Le rare specie batteriche in una comunità microbica, specie che raramente costituiscono più di un decimo dell’1% dell’intera popolazione, svolgono un ruolo molto importante nella salute e nella stabilità dell’ecosistema.

Questo è ciò che è emerso dalla ricerca pubblicata sulla rivista American Society for Microbiology.

“Il lavoro ha lo scopo di fornire una comprensione fondamentale di come la biodiversità contribuisca al funzionamento dell’ecosistema“, ha affermato l’autore Kostas Konstantinidis, professore associato di Carlton S. Wilder presso la School of Civil & Environmental Engineering di Georgia Tech.

 La ricerca ed i risultati

Come gli autori hanno mostrato nello studio, il numero totale di specie rare ha contribuito alla formazione di una biosfera altrettanto rara, contenente un’ampia riserva di geni che possono deteriorare importanti inquinanti organici e aiutare l’intera comunità microbica a mantenere la stabilità di fronte a condizioni mutevoli, compresi i cambiamenti climatici.

Per studiare questo problema, gli autori, una squadra del Georgia Institute of Technology, Atlanta, hanno istituito i “mesocosmi” – sistemi sperimentali interni – contenenti 20 litri d’acqua ciascuno.

Konstantinidis ha detto che hanno poi riscaldato tre sostanze chimiche organiche spesso utilizzate nei mesocosmi. I composti esaminati includono l’acido 2,4-diclorofenossiacetico (2,4-D), un erbicida ampiamente usato,  la caffeina (acido 1,3,7-trimetilurico); e il 4-nitrofenolo (4-NP), un precursore di diversi fungicidi e un prodotto di decomposizione di pesticidi.

“Abbiamo scelto questi composti perché sono noti sia i loro percorsi di biodegradazione sia i geni sottostanti, che facilitano il monitoraggio delle popolazioni microbiche codificate dalle proteine per la biodegradazione di questi composti organici”, ha affermato Konstantinidis.

I ricercatori hanno quindi ripetutamente campionato i mesocosmi per determinare quali specie batteriche si fossero moltiplicate e quali si fossero esaurite in risposta alle sostanze chimiche. “I risultati ci hanno permesso di testare rigorosamente l’ipotesi che le specie poco abbondanti, rispetto a quelle comuni, fornissero la diversità metabolica che ha permesso alla comunità di rispondere ai composti aggiunti e alle mutate condizioni“, ha detto Konstantinidis.

Lo studio è molto interessante e la sua motivazione è quella di poter meglio prevedere come le comunità microbiche rispondano alle perturbazioni come i pesticidi, le fuoriuscite di petrolio e persino il cambiamento climatico.

Lo studio inoltre contribuisce a rispondere alla domanda relativa a quanto la diversità microbica sia preziosa sia per il funzionamento dell’ecosistema, sia per mantenere la resistenza all’inquinamento causato dall’uomo.

Nel  futuro

I risultati di questo studio e di quelli che avverranno in futuro potrebbero contribuire a prevedere le conseguenze della perdita di biodiversità, ad esempio, a seguito di enormi perdite di sostanze inquinanti o di cambiamenti climatici.

Fonti:

Materiale dalla American Society for Microbiology.

Yuanqi Wang et all. Quantifying the importance of the rare biosphere for microbial community response to organic pollutants in a freshwater ecosystem. Applied and Environmental Microbiology, March 2017.