vita e temperatura

Gentilissimi, come forse ricorderete, in un precedente post abbiamo parlato delle fumarole nere. Se non ricordate cercate all'interno del Vostro blog preferito.
Una tra le domande maggiormente frequenti, quando si parla di alte temperature e organismi viventi, è: "A quale temperatura possono vivere gli organismi viventi?".
Ora un recente studio ha saputo fornire una risposta a mio avviso accettabile, dapprima distinguendo tra unicellulari e pluricellulari, in seguito parlando di condizioni "solite" di vita, ossia non occasionali. L'articolo è tratto da una newsletter a cui Vi invito, ancora una volta, tramite genitori presenti, ad iscriverVi: newsletter Le Scienze. Buona lettura. Nonna Rosa

animali ambiente biologia

Il limite termico per la vita pluricellulare confermato a 50° C

Il limite è stato ribadito grazie alla prima prova sperimentale mai ottenuta che la temperatura ideale per la vita di Alvinella pompejana, un verme che vive a 2500 metri di profondità, in prossimità dei camini idrotermali, è tra 42° e 50 °C. Il risultato, che smentisce precedenti ricerche che parlavano di temperature ben al di sopra dei 60 °C, è stato ottenuto riportando in superficie esemplari ancora vivi a pressione costante. (red)

Caldo sì, ma non troppo: il limite superiore per la vita metazoica, cioè per tutti gli organismi pluricellulari eucarioti, è di circa 50 °C. E' questa la conclusione di uno studio, effettuato su Alvinella pompejana, un verme che colonizza i camini idrotermali sui fondi oceanici e che, finora, sembrava detenere un "primato della termofilia", dal momento che alcune misurazioni indicavano la sua capacità di vivere in condizioni estreme di pressione (quelle presenti a 2500 metri di profondità) e di temperature ben al di sopra dei 60 °C.  Tuttavia, per lungo tempo, non è stato possibile verificare in laboratorio la temperatura massima di sopravvivenza di questo verme, perché non erano state sviluppate tecniche utili a campionare efficacemente A. pompejana, che ha bisogno di pressioni estremamente elevate per rimanere in vita. Questo limite è stato ora superato da Bruce Shillito e colleghi, dell’Université Pierre et Marie Curie, autori di un articolo pubblicato su "PLoS ONE", che sono riusciti, per la prima volta, a riportare A. pompejana in superficie ancora in vita per ulteriori analisi, dimostrando sperimentalmente che la temperatura ideale per la sua sopravvivenza è tra 42 e 50 °C.  I camini idrotermali profondi ospitano i microrganismi che più amano il caldo, per i quali il primato è ora attribuito agli Archea, che possono crescere in presenza di una temperatura che arriva a 122 °C, un valore definito come limite termico superiore (LTS).  Oltre alla vita microbica, le zone vicine a fluidi idrotermali ospitano forme di vita più evolute, che possono vivere avvicinandosi al limite termico per la vita metazoica, stimata in circa 50 °C: è questo il caso, per esempio, dei policheti alvinellidi, che si trovano associati esclusivamente a sorgenti ad alta temperatura. Le attenzioni dei ricercatori si erano concentrate su una specie emblematica di verme,  Alvinella pompejana. Numerose misurazioni avevano infatti riportato, per il suo abituale habitat, temperature che si mantengono costantemente al di sopra dei 60 °C, quindi ben al di sopra dell’LTS metazoico, con picchi di 80 °C. Tuttavia diversi studi teorici su A. pompejana avevano suggerito che questo organismo ha una termostabilità e un’efficienza molecolare che non permettono una temperatura corporea superiore ai 50 °C.

Il verme Alvinella pompejana vive in prossimità di sorgenti termali oceaniche (Wikimedia Commons)

Questa discrepanza tra risultati delle misurazioni e degli studi indiretti poteva essere risolta solo con un approccio in vivo, ovvero con esperimenti diretti su questi vermi, ma A. pompejana difficilmente sopravvive al recupero dalle profondità oceaniche, principalmente per il trauma della depressurizzazione.  Shillito e colleghi sono riusciti a riportare in superficie esemplari vivi, grazie a una nuova tecnica di campionamento denominata BALIST (acronimo di Biology of ALvinella, Isobaric Sampling and Transfer), che mantiene una pressione costante nel campione fino al trasferimento in un acquario in cui la pressione è pari a quella presente a 2500 metri di profondità, e cioè circa 25 megapascal (Mpa). In queste condizioni, i ricercatori hanno verificato che l'esposizione prolungata a una temperatura di 50-55 °C induce un danno tissutale letale per il verme, il che rivela che questo organismo non sperimenta queste condizioni in modo continuativo nel suo habitat naturale: questo risultato rappresenta la prima dimostrazione empirica del limite termico di A. pompejana.  In definitiva, il verme rimane tra gli animali più amanti del caldo estremo, dato che la temperatura ideale per la sua sopravvivenza è ben oltre i 42 °C.

(30 maggio 2013)