Un esperimento di "smistamento delle specie" ha scoperto che le comunità microbiche cambiano in diverse condizioni climatiche riattivando specie dormienti che prosperano a temperature diverse.
Secondo un rapporto pubblicato su eLife , ceppi di batteri dormienti che si erano precedentemente adattati per far fronte a determinate temperature diventano nuovamente attivi durante i cambiamenti climatici .
I risultati hanno importanti implicazioni per prevedere l’impatto del riscaldamento globale sugli ecosistemi.
I microbi sono parte integrante della funzione dell’ecosistema, grazie al loro ruolo chiave come agenti patogeni, fonti di cibo e nel riciclaggio dei nutrienti. Per comprendere il profondo impatto dei cambiamenti climatici sulla funzione dei diversi ecosistemi, è necessario studiare le comunità microbiche al loro interno.
“Le comunità microbiche possono rispondere al riscaldamento a breve termine attraverso l’acclimatazione (sviluppando caratteristiche uniche che si adattano all’ambiente) o a lungo termine attraverso l’adattamento , in cui apportano cambiamenti evolutivi nel corso di molte generazioni”, spiega l’autore principale. Thomas Smith, ricercatore associato presso il Georgina Mace Centre for the Living Planet, Imperial College di Londra, Regno Unito. “Ma esiste anche un terzo meccanismo, chiamato ordinamento delle specie , mediante il quale la composizione della comunità complessiva, cioè quali specie sono presenti, viene alterata con i cambiamenti di temperatura. L’importanza dello smistamento delle specie in relazione all’acclimatazione e all’adattamento non è stata precedentemente esplorata nel contesto delle risposte della comunità microbica ai cambiamenti di temperatura. "
Per risolvere questo problema, il team ha effettuato un esperimento di selezione delle specie, in cui sono cresciute comunità batteriche del suolo replicate raccolte da un singolo sito a temperature diverse comprese tra 4°C e 50°C. Hanno quindi misurato la crescita e il metabolismo di ciascun ceppo batterico isolato a queste diverse temperature per determinarne le prestazioni termiche e hanno studiato le sequenze genetiche dei batteri isolati per vedere come i tratti sensibili alla temperatura si sono evoluti nel tempo.
Hanno scoperto che comunità evolutivamente e funzionalmente distinte emergono in ciascuna delle condizioni di temperatura, guidate dalla rianimazione di ceppi microbici che erano rimasti dormienti nelle precedenti condizioni ambientali. Ciò suggerisce che, anziché nuovi batteri che si spostano in una comunità per adattarsi a nuove condizioni, la comunità originale ospita più ceppi batterici pre-adattati per sopravvivere a temperature diverse e possono attivarsi quando viene raggiunta la temperatura preferita. Di conseguenza, è probabile che le comunità microbiche in natura possano rispondere rapidamente alle fluttuazioni di temperatura.
“Comprendere l’importanza relativa dell’acclimatazione, dell’adattamento e dello smistamento delle specie nell’assemblaggio e nel ricambio delle comunità microbiche è fondamentale per determinare la rapidità con cui possono rispondere ai cambiamenti di temperatura. Fino ad ora, non è stata individuata una base meccanicistica per queste risposte a livello di comunità”, conclude l’autore principale Thomas Bell, professore di ecologia microbica presso il Georgina Mace Center for the Living Planet, Imperial College di Londra. “Abbiamo scoperto che la risurrezione della diversità funzionale all’interno di una comunità microbica può consentire all’intera comunità di sopravvivere in risposta ai cambiamenti di temperatura. “Ulteriori studi su altre comunità microbiche, come quelle che risiedono nell’acqua, supporteranno previsioni più accurate degli effetti del cambiamento climatico sui diversi ecosistemi”.
