Anche le diatomee si prendono cura della prole altrui, mettendo in atto, a modo loro, comportamenti altruistici verso la nuova generazione. È quello che emerge da un nuovo studio pubblicato su Science Advances dai ricercatori della Stazione Zoologica Anton Dohrn, della SISSA e del CEA - Centre d’Études Nucléaires di Grenoble che rivela un’inaspettata complessità nel comportamento sessuale di questi microscopici organismi planctonici, fondamentali per la vita sul Pianeta.
Le diatomee, infatti, incarnano perfettamente la celebre frase de Il Piccolo Principe di Antoine de Saint-Exupéry: “l’essenziale è invisibile agli occhi”. Sono microscopiche alghe unicellulari e, sebbene siano invisibili, sono alla base delle reti trofiche marine, guidano i cicli biogeochimici globali e attraverso la fotosintesi producono circa il 25% dell’ossigeno che respiriamo.
Le diatomee sono indispensabili alla vita sulla Terra
Si tratta di 100.000 specie di alghe unicellulari, tutte dotate di una “corazza” di silice (il frustolo), che vivono sospese nelle acque di mari, fiumi e laghi, ma anche sui terreni umidi o in ambienti estremi, come lagune ipersaline e ghiacciai. Queste alghe, comparse nel Cretaceo circa 145 milioni di anni fa, agiscono come organismi opportunisti: in condizioni favorevoli possono riprodursi in modo incontrollabile, dando luogo a fioriture spesso nocive o pericolose. Ma, come dimostrato dai ricercatori della Stazione Zoologica Anton Dohrn, sono anche in grado di prendere decisioni altruistiche per il bene della comunità.
Il team, in particolare, si è concentrato sulla diatomea marina Pseudo-nitzschia multistriata, una delle 58 specie di diatomee pennate, cioè con teca silicea stretta e allungata. La Pseudo-nitzschia multistriata, come tutte le diatomee, ha un ciclo riproduttivo che alterna fasi di riproduzione asessuata a fasi di riproduzione sessuata. Ed è proprio in questa seconda occasione che le diatomee dimostrano tutto il loro altruismo.
«Quando cellule di sesso opposto si incontrano e sono nelle condizioni giuste per riprodursi, solo una piccola parte prende parte all’evento sessuale, mentre il resto delle cellule blocca la propria crescita limitando le attività e riducendo l’assorbimento dei nutrienti» spiega Mariella Ferrante, coordinatrice dello studio, in forze alla Stazione Zoologica Anton Dohrn. «Questo fenomeno si verifica in condizioni di abbondanza di cibo, e appare dunque come un paradosso per le microalghe che solitamente – come tutti gli organismi – competono per le risorse ambientali».
“ Studiare il plancton, e le diatomee in particolare, ci aiuta a comprendere l’evoluzione
Evidenze importanti per capire meglio l'ecologia del plancton
Il lavoro, condotto attraverso analisi genetiche, fisiologiche e numeriche, ha coinvolto biologi molecolari e cellulari, ecologi, oceanografi, bioinformatici e esperti di modelli.
«Il motivo per cui durante un evento di riproduzione sessuata una grande porzione di diatomee sceglie di assimilare meno nutrienti, e quindi di gettare al vento l’opportunità di moltiplicarsi sfruttando le risorse disponibili, è per avvantaggiare le cellule figlie altrui» spiega Rossella Annunziata della Stazione Zoologica Anton Dohnr. «Se una buona parte delle diatomee rinuncia a riprodursi, infatti, la prole (altrui) troverà un ambiente più ricco di nutrienti e sarà quindi favorita nella crescita. In altre parole, si sacrificano per il bene della comunità e delle successive generazioni».
«Si tratta di un modello biologico molto interessante che mette in evidenza un fine controllo del ciclo vitale nelle diatomee. Questa scoperta ci ha portato a rivedere le attuali teorie sull’ecologia del plancton, che spesso prendono in considerazione la sola disponibilità di risorse per studiare il successo riproduttivo delle microalghe unicellulari. I nostri risultati, invece, indicano l’esistenza di meccanismi biologici complessi dietro i fenomeni che interessano le varie componenti del plancton» conferma Mariella Ferrante.
Studiare il plancton, e le diatomee in particolare, ci aiuta a comprendere l’evoluzione. Questi risultati, infatti, oltre ad aiutarci a mettere a fuoco la struttura delle comunità planctoniche, supportano l’idea che organismi relativamente semplici siano effettivamente capaci di comportamenti complessi. E non è cosa da poco. Perché nella riproduzione delle diatomee potrebbe quindi celarsi persino l’origine delle cure parentali nel mondo animale.
