Microrganismi che mangiano virus: la scoperta potrebbe rivoluzionare le nostre conoscenze sul ciclo del carbonio

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Appartengono al genere Halteria i microrganismi che mangiano virus. Vivono nelle acque dolci e la loro dieta potrebbe costringere la scienza a rivedere il bilanciamento del carbonio su scala globale.

Il pasto preferito da Halteria, un genere di protisti ciliati planctonici, sembrerebbero essere i Chlorovirus, un tipo di agenti virali capaci di infettare le alghe verdi. Ampiamente diffusi nelle acque dolci, questi microrganismi che mangiano virus potrebbero ingerirne almeno un milione ciascuno.




Lo studio

Pubblicato su PNAS, ha indagato il possibile ruolo ecologico di Halteria, partendo dall’evidenza che questi microrganismi si nutrono anche di virus. Il team di ricerca, guidato dal professor John P. Delong, ha analizzato le relazioni tra i ciliati e i Chlorovirus, in un ambiente di acqua dolce. Per fare questo, in laboratorio i ricercatori hanno aggiunto gli agenti virali ad un campione di microrganismi che mangiano virus, ricreando nell’ambiente di coltura le condizioni naturali.

Halteria, microrganismi che mangiano virus

In letteratura è un genere di protisti ciliati planctonici con capacità virovore, ovvero sono specie in grado di ingerire virus. Facilmente individuabili grazie alla loro caratteristica conformazione, a forma di cupola, si muovono “a salti”, grazie alla presenza di cirri rigidi, che sbattono all’unisono.

Chlorovirus

Negli ultimi anni si è sentito a lungo parlare di virus, complice la pandemia da Covid-19, che ha costretto il mondo ad adottare comportamenti efficaci per proteggersi dall’infezione. Di piccole dimensioni, hanno spesso un ruolo importante negli ecosistemi, poiché condizionano la sopravvivenza di diversi organismi viventi, uomo compreso. In questo studio, si è riposta l’attenzione sui Chlorovirus, un genere a cui appartengono individui di grandi dimensioni che sfruttano come ospite le alghe microscopiche tipicamente presenti in ambienti di acqua dolce.

I risultati

In genere, per molti organismi i virus non sono la fonte principale di nutrimento, ma piuttosto una componente aggiuntiva. Difatti, il loro contributo energetico nelle catene trofiche non era tenuto in considerazione. Tuttavia, quanto scoperto in questo studio dimostra per la prima volta come una dieta a base di soli virus sia sufficiente e sostenere la crescita dei microrganismi fruitori.

Dal momento che i protisti rappresentano una componente notevole della biomassa vivente, tale evidenza potrebbe costringere la scienza a rivedere le reti alimentari ad oggi conosciute. Infatti, i modelli attuali non tengono conto delle relazioni trofiche tra virus e consumatori che, stando alle nuove evidenze, hanno un ruolo non trascurabile.

I microrganismi che mangiano virus potrebbero avere un enorme impatto sul carbonio globale.

Secondo le stime, ogni Halteria può mangiare da ~10 4 a 10 6 virus al giorno, mentre il numero di agenti virali consumati si aggira tra 10 14 a 10 16 in un piccolo stagno. I dati riportano poi una crescita della popolazione del ciliato di circa 15 volte in soli due giorni mentre, di contro, quella virale è diminuita di 100 volte.  A conferma di questi risultati, nel corpo dei microrganismi che mangiano virus sono state ritrovate tracce di DNA virale, precedentemente marcate con un colorante verde fluorescente.

Se facciamo una stima approssimativa di quanti virus e quanti microrganismi ciliati ci siano nelle acque, si può facilmente comprendere che attraverso questa catena alimentare c’è un enorme movimento di energia.

In ecologia, per catena alimentare si intende l’insieme delle relazioni alimentari tra gli organismi di un ecosistema, così classificati: produttori, consumatori e decompositori. Questa successione di livelli, caratterizzata da una forma piramidale, viene vista anche come un ciclo energetico. Infatti, ad ogni livello trofico l’energia disponibile si riduce, mentre aumenta quella dissipata (entropia). Per la conservazione degli ecosistemi, il bilancio tra entrate ed uscite è fondamentale, motivo per cui si ritiene necessario considerare il contributo di ogni singolo componente vivente.

Sono entusiasta di poter vedere qualcosa di così fondamentale per la prima volta.

Nonostante le piccole dimensioni, quindi, anche i microrganismi possono avere una grande influenza sulle dinamiche dell’intero pianeta e sul clima. Dunque, se quanto osservato nella relazione ciliati-chlorovirus si verificasse su larga scala, sarà opportuno rivedere l’attuale visione del ciclo globale del carbonio.




Prospettive future

Una scoperta simile potrebbe rivoluzionarie anche le conoscenze in campo medico, motivo per cui il team del Nebraska è già impegnato nella progettazione di nuovi disegni sperimentali, che possano confermare questi primi importanti risultati.

Qualora si scoprisse che il comportamento di Halteria non cambia anche sulle cellule umane, si potrebbe pensare di investire su una nuova direzione di ricerca. L’obiettivo è capire quali virus siano appetibili per il ciliato e di conseguenza sviluppare cure ad hoc contro malattie virali ad oggi ancora molto pericolose; ad esempio, l’Hiv, l’epatite C o B, o ancora a l’Ebola.

La caratteristica più notevole della storia della vita è il costante dominio dei batteri.

Invisibili, esteticamente irrilevanti e nella maggior parte dei casi classificati come negativi, i batteri hanno colonizzato da tempo ogni tipo di ambiente e ci sfidano quotidianamente in diversi campi dello scibile. Dalla medicina all’astronomia, la microbiologia si insinua trasversalmente in ogni campo dello scibile, contribuendo a migliorare le nostre conoscenze sul mondo.

E mentre in laboratorio si cercano molecole efficaci contro virus che da decenni rappresentano una grande minaccia per la nostra salute, ora, forse, abbiamo trovato un nuovo alleato: basta prenderlo per la gola.

Carolina Salomoni

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