livello elementare
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ARGOMENTO: EMERGENZE AMBIENTALI
PERIODO: XXI SECOLO
AREA: OCEANO PACIFICO
parole chiave: Ricerca, genetica, coralli, bleaching
Il fenomeno dello sbiancamento di massa delle barriere coralline (coral bleaching) è causato dal riscaldamento degli oceani perché i coralli non sono in grado di far fronte a prolungati picchi di temperatura e muoiono.
Come abbiamo descritto in altri articoli su OCEAN4FUTURE, sebbene le barriere coralline rappresentino meno dello 0,1 % del fondo oceanico del mondo, ospitano e favoriscono la vita di circa il 25 percento di tutte le specie marine. Inutile dire che le ricadute sull’ambiente e sulle economie locali sono significative. Di conseguenza, sono in gioco i mezzi di sussistenza di 500 milioni di persone ed una ricaduta reddituale di oltre 30 miliardi di dollari.
Combattere il coral bleaching è quindi una necessità. Fino ad oggi gli scienziati sono limitati ad un vigile controllo delle barriere coralline attraverso campagne di ricerca su spot significativi. Secondo una nuova ricerca, sembrerebbe che trattare i coralli con un cocktail probiotico di batteri possa aumentarne la sopravvivenza. Questo trattamento potrebbe essere somministrato in anticipo rispetto a un’ondata di caldo per far sopravvivere i coralli in modo da riprendersi dalle alte temperature del mare.
Una stella marina blu (Linckia laevigata) su coralli duri Acropora e Porites (si possono vedere anche pesci Anthiinae e crinoidi)- località Ribbon Reefs, Grande Barriera Corallina – autore Richard Ling File:Blue Linckia Starfish.JPG – Wikimedia Commons
L’attuale cambiamento climatico sta portando ad un aumento delle temperature degli oceani che, anche con un drastico cambiamento di rotta, per una sorta di inerzia termica resteranno caldi per molti decenni.
L’aumento delle temperature, favorito dalle ondate di calore, di fatto interrompe la relazione tra i coralli e le loro alghe fotosintetiche simbionti provocandone la morte, il cui effetto visibile è il conseguente sbiancamento dei coralli (coral bleaching).
In un recente articolo pubblicato su Science.org alcuni ricercatori del King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) hanno presentato uno studio decisamente interessante per i possibili sviluppi futuri. Gli scienziati, manipolando il microbioma dei coralli, hanno scoperto che si potrebbe migliorare la loro tolleranza allo stress utilizzando dei microrganismi benefici (in inglese Beneficial Microorganisms for Corals o BMC).
da studio citato
Per testarlo, il team ha selezionato sei ceppi batterici isolati dal corallo Mussismilia hispida e li hanno usati per inoculare colture sperimentali di M. hispida. Allo stesso tempo, i coralli sono stati esposti a un trattamento di stress termico, simulando un aumento della temperatura di 30 gradi Celsius per un periodo di 10 giorni, prima di tornare alla temperatura normale di conservazione di 26 gradi Celsius. In pratica hanno simulato gli effetti di un’ondata di calore. I ricercatori hanno monitorato nel tempo la salute dei coralli e misurato la diversità microbica ed i parametri metabolici nei trattamenti con e senza probiotici o stress da calore.
Inizialmente, non apprezzarono alcuna differenza: i coralli, con e senza probiotici, sembravano reagire in modo simile al picco prolungato di temperatura ed entrambi si erano sbiancati, ma dopo l’abbassamento della temperatura, i ricercatori hanno osservato una ripresa inaspettata nel gruppo di coralli che era stato trattato con la miscela BMC probiotica.
| olobionte ovvero l’insieme degli organismi “ospite” ed i micro-organismi che vivono in simbiosi con il corallo traendone un vantaggio reciproco |
In pratica, il trattamento probiotico aveva migliorato la risposta e il recupero dei coralli dopo lo stress da calore, aumentando la loro sopravvivenza dal 60% al 100%. I ricercatori sostengono che i risultati ottenuti dimostrino che una miscela di BMC aiuti l’olobionte a mitigare gli effetti del “disturbo da stress post-calore” e quindi a ristrutturare i profili fisiologici e metabolici della colonia consentendone la sopravvivenza.
Durante il periodo di recupero, i coralli trattati con BMC avevano una minore espressione di geni coinvolti nella morte cellulare e nella successiva ricostruzione cellulare ed una maggiore espressione dei geni di protezione dallo stress termico.
Interessante il fatto che il trattamento con BMC abbia anche alterato il profilo del microbioma, incorporando alcuni dei batteri benefici ed altri cambiamenti nella struttura della popolazione.
| Il termine microbioma indica la totalità del patrimonio genetico posseduto dal microbiota, mentre con il termine microbiota si fa riferimento alla totalità dei singoli microrganismi ⎼ batteri, funghi, archeobatteri e protozoi ⎼ e dei virus che vivono e colonizzano uno specifico ambiente in un determinato tempo. Per cui quando si parla di macrobioma si intende la totalità dei geni che quest’ultimo è in grado di esprimere. |
Una ricerca interessante che apre molte strade che vanno oltre i coralli e la loro sopravvivenza …
in anteprima il bleaching dei coralli – autore Vardhan Patankar – Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 Bleached coral, Acoropora sp.jpg – Wikimedia Commons
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immagini tratte dallo studio Coral microbiome manipulation elicits metabolic and genetic restructuring to mitigate heat stress and evade mortality | Science Advances
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Santoro, E.P., Borges, R.M., Espinoza, J.L., Freire, M., Messias, C.S.M.A, Villela, H.D.M., Mattos, L.P., Vilela, C.L.S., Rosado, J.G., Cardoso, P.M., Rosado, P.M., Assis, J.M., Duarte, G.A.S., Perna, G. Rosado, A.S., Macrae, A., Dupont, C.L., Nelson, K.E., Sweet, M.J., Voolstra, C.R. & Peixoto, R.S.
Coral microbiome manipulation elicits metabolic and genetic restructuring to mitigate heat stress and evade mortality. Science Advances 7, eabg3088 (2021).| article
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