I ricercatori risolvono un mistero vecchio di 2.000 anni riguardante il verme delle navi

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Il segreto del mollusco (non é un verme) più distruttivo e intrigante del mondo ha implicazioni per tutto, dal cambiamento climatico alla salute umana. Questi molluschi hanno danneggiato le antiche flotte greche, contribuito al naufragio di Cristoforo Colombo, affondato l’Armada spagnola e causato il crollo dei moli nella baia di San Francisco. Tuttavia, fino ad ora, gli scienziati non sapevano esattamente come le teredini (Le Teredini sono tra le più temibili specie xilofaghe marine, che, scavando gallerie nelle chiglie delle navi e nelle costruzioni subacquee)- una famiglia di molluschi – fossero in grado di provocare tali danni. Un team di ricercatori, guidato congiuntamente dall’Università del Massachusetts Amherst e dall’Università di Plymouth, con collaboratori dell’Università del Maine e della UMass Chan Medical School, ha scoperto che una popolazione di microbi simbiotici, che vive in un piccolo organo trascurato dell’intestino chiamato “tiflosolo”, è capace di secernere gli enzimi necessari per digerire la lignina, la parte più dura del legno.

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“I vermi delle navi sono animali estremamente importanti,” afferma Reuben Shipway, co-autore della ricerca recentemente pubblicata su International Biodeterioration and Biodegradation, iniziata come parte del suo post-dottorato presso l’UMass Amherst.

“Si trovano in tutti gli oceani del mondo e non solo hanno cambiato la storia, ma sono anche ingegneri dell’ecosistema e svolgono un ruolo cruciale nel riciclo del carbonio negli ambienti acquatici. È incredibile che fino ad ora non avessimo una piena comprensione di come fanno ciò che fanno.” Il legno è una sostanza straordinaria: flessibile e resistente, la sua cellulosa può costituire un ottimo pasto, ma solo per coloro che possono digerirla e superare lo strato di lignina, una sostanza dura simile a un’armatura che avvolge la cellulosa. I microbiologi sanno da tempo che gli animali capaci di digerire la lignina, come le termiti, ospitano colonie simbiotiche di microbi nel loro intestino che scompongono la lignina per loro. “Ma”, dice l’autore principale Barry Goodell, professore di microbiologia recentemente in pensione all’UMass Amherst e professore emerito all’Università del Maine, “il tratto digestivo del verme delle navi è stato a lungo ritenuto quasi sterile.”

Allora, come fanno le teredini a digerire il legno?

Goodell e Shipway hanno passato gran parte dell’ultimo decennio cercando di rispondere a questa domanda, testando varie ipotesi innovative, nessuna delle quali ha rivelato il segreto delle teredini.

“Abbiamo deciso di dare un’altra occhiata molto attenta all’intestino dell’animale”, dice Goodell, “nella remota possibilità che i ricercatori degli ultimi cento anni si fossero persi qualcosa.”

Ed è proprio così.

Si scopre che le teredini delle navi hanno un curioso sottoorgano, chiamato tiflosolo – “sembra i baffi di Salvador Dalì capovolti”, dice Shipway – incorporato nel tratto digestivo del mollusco. Precedenti ricercatori pensavano che servisse come struttura di miscelazione, ma quando Goodell e Shipway hanno effettuato precise colture, utilizzando l’analisi metagenomica dell’Argonne National Lab e la tecnica avanzata di microscopia con sonda genetica presso l’UMass Amherst Institute for Applied Life Sciences, hanno scoperto ciò che generazioni di ricercatori avevano trascurato: gruppi nascosti di batteri simbionti capaci di produrre enzimi che digeriscono la lignina. Questa scoperta non solo risolve un mistero di vecchia data, ma i risultati potrebbero avere importanti applicazioni pratiche.

Le aziende biotecnologiche sono alla ricerca di nuovi enzimi in grado di digerire substrati resistenti in modo più efficiente rispetto ai processi bioindustriali attuali, e nuove fonti di enzimi capaci di scomporre la biomassa sono fondamentali per far progredire questo campo. Inoltre, i simbionti delle teredini si sono dimostrati una fonte preziosa di prodotti naturali – come nuovi antibiotici antiparassitari – che potrebbero avere un impatto significativo sulla salute umana.

Sul fronte del cambiamento climatico, ricerche come questa possono aiutare a migliorare i modelli di previsione di come la CO2 e altri gas serra vengono rilasciati nell’ambiente, soprattutto considerando che grandi quantità di detriti legnosi sulla terra finiscono nell’oceano, dove gran parte di essi passa attraverso l’intestino delle teredini.

Anche altre specie animali, tra cui altri molluschi, il comune lombrico e persino i girini delle rane, possiedono un tiflosolo che non è stato studiato a fondo prima. Se in questi animali venissero trovati simbionti simili a quelli delle teredini, ciò potrebbe cambiare la nostra comprensione di come questi animali interagiscono con il loro ambiente. “È molto soddisfacente”, afferma Goodell riguardo alla ricerca. “Abbiamo cercato di risolvere questo mistero per anni e finalmente abbiamo scoperto il segreto nascosto dei simbionti batterici del “verme delle navi.”

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