Invertebrati marini: effetti dell'acidificazione degli oceani
La calcificazione avviene quando i sali di calcio si accumulano nel tessuto del corpo. Il progetto AMICAL ha studiato l'effetto dei crescenti livelli della pressione parziale del biossido di carbonio (pCO2) su degli organismi marini modello. Sono stati usati dei coralli tropicali immaturi (Acropora millepora) e due specie mediterranee di pteropodi (Limacina inflata e Cavolina inflexa). Gli pteropodi sono un tipo di lumaca marina comunemente conosciuti come farfalle di mare. Questi organismi costruiscono i propri scheletri e conchiglie con l'aragonite, una forma di carbonato di calcio (CaCO3). L'aragonite è meno stabile e si scioglie più facilmente con alti livelli di pCO2 rispetto ad un'altra forma di carbonato conosciuta come calcite. La seconda è la componente principale nelle conchiglie di molti tipi di organismi marini. I ricercatori hanno studiato gli effetti cronici e acuti di livelli elevati di pCO2, oltre all'effetto di temperature aumentate con livelli più alti di pCO2 sui coralli immaturi. Le larve di A. millepora sono state tenute in condizioni che riproducevano differenti scenari ambientali per il XXI secolo. Le risposte molecolari nei coralli sono state misurate usando il sequenziamento dell'RNA ad alte prestazioni. I tassi di calcificazione e respirazione degli pteropodi sono stati misurati in condizioni di pH basso e controllato per determinare l'impatto fisiologico degli aumentati livelli di pCO2. L'approccio molecolare ha mostrato che nella A. millepora, livelli elevati di pCO2 reprimono fortemente il metabolismo ma migliorano la sintesi della matrice organica extracellulare. Delle analisi mirate hanno mostrato degli effetti complessi sui geni coinvolti nella calcificazione. Inoltre, gli scienziati hanno scoperto un certo numero di nuovi geni candidati per un ruolo nella calcificazione, fornendo così una base per studi futuri. Secondo lo studio sugli pteropodi, gli animali hanno dimostrato un significativo calo nel tasso di calcificazione in condizioni con basso pH (elevata pCO2). Gli sforzi di AMICAL hanno fornito le prime valutazioni sulle risposte fisiologiche e molecolari di due invertebrati marini molto sensibili ai crescenti livelli di pCO2. I risultati del progetto saranno di grande interesse per i biologi che lavorano nel campo della genomica comparativa, oltre che per chi è coinvolto nello studio sul cambiamento climatico.
