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13 LUGLIO

LE ONDE METABOLICHE DEI BATTERI MARINI
"Onde metaboliche" si propagano attraverso le popolazioni batteriche degli oceani consentendo comportamenti coordinati e concorrendo alla salute dei mari. A scoprirlo è stata una ricerca effettuata da un gruppo di biologi ed ecologi del Massachusetts Institute of Technology che firmano un articolo pubblicato su Science. Molti batteri marini che usano l'energia del sole per sintetizzare sostanze organiche da quelle inorganiche sfruttando la fotosintesi, ossia i batteri fotoautotrofi, mostrano modelli giornalieri di comportamento coordinato. Questi batteri affondano a maggiori profondità di notte per evitare di essere predati e poi risalgono in superficie quando arriva la luce del giorno così da poter fissare il carbonio.
Nel corso di una ricerca mirata a chiarire le interazioni fra gli organismi alla base degli ecosistemi, Elizabeth A. Ottesen e colleghi hanno scoperto che non è solo l'alternarsi di luce e buio a regolare i comportamenti delle popolazioni microbiologiche marine: le popolazioni di specie differenti mostrano comportamenti coordinati ma sfalsati da una popolazione all'altra e non direttamente correlati alla presenza o meno di luce. La scoperta è stata possibile perché lo studio è stato effettuato sul campo e non in laboratorio dove questi sfasamenti, identificabili dalle variazioni nei profili di espressione dei geni che regolano le attività metaboliche dei microrganismi, non erano stati finora rilevati. (E comunque, finora non è stato trovato un modo per mantenere e coltivare in laboratorio un numero molto elevato di specie batteriche e di archea.) Lo studio è stato infatti condotto eseguendo un campionamento realizzato da una deriva robotizzata dell'Università delle Hawaii liberata da una motonave a 100 chilometri al largo dell'isola di Oahu, e recuperata dopo diversi giorni. La deriva robotica era attrezzata con un'apparecchiatura che, grazie ai progressi nelle tecniche di analisi genetica, ha permesso di tracciare in una sola volta il profilo di espressione dei geni delle numerose specie presenti in ciascun campione.
L'analisi dei risultati ha evidenziato che, mentre per alcune specie come Prochlorococcus, la presenza o l'assenza di luce era il fattore determinante del comportamento del microrganismo e delle sue attività metaboliche, per altri organismi microscopici erano proprio i sottoprodotti di queste attività metaboliche a dare il ritmo giornaliero del proprio, e così via a cascata per altre specie ancora. Prochlorococcus è un cianobatterio che si ritiene sia il più abbondante microrganismo del pianeta, e al quale va attribuita non solo la produzione del 50 per cento dell'ossigeno atmosferico, ma anche un ruolo di primo piano nel ciclo del carbonio. Prochlorococcus, infatti, rilascia comunemente nel mare fino al 25 del carbonio organico che ha fissato, ed è proprio l'aumento della concentrazione nell'acqua di questo carbonio a regolare l'attività dei batteri "di seconda linea". Fonte: Le Scienze.

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