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29 agosto 2013

Unipd. Dallo studio dell’Unipd su Cansiliella servadeii un modello per produrre biomassa e cibo

Università degli Studi di PADOVA – Una nuova catena alimentare basata sui batteri individuata da una equipe di ricerca Unipd

Cansiliella Servadeii

Cansiliella Servadeii

Dallo studio dei ricercatori Unipd 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 Unipd 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 Unipd 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 Unipd 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».

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