Una bioluminescenza da Nobel

Una bioluminescenza da Nobel

Un team internazionale di biologi ha scoperto in Mar Rosso una nuova specie di idroidi bioluminescenti

Durante una crociera di ricerca nell’arcipelago Farasan (Arabia Saudita) per studiare la biodiversità del Mar Rosso, un team di biologi marini guidati da Vyacheslav Ivanenko della Lomonosov Moscow State University ha scoperto una nuova specie di polipi coloniali bioluminescenti. I polipi, appartenenti al genere Cyteis, formano colonie sulle conchiglie di Nassarius margaritifer, un gasteropode che di giorno si nasconde sotto la sabbia e di notte si sposta sul fondale in cerca di prede. Osservando le colonie con una lampada ultravioletta a filtro giallo, i biologi sono riusciti a mettere in evidenza la luminescenza degli organismi.

Crediti: Viatcheslav Ivanenko

Crediti: Viatcheslav Ivanenko

Per bioluminescenza si intende la produzione di luce da parte di organismi viventi. È nota in vari gruppi sistematici, anche lontani tra loro, il che lascia presupporre un’evoluzione di tipo indipendente. La produzione di luce, le cui funzioni principali sono quelle di predazione, difesa e comunicazione, è dovuta a una reazione chimica mediata da enzimi. A volte, come nella nuova specie rinvenuta in Mar Rosso, si ha una fluorescenza verde. In questo caso, oltre al sistema enzimatico, entra in gioco una proteina accessoria, la GFP (Green Fluorescent Protein), scoperta e isolata da Osamu Shimomura nella medusa Aequorea victoria. Shimomura, insieme a Martin Chalfie e Roger Tsien, ha ricevuto il Nobel per la chimica nel 2008 proprio grazie alla scoperta di questa proteina, che viene utilizzata come marcatore nella microscopia a fluorescenza per individuare la presenza di alcune proteine all’interno delle cellule.

In molti Idrozoi, gruppo di cui fanno parte sia il genere Cyteis sia Aequorea victoria, si verifica un’alternanza di generazioni: in diverse fasi del ciclo vitale si alternano, cioè, polipi e meduse. I polipi si riproducono asessualmente per gemmazione, formando le meduse. Le meduse producono i gameti, che attraverso la fecondazione danno luogo ai polipi. Questa alternanza assicura i vantaggi sia della riproduzione sessuata che di quella asessuata, garantendo quindi sia la variabilità genetica sia la crescita della popolazione anche in condizioni sfavorevoli. La particolarità riscontrata da Ivanenko sta nel fatto che gli organi luminosi di questa nuova specie sono situati attorno al peristoma dei polipi, mentre generalmente si osservano quasi esclusivamente nelle meduse. Per quanto riguarda i polipi la luminescenza è stata infatti osservata solo in sei specie, e mai attorno al peristoma.

Crediti: Viatcheslav Ivanenko

Crediti: Viatcheslav Ivanenko

Lo studio del Dna, abbinato a un attento esame della fluorescenza, ha permesso ai biologi di identificare una specie non ancora conosciuta. Il genere Cyteis è composto infatti da diverse specie, ma spesso i caratteri normalmente esaminati (misura dei polipi, numero di tentacoli) non sono sufficienti a determinare una corretta classificazione. La scoperta di una fluorescenza situata in parti diverse rispetto ad altri organismi dello stesso genere potrebbe essere molto utile ai biologi. Questa scoperta permetterà infatti, secondo Ivanenko, di migliorare la classificazione di molte specie. “Per la prima volta siamo stati in grado di utilizzare la localizzazione della fluorescenza per classificare questi invertebrati. La fluorescenza può quindi essere utile per la rapida identificazione di specie difficili da riconoscere e per lo studio di peculiarità ecologiche degli idroidi e dei molluschi su cui si insedia la colonia.”

Crediti dell’immagine in evidenza: Viatcheslav Ivanenko