Il dottor Dewi Langlet, scienziato presso l’Unità di evoluzione, biologia cellulare e simbiosi dell’Okinawa Institute of Science and Technology (OIST), studia i foraminiferi, organismi unicellulari con gusci costituiti da carbonato di calcio. Lui e i suoi collaboratori hanno dimostrato per la prima volta che lo scavo di organismi unicellulari negli ecosistemi marini influisce sulla distribuzione dell’ossigeno e sulla diversità batterica nei sedimenti marini. I loro risultati sono stati pubblicati sulla rivista Biogeoscienze.
I foraminiferi sono per lo più organismi marini che esistono da circa 550 milioni di anni e quando muoiono, i loro gusci si accumulano sul fondo dell’oceano e diventano parte dei sedimenti oceanici.
Sebbene siano organismi microscopici (tra 63 e 500 micrometri di diametro), sono comunque “grandi” rispetto ad altri organismi unicellulari, poiché ciascuna specie ha una forma unica. Vivono e sono abbondanti in tutti i sedimenti marini, dagli estuari alle profondità marine.
I geologi li studiano da molto tempo perché i loro gusci possono fossilizzarsi, ma sappiamo poco della loro biologia. Il dottor Langlet sta cercando di capire come si muovono nei sedimenti e come questo influisce sull’intero ecosistema del fondale marino.
La bioturbazione si verifica quando gli organismi disturbano il sedimento muovendosi al suo interno e creando tane, che influenzano la miscelazione delle particelle del sedimento. Ciò influisce sulla dimensione delle particelle, regola l’acqua attraverso il sedimento e modifica la composizione chimica del sedimento.
I bioturbatori, spesso definiti “lavoratori del suolo”, svolgono un ruolo importante nel determinare la disponibilità dei nutrienti e nel fornire cibo e riparo a molte specie. Contribuiscono inoltre in modo significativo a molti processi e risultati naturali, noti collettivamente come “servizi ecosistemici”, di cui noi esseri umani beneficiamo enormemente.
“In genere, sulla superficie dei sedimenti marini l’ossigeno viene consumato dagli organismi che vivono nel sedimento e gradualmente l’ossigeno diminuisce man mano che si scende in profondità. Abbiamo posto la domanda: ‘I foraminiferi influenzano la distribuzione dell’ossigeno nel sedimento quando si muovono o quando creano tane?'”, Ha detto il dottor Langlet.
“È stato ipotizzato per molto tempo che influenzassero l’ossigenazione e la chimica dei sedimenti, ma non è mai stato dimostrato perché sono così piccoli che il loro impatto è molto difficile da rilevare.” Studi precedenti hanno dimostrato che gli organismi multicellulari più grandi, come i vermi, aumentano la penetrazione dell’ossigeno nel sedimento creando tane, ma questo non è mai stato dimostrato per gli organismi unicellulari come i foraminiferi.
Creando tane, i foraminiferi stanno ingegnerizzando il loro intero ecosistema su piccola scala, consentendo loro di vivere più in profondità nei sedimenti dove solitamente non c’è ossigeno. Gli scienziati dimostrano che attraverso le loro tane influenzano non solo l’ossigenazione, ma anche la materia organica, la diversità batterica e, in ultima analisi, la quantità di cibo disponibile nel sedimento.
Trovare abbastanza foraminiferi per l’esperimento è stata una sfida. “Per un grande acquario, dobbiamo studiare molti foraminiferi e isolarli per sapere quanti sono è molto dispendioso in termini di tempo, quindi dobbiamo lavorare con piccole quantità di sedimenti. È tutta una questione di miniaturizzazione, lavorando con piccoli sistemi,” il dott. – spiegò Langlet.
L’effetto che questi organismi hanno sul loro ambiente è relativamente piccolo a causa delle loro dimensioni molto ridotte, quindi gli scienziati avevano bisogno di strumenti molto precisi, chiamati microsensori, per misurare con precisione la distribuzione dell’ossigeno nel sedimento.
Nel suo laboratorio all’OIST, il dottor Langlet ha lavorato con minuscoli campioni di sedimenti, ciascuno largo circa 1 cm, posti in un serbatoio pieno d’acqua. Ha aggiunto i foraminiferi a questi campioni e ogni pochi giorni ha misurato come i livelli di ossigeno cambiavano a diverse profondità. Ha scoperto che con le loro tane, i foraminiferi consentono all’ossigeno di penetrare più in profondità nel sedimento, aumentando la quantità di ossigeno del 15-20%. Ciò provoca una diminuzione della materia organica che porta a una ridotta abbondanza di batteri, che alla fine diminuisce il movimento dell’ossigeno dall’acqua al sedimento.
La ricerca futura del dottor Langlet esplorerà le interazioni tra i foraminiferi e altri organismi di dimensioni simili, nonché animali più grandi come i vermi. “I foraminiferi interagiscono con queste tane create dai vermi? La loro presenza potrebbe potenzialmente amplificare gli effetti di queste tane?” lui chiede. Queste domande guideranno le sue future indagini.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
