Un’intensa cooperazione dà vita al deserto umido

L’attrazione delle barriere coralline per i subacquei e i documentaristi della natura risiede principalmente nei bellissimi colori, ma i biologi hanno un ulteriore fascino per questo: come è possibile che una vita così ricca si trovi sul fondo del mare, dove ci sono così pochi nutrienti?

Si chiama il paradosso di Darwin, e quel grande nome si adatta anche alla complessità della risposta. A poco a poco viene svelata la ricetta segreta di una barriera corallina. E c’è fretta. La nostra ignoranza dell’esatto funzionamento di questi ecosistemi ostacola la loro protezione, mentre stanno rapidamente scomparendo.

Sappiamo molto poco di ciò che accade nelle gigantesche oasi marine del deserto, ma ciò che sappiamo mostra che la simbiosi gioca spesso un ruolo chiave. È la cooperazione tra due organismi, solitamente un microbo e un ospite. Ad esempio, un principio comune è che le alghe usano la luce solare per produrre zuccheri e passarli agli animali e alle piante nella barriera corallina. Ma è molto difficile determinare esattamente come funziona una tale simbiosi.

Guarda le singole celle

Particolarmente gradito è uno studio che è stato pubblicato questa settimana sulla rivista Gli scienziati progrediscono. Qui, l’interazione tra un’alga e un ospite, l’anemone di mare aiptasia, è stata studiata in dettaglio, in particolare nel riciclo dell’azoto. A terra oggi associamo rapidamente questo elemento a un surplus, ma negli oceani è molto raro ed è spesso il principale ostacolo al fiorire di un ecosistema.

I ricercatori hanno utilizzato una tecnica recente con lo spettacolare nome di microdissezione laser. Fondamentalmente, un raggio laser viene utilizzato per isolare le cellule in modo che possano essere viste singolarmente al microscopio. Hanno quindi visto esattamente cosa succedeva quando l’ostia veniva rifornita di zuccheri. Il processo ha innescato un meccanismo genetico nell’aiptasia che ha prodotto un enzima. Ciò ha permesso all’anemone di estrarre azoto dall’ammonio, che potrebbe essere dato in cambio alle alghe. Certo, hanno ripetuto il trucco con anemoni della stessa famiglia che vivono senza l’aiuto di un’alga. Se ricevevano zuccheri, producevano esattamente lo stesso enzima.

Per dirla senza mezzi termini: l’ospite fa qualcosa in cambio degli zuccheri che riceve. La scoperta di tali meccanismi aiuta a capire cosa comporta realmente la simbiosi, afferma Jasper de Goeij, un ecologista marino che si concentra sul ruolo delle spugne nelle barriere coralline. “L’idea è spesso che i microbi facciano tutto”, afferma De Goeij. “Ma questo host non è l’host per niente. È davvero molto importante nel processo.

Migliore comprensione, migliori previsioni

Un avvertimento importante è che questo non è corallo. Gli anemoni sono animali imparentati, ma resta da dimostrare se lo stesso processo si applichi anche ai coralli duri. De Goeij si aspetta che la scoperta aiuti sicuramente a migliorare i modelli che tentano di approssimare i processi nelle barriere coralline e prevedere gli effetti del cambiamento climatico.

Il successo del metodo utilizzato è anche una risorsa per la ricerca sulle barriere coralline. De Goeij utilizza la stessa microanalisi laser per studiare come le spugne assorbono il cibo. “Con queste tecniche, puoi seguire l’effettiva simbiosi a livello cellulare. Quindi puoi davvero vederlo. È un grande sviluppo”, afferma De Goeij.

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Dove prende la barriera corallina la sua ricchezza biologica? Darwin si è già posto questa domanda, ci saranno nuove risposte.