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La 'Twilight Zone' dei coralli svela nuovi tipi di fotosintesi

Pubblicato da Scubamonitor in Ecosistemi mesofotici · 16/11/2016 19:02:00
Tags: fotosintesi, Symbiodinium, reef, mesofotici, Stylophora, pistillata

Oltre 60 metri al di sotto della superficie degli oceani, dove l’acqua è fredda e, dove penetra solamente l’uno per cento della luce, c’è un offuscato mondo blu pieno di creature poco comprese. Ora i ricercatori hanno scoperto che i coralli che abitano in questa “twilight zone" possiedono un adattamento mai visto prima che li rende capaci di razionare energia luminosa sufficiente per sopravvivere.

Le alghe fotosintetiche, che vivono e danno forza a questi coralli, hanno un insolito “apparecchio” cellulare che le rende capaci di esercitare la fotosintesi in maniera più efficace delle specie che vivono a profondità inferiori. Lo studio pubblicato sulla rivista Frontiers in Marine Science.

A terra e nell’acqua, le piante usano strutture cellulari chiamate complessi che catturano la luce, o antenne fotosintetiche, per captare fotoni (particelle di luce) e trasferirli ai complessi fotosintetici che convertono la luce in energia utilizzabile. Le antenne fotosintetiche sono fatte di diverse proteine e pigmenti di clorofilla. Nelle oscure foreste a terra, le piante nel sottobosco spesso evolvono complessi antenna molto grandi per catturare ogni minimo raggio di luce proveniente dal cielo.

Ma questo non è quello che i ricercatori hanno trovato a 65 metri di profondità nel nord del Mar Rosso quando hanno raccolto da quella zona il corallo chiamato Stylophora pistillata. All’interno del corallo si trova l’alga simbiotica, chiamata Symbiodinium, che fornisce al corallo l’ossigeno e l’energia dalla fotosintesi in cambio di nutrienti e protezione. Questo risulta in una vita relativamente semplice nei reef poco profondi, dove la luce del sole è abbondante. Ma, al di sotto dei 40 metri, l’oceano diventa scuro. Questa è la zona mesofotica che è sempre grigia. A circa 100 metri, solo l’un percento della luce del sole può arrivare così in fondo. Solo la lunghezza d’onda del blu può penetrare. Potrebbe avere un senso per le alghe che vivono nella zona mesofotica costruire enormi antenne fotosintetiche. Ma questo non è ciò che fa Symbiodinium. Infatti, quando i ricercatori hanno analizzato le alghe che vivono in profondità essi hanno trovato che le strutture antenna delle alghe erano in realtà più piccole di quelle delle alghe Symbiodinium di acque meno profonde.

Invece di costruire antenne più grandi, le alghe modificavano il loro sistema di cattura della luce. Piante come le alghe hanno due tipi di apparati cellulari per convertire la luce in zuccheri: il fotosistema I e il fotosistema II. Symbiodinium si basa maggiormente sul fotosistema II ma posiziona il macchinario cellulare vicino a quello del fotosistema I. Questo rende più facile, per i due sistemi, lo scambio di energia. Essi inoltre adattano i tipi di proteine che catturano la luce nelle loro membrane cellulari.

Immergersi in questi habitat corallini è difficile per l’uomo; i subacquei di solito non vanno al di sotto dei 40 metri. Per andare nella twilight del Mar Rosso, i ricercatori hanno indossato sistemi rebreather.

Durante quattro anni di immersioni, gli scienziati hanno preso alcuni campioni di coralli profondi e li hanno trasferiti in ambienti poco profondi, e hanno preso coralli superficiali e li hanno trasferiti in zone più profonde. Lo hanno fatto lentamente, spostando i coralli di solo 5 m ogni due settimane. Essi hanno scoperto che i coralli raccolti a una profondità di circa 3 metri potevano restare vivi a 65 metri. I coralli profondi, però, non potevano sopravvivere a basse profondità. Non avevano i composti naturali che proteggono i coralli dai nocivi raggi ultravioletti del sole.

I ricercatori hanno studiato solo una specie di alghe ma nei reef mesofotici, fra gli organismi che esercitano la fotosintesi, ci sono probabilmente molti altri tipi di adattamenti.

Materiali modificati da: http://www.livescience.com/56615-coral-twilight-zone-reveals-weird-photosynthesis.html

PhotoCredit: Mike Lombardi

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Pubblicato da Scubamonitor in Scogliere coralline · 4/4/2016 11:51:00
Tags: fotosintesi, zooxantelle

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