una nuova catena alimentare basata sui batteri individuata

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Padova, 29 agosto 2013
UNA NUOVA CATENA ALIMENTARE BASATA SUI BATTERI
INDIVIDUATA DA UNA EQUIPE DI RICERCA DELL'UNIVERSITÀ DI PADOVA
Dallo studio di un piccolo coleottero che vive nelle caverne un nuovo modello per produrre
biomassa e cibo. Le ricerche sono state pubblicate sull’International Journal of Speleology e
BMC Microbiology.
Si chiama Cansiliella servadeii il piccolo coleottero cavernicolo scoperto nei primi anni
Settanta e recentemente studiato nel suo ambiente, una profonda cavità del Monte Ciaurlec sopra
Pordenone, da un team di ricerca internazionale guidato dal Professor Maurizio G. Paoletti
del Dipartimento di Biologia dell’Università di Padova i cui lavori sono stati appena pubblicati
sull’International Journal of Speleology e BMC Microbiology.
La Cansiliella servadeii osservata a 500 metri di profondità si alimenta di batteri e delle loro
aggregazioni racchiuse in una matrice protettiva (biofilm) che si sviluppano sulle concrezioni di un
materiale pastoso costituito di microcristalli calcarei (moonmilk) costantemente percolato d’acqua.
Il coleottero vive all'interno di un sistema di nutrimento assolutamente slegato dall'ambiente
esterno.
La quasi totalità dei sistemi ecologici presenti sulla superficie del pianeta (e anche nelle
grotte) è intimamente legata alla fotosintesi clorofilliana, alla luce solare e quindi all'ambiente
esterno. Anche se raramente, determinate forme viventi (solfobatteri) riescono a sfruttare per i
propri processi metabolici un’altra energia, quella chimica, trasformando ad esempio i solfuri in
zolfo e poi in solfati alimentando così altri organismi.
«Riuscire a dimostrare che anche la Cansiliella servadeii» dice il Professor Maurizio
Paoletti «facesse parte di una catena alimentare in parte o totalmente slegata dall'ambiente esterno
avrebbe spalancato nuovi orizzonti nel campo dell’ecologia del suolo e della biologia. Sapevamo
che Cansiliella non era attirata dalle esche di ossa come invece la maggioranza dei cavernicoli, che
l’apparato boccale era totalmente differente dalla grande maggioranza dei Leptodirini e che
l’ambiente in cui era stata trovata non aveva acque con solfati o solfuri, quindi nessuna possibilità
di vita per i solfobatteri. Ci si doveva misurare quindi con altri microorganismi e meccanismi di
assimilazione dei nutrienti».
Lo studio del team di ricercatori di Padova ha constatato con prolungate osservazioni in loco
che la specie era presente sul moonmilk coperto da un velo d’acqua percolante di un particolare
settore delle grotte. Dopo aver studiato le mandibole di questo coleottero a forma di zappa e le galee
a forma di cucchiaio capaci di raschiare e selezionare particelle organiche di dimensioni
ridottissime, si è passati all’analisi del contenuto del tubo digerente per cercare riscontri alla
presenza di batteri, legati al moonmilk, nella dieta di Cansiliella servadeii. Le tecniche usate sono
state la microscopia SEM ed ESEM e per lo studio dei batteri l’analisi del loro DNA (16S rRNA).
Di particolare aiuto è stata l’osservazione dell’attività di pulizia di zampe, antenne ed elitre
tramite le zampe medie e posteriori della Cansiliella servadeii. La Cansiliella passa gran parte del
tempo a raschiare la superficie del moonmilk e a pulirsi per raccogliere materiale batterico che
aderisce al corpo. È una pulizia che finisce per portare alla bocca il materiale batterico. Le sue galee
a cucchiaio sono ricoperte da piccole setole che formano una sorta di spazzola che risulta essere uno
strumento adatto a raccogliere selettivamente i batteri che hanno misura compatibile.
«I risultati della ricerca sono stati incredibili» continua Paoletti «l’analisi del biofilm
raccolto raschiando la superficie del moonmilk ha permesso di isolare e individuare 187 specie
batteriche delle quali circa la metà sono sconosciute alla scienza. L’esame del tratto del sistema
digerente della Cansiliella ha evidenziato altre 87 forme batteriche tutte nuove come genere o
specie, senza alcuna sovrapposizione con i batteri trovati nel moonmilk. Le ricerche condotte sulla
Cansiliella servadeii» conclude Paoletti «possono fornirci nuovi modelli interpretativi per la
comprensione dei complessi meccanismi di produzione di biomassa in ambienti di grotta, senza
luce, in cui la vita batterica ha un ruolo preponderante. Ma i batteri che non utilizzano il detrito, ed
alcuni sono già stati individuati, potranno fornire nuovi modelli per produrre biomassa e quindi
cibo. E la presenza di 3 - 10 esemplari di Cansiliella per metro quadro testimoniano l’incredibile
produttività nel mondo sotterraneo».
mm