bloGalileo

I cianobatteri, comunemente conosciuti come alghe azzurre, trasformano la luce proveniente dal sole in nutrimento per loro stessi per proliferare, ma anche come un ghiotto pasto per numerose creature marine. Una caratteristica nota ai ricercatori, che recentemente hanno però scoperto qualcosa di nuovo su queste alghe fondamentali per gli ecosistemi dei mari e degli oceani.

Stando a un recente studio pubblicato sulla prestigiosa rivista scientifica Science, infatti, un nuovo gruppo di cianobatteri da poco scoperto non attua pienamente la fotosintesi, trasformandosi così in un fertilizzante ricco di azoto per gli oceani. L’azoto è un componente fondamentale per la vita, ma in natura sono davvero pochi gli organismi in grado di fissarlo, trasformandolo così in molecole utili e compatibili con le specie viventi. I cianobatteri sono in grado di attuare questo processo e i ricercatori lo sanno ormai da molto tempo, ma fino ad ora pensavano che le alghe azzurre fissassero l’azoto durante la notte, poiché in genere la luce solare stimola la fotosintesi e il conseguente rilascio di ossigeno che impedisce la azotofissazione.

Tale convinzione sembra essere da poco venuta meno in seguito alla scoperta del cianobatterio UCYN-A, un’alga azzurra in grado di fissare l’azoto anche durante il giorno, nonostante la presenza della luce solare. L’importante passo avanti nella ricerca sui “polmoni” degli oceani si deve a Jonathan Zehr e al suo team di ricerca della University of California (Santa Cruz, USA), che sono riusciti a risolvere l’enigma dell’azotofissazione diurna raccogliendo numerosi campioni di UCYN-A nell’area settentrionale dell’Oceano Pacifico, dove la popolazione di cianobatteri è molto più densa che in altre parti del globo.

Nonostante UCYN-A non possa essere coltivato in laboratorio, il team di ricerca è ugualmente riuscito a sequenziare circa l’80% del suo patrimonio genetico, compresa l’importante area contente i geni per la gestione della fotosintesi. I ricercatori hanno così scoperto come il particolare cianobatterio sia sprovvisto delle informazioni genetiche necessarie per il Fotosistema II, l’insieme di molecole necessarie per spezzare i legami chimici nelle molecole d’acqua e rilasciare l’ossigeno nel corso della fotosintesi (fotolisi). Ed è proprio l’assenza di questo equipaggiamento a consentire a UCYN-A di fissare l’azoto anche in pieno giorno. Secondo i ricercatori, la mancanza dei geni preposti per una completa fotosintesi potrebbe rivestire un ruolo centrale nel bilanciamento generale delle sostanze nutritive presenti negli oceani. Oltre a fissare più azoto, infatti, UCYN-A è anche l’unico cianobatterio finora conosciuto a non essere in grado di assorbire l’anidride carbonica presente nell’atmosfera.

La scoperta di questo particolare cianobatterio apre numerosi interrogativi sull’evoluzione delle alghe azzurre. I ricercatori dovranno ora capire in quali circostanze UCYN-A abbia perso le informazioni genetiche per il Fotosistema II o se non le abbia mai possedute. La mancanza di una fotosintesi completa getta poi non poche domande sulle capacità di sopravvivenza di questi organismi, che – banalizzando molto – non sembrano in grado di sostenersi autonomamente. Secondo Zehr, questi cianobatteri potrebbero forse nutrirsi di altre sostanze presenti nel plankton, o potrebbero ospitare al loro interno un altro microscopico organismo. Supposizioni che richiederanno ancora approfondimenti e nuovi studi sul campo e che potrebbero presto aiutarci a comprendere meglio le dinamiche della vita dentro e fuori gli oceani.