Capire come i microorganismi si adattano al proprio ambiente
Da lungo tempo si sospettava che i microorganismi avessero la capacità di adattarsi all’ambiente circostante. Questo vale in particolare per quelli che vivono nel terreno, dove il microorganismo deve attaccare granelli di minerali per estrarre i nutrienti dei metalli. Poiché però minerali diversi hanno composizioni metalliche diverse e poiché alcuni sono più difficili da filtrare di altri, per un microorganismo è molto diverso vivere in un tipo di terreno piuttosto che in un altro. Per saperne di più su questa presunta adattabilità, i ricercatori impegnati nel progetto Bio-Strategies, finanziato dall’UE, hanno studiato come i microorganismi cambiano strategia di attacco a seconda dei minerali sui quali vivono. Un microorganismo può passare dalla secrezione di acido alla secrezione di molecole che si attaccano ai metalli? Possono cambiare l’intensità del loro attacco sulla base dei successi iniziali? Sono questi gli interrogativi cui il progetto intendeva dare una risposta. Scoperte importanti In seguito a una serie di esperimenti, i ricercatori sono arrivati a due importanti conclusioni. Innanzitutto hanno scoperto che i microorganismi si concentrano sulle parti dei granelli di minerale dalle quali riescono a estrarre più facilmente i nutrienti. “Per i minerali a placche che abbiamo usato, come la mica, il punto più debole era il bordo delle placche,” dice un ricercatore del progetto, il dott. Javier Cuadros. In secondo luogo i ricercatori hanno osservato che uno dei microorganismi usati negli esperimenti, un tipo di fungo, cambiava l’intensità dell’attacco a seconda del minerale attaccato. Nel caso estremo, la superficie del minerale vermiculite è stata privata di tutti i metalli eccetto il silicio. “Pensiamo che la ragione di un attacco tanto intenso era che il fungo cercava il potassio, che si trova in quantità molto piccole nella vermiculite,” spega Cuadros. Queste scoperte sono importanti perché dimostrano che i batteri e i funghi possono percepire dove si trovano i nutrienti e reagire a tali informazioni. Aiuta anche a dimostrare la dipendenza di forme superiori di vita, come le piante, dai microorganismi. In effetti, una parte del progetto è stata dedicata a studiare se i nutrienti dei metalli filtrati dal batterio e dal fungo siano poi messi a disposizione delle piante che crescono nello stesso terreno. I risultati iniziali hanno indicato che lo sono, questo significa quindi che anche i microorganismi che non agiscono in simbiosi con le piante soddisfano le esigenze nutrizionali di una pianta attraverso la loro attività di filtraggio dei minerali. “Abbiamo ragione di credere che l’interconnessione tra il terreno minerale, i microbi e le piante sia enorme e molto complessa,” dice Cuadros. “Ovviamente, tale interconnessione si estende anche agli animali, e include gli esseri umani, ma dobbiamo fare un passo alla volta per svelare tale intricata interdipendenza in ecosistemi completi.” Un’eredità solida come una roccia Secondo Cuadros, l’eredità del progetto sarà il suo contributo alla definizione della coevoluzione rocce-vita sulla Terra. “La vita dà forma alle rocce e le rocce danno forma all’attività biologica,” aggiunge. “Questo progetto è un esempio di come la matrice minerale nella quale i microorganismi vivono promuove la loro evoluzione biologica verso diverse strategie di nutrizione.”
Parole chiave
Bio-Strategies, microorganismi, adattabilità, ambiente minerale, evoluzione
