave (close to the entrance)
for about an hour. For each salamander captured, sex, body length
(from the snout tip to the anterior end of the vent), distance from
the entrance and from the cave floor were recorded. Adult salaman-
ders were sexed by means of the observation of exterior secondary
sexual characters -i.e. the presence, in the adult males, of a mental
body gland (LANZA 1959) and enlarged premaxillary teeth- and all
individuals reaching a wider body length than the smallest male
possessing a mental body gland (41 mm) were considered as adults;
as in Speleomantes females reach sexual maturity at a larger size than
males (SALVIDIO 1993), in this study some large subadults were likely
considered as adult females.
Salamanders were photographed to allow individual recogni-
tion by means of comparison of the dorsal patterns (SALVIDIO et
alti 1994; LAGHI et alii 2005) and at the end of each session were
released at their capture site.
A virtual map, integrated in a Cartesian reference system in real
scale, with co-ordinates in meters, was obtained from the longitu-
dinal section of the cave, with the aid of softwares ArcView GIS
version 3.1 and Topol 4.0 (see figs. 1-3 and fig. 4, above). Another
virtual space (see fig. 4, below), representing on the same plane
the cave floor and walls, was created to allow a reliable calculation
of home range size. For the sake of ease, in this latter space cave
SPACING OF SPELEOMANTES ITALICUS {70
floor was assumed to be 2 m wide along the whole extension of the
cavity; actually floor width range from 0.4 to 3.2 m, 2 m being the
average value in the first 25 meters from the entrance.
Data about spacing of S. italicus were integrated in both vir-
tual spaces by software ArcView GIS version 3.1, then processed by
software Animal Movement for Spatial Analyst 2.04 Beta, by means
of kernel (95% and 50%) method, a nonparametric statistical method
for estimating probability densities from a set of points. The result-
ing graphs provide immediate visualization of the probability of
find animals in any one space, by means of a colour scale (RODGERS
& CARR 2002).
Calculation of home range shape and size, by means of the
Minimum Convex Polygon (MCP) model, were also provided by
Animal Movement for Spatial Analyst 2.04 Beta.
RESULTS AND DISCUSSION
During the study period 440 records on the spacing of S. itali-
cus were collected (236 in the year 1999 and 204 in the year 2000).
Some data, which were not included in calculations in the study
by PASTORELLI et alzi (2002a), have been herein taked into account,
therefore sample size is larger than that reported in the previous
paper.
Spatial distribution of salamanders was statistically different
between the two years (Student t = -2.437, df = 438, P = 0.015),
thus data obtained in different years were separately processed.
The number of active salamanders observed in the study site
(mainly on cave walls and floor, rarely under stones or in clefts,
both inside and outside the cave) was related to distance from the
entrance, in function of sex (two records, referring to unsexed spec-
imens, were excluded from calculations) and season. In all cases
G.I.S. produced graphs that allow a quick and easy reading of the
phenomena described by statistical analysis.
Cave salamanders were found at a mean distance from the
entrance of 6.2 + 4.4 m (n = 236) and 7.2 + 4.6 m (n = 204) in
the year 1999 and 2000 respectively. In both years only few sala-
manders (n = 3 in 1999; n = 2 in 2000) were observed outside the
cave close to the entrance, and no captures were made inside the
1474) C. PASTORELLI, P. LAGHI & D. SCARAVELLI
cave beyond 25 meters from the entrance (fig. 1) confirming previ-
ous studies (CIMMARUTA et ali 1999: S. strinatit and S. a. ambrosti;
Morist 1981 and SALvipio et ali 1994: S. strinatit; PASTORELLI et
alti 2001 and 2002a: S. ztalicus).
SH SHEVA AD
|
|
|
|
UST pa, PPP EN] Ve
SAUNA a, a É
Fig. 1 - Distribution of captures in the year 1999 (above) and 2000 (below). The
colour becomes darker as the estimated probability of salamander presence
increases. 1-1, 2-2, 3-3, and 4-4 indicate where transversal sections (showed
in the original drawing) were taken.
Juveniles were found on average more close to cave entrance
(3.8 = 2.8 m,n = 110 in 1999; 4.2 + 2.7 m, n = 93 in 2000) than
SPACING OF SPELEOMANTES ITALICUS 173
adults (8.3 + 4.4 m, n = 125 in 1999; 9.8 + 4.4 m, n = 110 in 2000)
(fig. 2). These data suggest that also in S. italicus a spatial segrega-
tion between juvenile and adult salamanders, such as that assessed
by SALVIDIO & PASTORINO (2002) in S. strinatit, may occur (cf. also
PASTORELLI et alzi 2002a). No meaningful differences were found
between spatial distributions of males and females in 1999, 2000 and
both years added (Student t, P > 0.05 in all cases), although males
were often found at an higher distance from the entrance than females.
o — n
19
PU —
i
G
=
ap
ye ——
22 23 24 25 Meters
Fig. 2 - Spatial segregation between juvenile (above) and adult (below) S. italicus
in the year 1999. The colour becomes darker as the estimated probability
of salamander presence increases.
174 C. PASTORELLI, P. LAGHI & D. SCARAVELLI
In summer, when external conditions are prohibitive, cave sala-
manders are usually found at higher distance from the entrance than
in spring and autumn (PASTORELLI et ali 2002a: S. italicus; SALVI-
DIO et ala 1994: S. strinatti; VOESENEK et alii 1987: S. supramontis).
Fig. 3 shows that a similar seasonal spacing pattern occurred in the
studied population in the year 1999. In summer months the ani-
mals were observed at a higher mean distance from the entrance
(7.3 = 4.4 m, n = 45) than in spring (5.5 + 4.2 m, n = 96), and in
autumn (7.0 + 3.8 m, n = 71); in winter, when external environmen-
tal parameters were very similar to internal ones, cave salamanders
were active close to cave entrance, even outside (4.3 + 5.2 m, n =
24) (cf. PASTORELLI et alzi 2002a).
È
KE
SS
S
Za
= (Baa
ly
8 5
IR L
il x
pene ava
WS
RB È
Fig. 3 - Seasonal spacing of S. italicus in the year 1999; clockwise from the upper
left: spring, summer, winter, and fall. The colour becomes darker as the
estimated probability of salamander presence increases
From January 1999 to August 2000 individual recognition by
means of photographs of dorsal pattern was obtained for 215 speci-
mens (108 immatures, 52 males and 55 females). Home range size,
calculated only for 11 individuals captured at least 4 times, averaged
21.75 + 25.24 mì (range = 1.75-82.26 m°). It goes without saying
that the observed home range represents only a part of the actual
SPACING OF SPELEOMANTES ITALICUS £75
one, this latter being larger, as it extends also in rock interstices.
Fig. 4 shows the home range of specimen n. 71, a female captured
six times from May 1999 to July 2000. Data support LANZA’s (1986)
statement that cave salamanders possess much more vagility than is
usually understood.
25 Meters
left wall
entrance
LANE TTT cal LETT
right wall
1 00 24 8G £ 2 2 1014 4213 14110 16: ty 48. 10 20/21 22:-2324 25. 26027 20 20.50 Meters
Fig. 4 - Home range of the specimen n. 71 (MCP size: 3.93 m?). Above: kernel
graph on the longitudinal section of the cave (the colour becomes darker as
the estimated probability of salamander presence increases); below: MCP
graph on the virtual space representing on the same plane cave walls and
floor.
176 C. PASTORELLI, P LAGHI & D. SCARAVELLI
ACKNOWLEDGEMENTS
We thank Stefano Gellini and Franca Monti for the indispens-
able help provided in data processing.
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ecological data on the Urodeles of Sardinia - Amphibia-Reptilia, Leiden, 8 (4):
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ABSTRACE
For two consecutive years Speleomantes italicus spacing were studied with the
aid of a Geographic Information System (G.I.5S.), in a natural cave in northern
Apennines. Individual displacement and spacing patterns with regard to sex classes
and season were analyzed. 'The salamanders are found only the first tract (up to
25 meters from the entrance) of the cave, which is the area providing contempo-
rarily plenty of food and steady environmental conditions. There were no differ-
ences between male and female spatial distributions. Most immature specimens were
observed close to cave entrance, while adults were active mainly in deeper zones.
The occurrence of a spatial segregation between juveniles and adult cave sala-
manders has already been assessed in S. strinati and it is likely to occur also in S.
italicus. Spacing patterns were strongly seasonal, with the highest mean distance
from entrance recorded in summer, and the lowest one in winter. Home range size,
estimated for 11 specimens captured at least four times, ranged from 1.75 to 82.26
m° (mean = 20575 in’):
RIASSUNTO
Uso dello spazio in Speleomantes italicus (Dunn, 1923): applicazione di un
Sistema Geografico Informatizzato (G.I.S.) (Amphibia, Plethodontidae).
Per due anni consecutivi l’uso dello spazio di Speleomantes italicus è stato stu-
diato, con l’aiuto di un Sistema Geografico Informatizzato (G.I.S.), in una cavità
naturale dell’ Appennino Settentrionale. Sono stati analizzati gli spostamenti indi-
viduali e le variazioni nell’uso dello spazio in funzione della stagione e del sesso.
Gli animali frequentano esclusivamente il primo tratto (fino a 25 m dall’entrata)
della cavità, ossia il settore che fornisce sia abbondante cibo sia condizioni ambi-
entali stabili. Non sono state riscontrate differenze significative tra le distribuzioni
spaziali dei maschi e delle femmine. La maggior parte degli individui immaturi sono
stati osservati nelle vicinanze dell’ingresso della cavità, mentre gli adulti frequentano
principalmente zone più profonde.
L'esistenza di una segregazione spaziale tra geotritoni giovani ed adulti è già
stata verificata in S. strinatii ed è verosimile anche per S. italicus. La distribuzione
spaziale dei geotritoni è fortemente condizionata dal ciclo stagionale, con la mas-
sima distanza media dall’ingresso registrata nei mesi estivi e la minima in inverno.
La dimensione dello spazio vitale, stimata per 11 individui catturati almeno quattro
volte, varia tra 1.75 e 82.26 m? (media = 21.75 m?).
| “ Cailnts) = ‘Monit ool. ital. Firenze, 6 (1-2): 48.8 a
LANZA: B,, F008 - I Recili e gli Anfibi (pp. 289-321 & $40-880 © pi XX-XX1) - In
= CAMARDA by Faves So& Nuppr Gas), L'ambiente Yukiitate: in Sardi
finta ti base per la conosceniza ¢ la ssi del teritori OTH: |
as ce pinne allabi validi antes i
i "i pila diri raro età -
sò iu sub 199
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“i eran veo Slate.
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179
GIANLUCA FORTI, * ROBERTA CIMMARUTA ** & GIUSEPPE NASCETTI **
BEHAVIOURAL RESPONSES TO SEASONAL VARIATIONS
OF AUTOECOLOGICAL PARAMETERS IN POPULATIONS
OF SPELEOMANTES STRINATII (AELLEN, 1958)
AND S. AMBROSII (LANZA, 1955)
(AMPHIBIA, PLETHODONTIDAE)
ENTRODUCGEION
Plethodontid salamanders are characterized by specific and dis-
tinctive morphological and physiological features, which confine
them to very humid environments and relatively mild temperatures.
However, they are able to respond to adverse environmental condi-
tions (low relative humidity and extreme temperatures), remaining
in suitable underground refuges until conditions improve (JAEGER
1980; BoBKA et alii 1981; FEDER 1983; HarrsTON 1987). The species
belonging to Speleomantes, which is the only genus of the Plethod-
ontid family present in Europe, are general predators which were
long considered to live exclusively in caves, whereas it has been
ascertained that, given favourable conditions in terms of humidity
and temperature, they can also be found in epigean environments,
especially at night (LANZA 1946, 1999; STEFANI 1969; SaLvipio 1991;
LANZA et alii 1995).
The ecological and ethological responses given by Speleomantes
populations to the changes of various environmental parameters have
been the object of a few studies (LANZA et alti 1995; LANZA 1999)
until, recently, a number of research papers have been published
* Museo del Fiore, Piazza G. Fabrizio 17, 01021 Acquapendente (VT), Italia;
e-mail: museo.fiore@tin.it
** Dipartimento di Ecologia e Sviluppo Economico Sostenibile, Università della
Tuscia, Via S. Giovanni Decollato 1, 01100 Viterbo, Italia;
e-mail: cimmaruta@unitus.it & nascetti@unitus.it
180 G. FORTI, R. CIMMARUTA, G. NASCETTI
on the ecology of Speleomantes populations in Italy (this volume).
These studies have provided interesting data regarding population
size and structure and their relationships with environmental param-
eters. There is still some doubt, however, on the interpretation of the
behavioural responses of individuals found in hypogean or epigean
habitat, and on their possible seasonal movements between these two
habitats. We, therefore, decided to investigate the seasonal ecologi-
cal responses given by two populations of S. strinatti and two of S.
ambrosit ambrosti (FORTI et alia 1997; CIMMARUTA et alii 1999).
MATERIALS AND METHODS
The researches were carried out in two sites populated by S.
strinatit (Aellen, 1958) (sites 1 and 2) and two by S. a. ambrosti
(Lanza, 1955) (sites 3 and 4). Sites were selected from populations
already genetically characterized to ensure their correct taxonomic
identification (NASCETTI et alzi 1996; FortI et alti 1998). They
were situated in easily accessible caves, with external rock walls that
could also be inspected without difficulty at night. The location and
main characteristics of the sites are shown in tab. 1. Environmen-
tal parameters of the four sites were regularly analysed from 1990
to 1997 and measurements of temperature (T) and relative humid-
ity (H), both inside (T., H) and outside (T,, H,) the caves, were
taken. Inside the cave, measurements were taken approximately 6-7
metres from the entrance. The availability of potential preys was
also quantified by recording the number of invertebrates inside the
cave either by direct count or, where they were present at high den-
sity, through estimation based on a 1m° surface sample area.
The surface activity of Speleomantes (1.e., specimens active on
walls and floor either inside either outside the cave: N. and N,
respectively) was estimated by direct count. Outside the caves,
counting was carried out over a standard sample area of approxi-
mately 200 m2 around the entrance, starting two hours after sunset,
when salamanders activity is potentially highest. On the basis of its
total length each individual was classified in one of three age classes,
according to DURAND (1970, 1973): I) newborns: juvenile individuals
from hatching to 5-6 months (from 26 to 38 mm); II) juvenes: juve-
nile individuals from 6 months to three years (42 to 75 mm); III)
BEHAVIOURAL RESPONSES TO SEASONAL VARIATIONS 181
adults: individuals older than three years (length greater than 75 mm).
The correlation between the various parameters was extrapo-
lated using the Pearson method.
Table 1 - Geographical location and environmental description of the four studied
sites.
Site Coordinates Height Vegetation Canopy Geological Cave Entrance
m type extent substrate length width (m
S. strinatit
Site nm: di 44°20°16°N 435 mesophilous 100% limestone 35 5.58 es
(Rocca 09°28 01°R
Roncallo)
Site n. 2 44°16°25°N 760 mesophilous 100% ophiolites LOS Dl i
(Baracchino) 09°33’23”E
S. ambrosit
Site n. 3 44°15°37"N 720 termophilous 30% © ophiolites di Sr
(Monte 09°30°43”E
S. Nicolao)
Site n. 4 44°12°37°N 180 mesophilous 100% limestone 14,5 0,7 x 0,6
(Cassana) 09°5127°E
RESULTS
1) Seasonal activity in epigean and hypogean habitats.
The observations carried out evidenced that all the four studied
populations showed activity both inside and outside the hypogean
part of the site. Moreover, there was a marked seasonal variation in
the number of individuals found inside and outside the cave at each
site, correlated to environmental parameters (figs. 1-4 and tab. 2).
In the S. strinatti population from site 1, surface activity of the
individuals outside the cave (N) was higher in spring and autumn,
the lowest degree of activity being observed in the summer (fig. 1a).
Surface activity in the cave (N) was highest in summer and lowest
in winter, with intermediate levels in spring and autumn (fig. la). At
this site, the internal temperature (T.) of the cave was higher during
the summer but was relatively constant with respect to the outside
temperature (T.) which varied more greatly (fig. 1b). The relative
humidity within the cave (H,) was high and steady whilst the out-
side value (H.) was variable, with summer minimums being directly
related to rainfall in the area (fig. 1c).
182 G. FORTI, R. CIMMARUTA, G. NASCETTI
60
x 50
S 40
o
5. 30
D :
= 20
9 lal
Spring Summer Autumn Winter
. (b)
—~ 20
=
D
5
2s
Pa
o
I
5
= 10
=
a
D
= 5
0
Spring Summer Autumn Winter
100
40
20
Mean Humidity (%)
a %
© © È
Spring Summer Autumn Winter
180
160
140
120
100
80
60
40
20 i
0
Spring Summer Autumn Winter
Limonia density/sqm
d)
>
Fig. 1 - Mean values averaged per season of the following parameters recorded
inside (white) and outside (black) the cave from S. strinati site 1: a)
number of specimens (N, and N); b) temperature (T., T.); c) humidity
(H, H,); d) density of Limoma flies (N,,__).
BEHAVIOURAL RESPONSES TO SEASONAL VARIATIONS 183
70
60 (a)
xe 50
S 40
o
2. 30
fa
fu 20
10
0 _|
Spring Summer Autumn Winter
25
20
2
LD
=
= 15
fa
vo
(I
=
E 10
=|
as
dd
i / | }
0
Spring Summer Autumn Winter
40
20
Mean Humidity (%)
aS se
© © È
Spring Summer Autumn Winter
200
180 ( d)
= 160
= 140
“a 120
S 100
E 80
= 60
20
0 |
Spring Summer Autumn Winter
Fig. 2 - Mean values averaged per season of the following parameters recorded
inside (white) and outside (black) the cave from S. strinatii site 2: a)
number of specimens (N. N); b) temperature (T., T.); c) humidity (H,,
H); d) density of Limonia flies AGR
184 G. FORTI, R. CIMMARUTA, G. NASCETTI
Moreover, inside the cave there was a marked presence in
summer of flies (Limonia nubeculosa Meigen) (fig. 1d). These insects
spend the summer in caves and other humid retreats and are actively
preyed upon by the plethodontid salamanders, as can be seen from
analysis of faeces and stomach contents (pers. obs.). As reported in
tab. 2 in this population the number of individuals found inside the
cave (N.) showed a positive correlation with the internal and exter-
nal temperature and flies’ density and a negative correlation with
external humidity. ‘The number of individuals found outside the
cave (IV) showed a positive correlation with the external humidity
and negative correlation with the flies’ density and with both the
internal and external temperature.
A similar seasonal pattern has also been observed in ‘the S. stri-
natu population from site 2 (fig. 2, tab. 2). The number of individu-
als found within the cave (NN) correlates positively with the internal
and external temperature and the flies’ density, whilst the number
of individuals found outside the cave (NN ) correlates positively with
the external humidity.
Table 2 - Correlation coefficients (r) between the number of Speleomantes observa-
tions inside (N.) and outside (N) the cave and the environmental para-
meters recorded (T;: internal temperature; T,: external temperature; H.:
internal humidity; H,: external humidity; N, : density of Limonia flies
within the caves); + (-) positive (negative) significant correlation P<0.05;
++ (--) positive (negative) highly significant correlation P<0.01; +++ (---)
positive (negative) very highly significant correlation P <0.001.
N, N
Site US US US US US US US US US US
poe bis EL. FIL NIE da dA H, BI lim
n. 1 S. strinatii "iaia | Er T sa se a Aa
0.58 0.68 -042 0.67 0:53 9920167 O81 - 30:56
n.2 S. strinatti A £ if sete
0.68 0.62 0.66 0.78
n.3 S. ambrosti _ des Ca de
-0.34 0.52 0.64 0.78
n. 4 SS \ambrosa fr bb stele = ttt ==
0.62 0.541 0.564 -0.35 0.70. -0.440
In the S. ambrosti population from site 3 (fig. 3) we found,
instead, a surface activity of the individuals in the cave (N) which
BEHAVIOURAL RESPONSES TO SEASONAL VARIATIONS 185
60 (a)
we 50
S 40
D
= 30
oO
Sani
fu 20
10
0 i a
Spring Summer Autumn Winter
25 (b)
—~ 20
2
DI
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Du
5
= 10
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Spring Summer Autumn Winter
100
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20
Mean Humidity (%)
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© © ¢s
Spring Summer Autumn Winter
2 (d)
Limonia density/sqm
%
S
0 — = [es]
Spring Summer Autumn Winter
Fig. 3 - Mean values averaged per season of the following parameters recorded
inside (white) and outside (black) the cave from S. ambrosti site 3: a)
number of specimens (N. and N); b) temperature (T., T.); c) humidity
(H,, H.); d) density of Limonia flies (N, ).
186 G. FORTI, R. CIMMARUTA, G. NASCETTI
is similar to that outside the cave (N), usually higher in spring and
autumn, with the lowest values falling in summer (fig. 3a). At this
site, the internal temperature of the cave (T.) in summer reaches
values higher than those recorded at the other studied sites, and
the external temperature (T) undergoes greater variations (fig. 3b).
The relative humidity inside the cave (H.) is not constant and varies
according to the external values (H ) with lower values in summer
(fig. 3c). Furthermore, in summer, Limonia flies are not present
inside the cave with high numbers (fig. 3d). As shown in tab. 2,
in this population the number of individuals found inside the cave
(N.) correlates positively with the internal and external humidity. It
also correlates negatively with the external temperature, whilst the
number of individuals found outside the cave (N) correlates posi-
tively with the external humidity.
In the S. ambrosit population from site 4 we found a seasonal
pattern similar to that noted for the S. strinati populations from
sites 1 and 2 (fig. 4, tab. 2). In this latter population, the number
of individuals found inside the cave (N.) correlates positively with
the internal and external temperature and with the density of flies,
whilst the number found outside the cave (NN) correlates positively
with the external humidity and pil iti with the flies density and
the external temperature.
2) Observations on the dispersal of individuals.
Individual movements between the cave and the outside envi-
ronments were recorded at site 2 for three subsequent years by
individual toe-clipping of adults, in the frame of an experiment
of artificial syntopy (CIMMARUTA et alu 1999). A female recaptured
for three consecutive seasons provided direct evidence of individu-
als moving repeatedly inside and outside the cave. First caught in
the central part of the cave in November 1992, it was recaptured
and marked again in January 1993 outside the cave, some 25 metres
from the entrance. In September 1993, this specimen was captured
once again in the central part of the cave. Salamanders move from
inside to outside also in short times: a young specimen observed
outside the cave, about 5m from the cave entrance, was inside the
cave the following night. More generally, considerable movements
were observed for several specimens, as far as 80m from the cave
BEHAVIOURAL RESPONSES TO SEASONAL VARIATIONS 187
60 (a)
Frequency %
0 | |
Spring Summer Autumn Winter
25
Mean Temperature (C)
bi —_ N
© vu © nn ©
Spring Summer Autumn Winter
40
20
Mean Humidity (%)
an ow
© So
Spring Summer Autumn Winter
È (d)
Limonia density/sqm
20 È
0
Spring Summer Autumn Winter
Fig. 4 - Mean values averaged per season of the following parameters recorded
inside (white) and outside (black) the cave from S. ambrosti site 4: a)
number of specimens (N. N); b) temperature (T., T.); c) humidity (H,,
H.); d) density of Limonza flies (N,,_).
188 G. FORTI, R. CIMMARUTA, G. NASCETTI
entrance. Between October 1991 and September 1993, 21 specimens
were observed alternatively inside and outside the cave during dif-
ferent surveys. Individual movements are in the order of tens of
metres per month, with a mean recorded value of 0.5 (+0.2) m/
day.
DISCUSSION AND CONCLUSIONS
All the studied populations revealed a marked seasonal cycle in
their surface activity inside and outside the caves. In all cases such
pattern appear to be closely linked to main environmental param-
eters such as temperature, humidity and availability of trophic
resources (tab. 2). In particular, the data show that the underground
environment may be considered as a retreat, used mainly as a refuge
from adverse climatic conditions. In this sense, retreats are more
or less effective proportionally to their ability to preserve a relative
humidity close to saturation and to provide the necessary density of
invertebrate prey, as in the case of Limonia nubeculosa, summering
in the caves.
‘The comparison of the studied populations revealed a tendency
in the two species to show the same seasonal responses with a bi-
modal frequency. The higher peaks fall in spring and autumn (figs.
1, 2, 4), indicating a direct correlation with external humidity and an
inverse correlation (partial) with both the external temperature and
the availability of prey inside the cave. During the dry season, the
two species also seek humid retreats, in which peaks of activity may
be seen in the summer, involving the whole population (N, figs. 1,
2, 4) and directly correlated to both the internal and external tem-
perature and, in part, to the availability of prey within the cave (tab.
2). The exception represented by the S. ambrosiit population inhab-
iting site 3, suggests that a bi-modal behavioural response may be
observed also inside the caves (NN) if the hypogean retreat is scarcely
efficacious (1.e., if internal conditions do not differ significantly from
the external ones). This site, in fact, presents unfavourable microcli-
matic conditions and is characterised by thermophylous vegetation,
mainly Mediterranean maquis. The summer refuge is, moreover, a
cave with a wide entrance that makes it impossible for a constant
level of humidity to be maintained or for a high summer density of
BEHAVIOURAL RESPONSES TO SEASONAL VARIATIONS 189
flies or other invertebrates to persist within the cave. Such adverse
conditions are not present in the other studied sites, all of which
occur in mesic environments characterised by deciduous woods fur-
nishing thick cover (CIMMARUTA et al. 1999). Also the distribution
of the Speleomantes observed within the caves confirms the use of
such habitats on the basis of their suitability, with the frequency of
individuals decreasing from the entrance and following a “zoning”
pattern according to environmental and trophic parameters (SALVI-
DIO et ala 1994; SaLvipio & PasToRINO 2002; Forti 1998; Cim-
MARUTA et alii 1999; PASTORELLI et alzi 2001; our unpublished data)
The numerical peak observed during summer inside caves was
mainly due to the high abundance of juveniles, which also repre-
sent the population component subject to seasonal influences. The
numerical variations shown by adults should probably not be inter-
preted only as a response to seasonal environmental variations, but
could also be determined by reproductive behaviour causing them
to associate in high density at the beginning of the summer. This
applies especially to the pregnant females, maybe due to eggs laying
which is likely to begin in late autumn (DURAND 1970, 1973; SAL-
VIDIO et alu 1994).
Our data on movements of single specimens showed a different
frequency of individuals observed within and outside the cave in
different seasons. Also, the recapture of the same specimens either
inside either outside the cave confirms that salamanders perform
different behavioural strategies under different environmental condi-
tions. This confirms the existence of a single salamander population
in each site, a portion of which moves daily or seasonally between
the cave and the outside. Finally, our observations support the
already advanced hypothesis that competitive interaction for space,
to be used as a refuge, may exist between S. strinati and S. ambro-
sit when in sympatry (CIMMARUTA et alzi 1999), since these species
share the same general ecological requirements.
ACKNOWLEDGEMENTS
We are grateful to the many people involved in the field survey
and in data analysis, they all provide an invaluable help: Gianni
Amori, Rossella Cianchi, Cristian Di Camillo, Paolo Fabiani, God-
190 G. FORTI, R. CIMMARUTA, G. NASCETTI
frey Hewitt, Marcello Iaconelli, Benedetto Lanza, “il Marietto”,
Andrea Nascetti, Vincenzo Petrarca, Lucia Rovelli, Andrea Ungaro
and Stefano Zoia.
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ABSTRACT
Two populations of Speleomantes strinatii and two of S. ambrosi have been stud-
ied between 1990 and 1997 to determine their ecological and behavioural responses
related to the changes in temperature and humidity. Each studied site presented
a cave and neighbouring stone walls easy to be checked for salamanders presence
or absence. The number of specimens recorded and their behaviour resulted to be
different in different seasons and related to the values of temperature and humidity
and to the availability of prey both within and outside the caves.
The cave was used as a retreat, mainly during the summer, providing favour-
able values of temperature and humidity and prey availability. When external con-
ditions were favourable (spring and autumn, mainly) a large part of the specimens
(both young and adult) moved outside. If the cave is poorly efficacious as a retreat
and is placed in a xeric, less suitable environment there is no difference between the
activity observed within and outside, as in the case of a S. ambrosti population living
in a site with a Mediterranean habitat and a wide-opening small cave.
RIASSUNTO
Risposte comportamentali e variazioni stagionali di parametri autoecologici
in popolazioni di Speleomantes strinatit (Aellen, 1958) e S. ambrosia (Lanza, 1955)
(Amphibia, Plethodontidae).
Le risposte ecologiche e comportamentali che le popolazioni di Speleomantes
attuano in risposta ai cambiamenti di diversi parametri ambientali (soprattutto umi-
dita e temperatura) sono state studiate dal 1990 al 1997 in due siti abitati da S. strz-
natu e in due da S. ambrosti. Nei quattro siti è stato rilevato un ciclo stagionale del
numero di individui attivi, correlato a temperatura, umidità relativa e disponibilità
di risorse trofiche, tanto nella porzione epigea che ipogea (grotta) del sito abitato.
In particolare, la parte ipogea del sito rappresenta un rifugio che viene utiliz-
zato più frequentemente in estate per sfuggire alle condizioni stagionali avverse se
192 G. FORTI, R. CIMMARUTA, G. NASCETTI
mantiene un sufficiente tenore di umidità e disponibilità di insetti predabili. Con
condizioni ambientali favorevoli si assiste allo spostamento all’esterno di almeno
una parte degli individui di tutte le classi d’età, con picchi di attività superficiale
all’esterno in primavera e autunno. Se il rifugio ipogeo a disposizione risulta poco
efficace, come nel caso della popolazione di S. ambrosti localizzata in un ambiente
tipicamente mediterraneo, si osserva un’attività superficiale interna simile a quella
esterna, con un utilizzo del rifugio meno marcato in estate e con picchi di attività
primaverili e autunnali.
GRUPPI E FORME NUOVE DESCRITTI NEL PRESENTE VOLUME
AMPHIBIA
Urodela
Plethodontidae
Speleomantes ambrosit. bianchii Lanza, Cimmaruta,
Forti) Butlins & Nascere mw spinach eae ecee mes 67
CESTODA
Cyclophyllidea
Ne. @ tO ae filed Ave
Distoichometra italica Buriola, Pastorino & Bona, n. sp. . 82
sen
Post
INDICE
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nary study of a hybrid zone between Speleomantes italicus
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Alps, using RFLP analysis (Amphibia, Plethodontidae)
ERRE bis 2 Lain SEDI. LE
SALVIDIO S., PoGcr R., Doria G. & PasToRINO M.V. - Prefazione
PIRRO See eS ee ay ee PR ORE eee ore
59-77
161-168
169-177
21-30
31-37
39-43
135-144
Uva B. M., SturLa M. & Masini M. A. - Kidney and osmoreg-
ulation in Speleomantes genet (Temminck & Schlegel, 1838)
(Amphibia,.Plethodomtidae) OS X11. 2005) soi ri
REGISTRATO AL TRIBUNALE DI GENOVA AL N. 74 IN DATA 17 giugno 1949
DOTT. ROBERTO POGGI - DIRETTORE RESPONSABILE
Finito di stampare nel mese di dicembre 2005
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volume]
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