L’impatto positivo, ma ancora sconosciuto, dei funghi sui coralli

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I coralli sono minacciati di estinzione dal riscaldamento globale © A.Roik
I coralli sono minacciati di estinzione dal riscaldamento globale © A.Roik
Studiati in precedenza come vettori di malattie marine, i funghi potrebbero anche essere in grado di preservare i coralli nel contesto del cambiamento globale, spiega una ricerca dell’EPFL.

Le barriere coralline tropicali svolgono un ruolo fondamentale nella biodiversità degli ecosistemi marini. Proteggono dall’erosione costiera e ospitano una moltitudine di microrganismi le cui complesse interazioni hanno affascinato la comunità scientifica per decenni.

La relazione simbiotica tra alghe e coralli è stata la prima a essere studiata, poiché queste piccole alghe potevano essere identificate rapidamente con i microscopi. "Attraverso la fotosintesi, le alghe forniscono ai coralli gran parte degli zuccheri necessari alla loro crescita, favorendo così la formazione delle barriere coralline", spiega Claudia Pogoreutz, biologa marina che ha lavorato come borsista post-dottorato presso il Laboratorio di Geochimica Biologica della Facoltà di Ambiente Naturale, Architettonico e Costruito (ENAC). "Ma ci sono altri tipi di microrganismi che sarebbero altrettanto importanti, come batteri, virus e funghi. Anche loro potrebbero svolgere un ruolo importante per la salute e la resistenza dei coralli". Ed è proprio sui funghi, le cui funzioni benefiche sono ancora in gran parte sconosciute, che la ricercatrice sta concentrando i suoi sforzi. Il suo articolo sull’argomento, pubblicato sulla rivista FEMS Microbiology Reviews, è uno dei primi a fornire una sintesi dei loro numerosi benefici potenziali. È stato appena premiato come migliore pubblicazione della rivista del 2022.

I funghi terrestri come modello
Per molto tempo i funghi marini sono stati trascurati perché è difficile caratterizzare le loro comunità e isolare specie specifiche. Con lo sviluppo di nuovi strumenti analitici e metodi di sequenziamento, è ora possibile studiarli in modo molto più preciso. Finora gli scienziati si sono concentrati principalmente sui funghi come vettori di malattie marine. Ma la ricerca di Claudia Pogoreutz suggerisce che la relazione tra funghi e coralli può essere varia, andare oltre la trasmissione di malattie ed essere sorprendentemente complessa.


Riteniamo che alcuni funghi marini possano scomporre i batteri morti o altre cellule del corallo e trasformarli in sostanze nutritive per il corallo e le alghe.


Ha derivato molte delle sue ipotesi di lavoro dai processi biologici studiati nei funghi dell’ambiente terrestre, che sono già ampiamente documentati scientificamente. Ad esempio, i funghi terrestri infettano gli alberi e il materiale vegetale morti e morenti e poi digeriscono il legno e altre sostanze con una serie di enzimi diversi. Un fenomeno simile è stato osservato nell’ambiente marino: i funghi infettano i coralli sotto stress. Tuttavia, anche gli alberi e la maggior parte delle altre piante possono ospitare specie fungine con funzioni benefiche, che aiutano l’albero ospite a ricavare sostanze nutritive dal suo ambiente.

Nel caso dei coralli, le relazioni benefiche dei funghi con i loro ospiti non sono ancora state documentate, ma potrebbero esistere funghi simbionti importanti per la salute dei coralli. Alcune specie potrebbero essere in grado di produrre composti antimicrobici per combattere gli agenti patogeni. Potrebbero anche svolgere un ruolo chiave nello scambio e nel riciclo di sostanze nutritive con coralli e alghe. "Ad esempio, pensiamo che alcuni funghi marini possano scomporre i batteri morti o altre cellule del corallo e trasformarli in sostanze nutritive per il corallo e le alghe", spiega lo scienziato.

Applicazioni farmaceutiche

L’accelerazione dei cambiamenti globali sta destabilizzando sempre più l’ecosistema dei coralli. Per questo motivo la ricerca sulle funzioni benefiche dei microbi, compresi i funghi marini, sta aprendo nuove prospettive su come rafforzare la salute dei coralli. Potrebbe anche estendersi allo sviluppo di applicazioni farmaceutiche e industriali, come già avviene nel campo dei batteri e della produzione di probiotici.

All’EPFL, lo studio dei coralli e delle loro relazioni simbiotiche con i microrganismi è condotto nel Laboratorio di geochimica biologica (LGB). Quest’ultimo dispone di uno strumento di misura all’avanguardia, una microsonda ionica chiamata Nano SIMS. "Ci permette di osservare le relazioni simbiotiche con una risoluzione molto elevata, in quanto possiamo identificare singole cellule e strutture subcellulari", spiega Nils Rädecker, scienziato del LGB. Grazie al NanoSIMS, Nils Rädecker e i suoi colleghi potranno spingersi ancora più in là nella scoperta della miriade di potenziali interazioni che esistono nelle complesse relazioni simbiotiche tra animali e microbi nell’ambiente marino.

Riferimenti

Anna Roik, Miriam Reverter, Claudia Pogoreutz, "A roadmap to understanding diversity and function of coral reef-associated fungi", FEMS Microbiology Reviews, Novembre 2022