Nel Mar Mediterraneo, le alghe di Nettuno crescono in vaste praterie. Eppure, i nutrienti, sono praticamente assenti nell’acqua: “Sapevamo che doveva esserci una diversa fonte di sostanze nutritive”.

 

Le praterie di lussureggianti alghe verdi (fanerogame marine) dei fondali costieri di tutto il mondo stanno scientificamente svelando la loro capacità di assorbimento del carbonio. E quindi di essere fondamentali per la salute degli habitat marini.

Gli scienziati hanno ipotizzato che le alghe, come molte altre piante marine, assorbano importanti nutrienti come l’azoto direttamente dall’acqua di mare circostante e dai sedimenti.

Ma un nuovo studio ha mostrato ora che le alghe utilizzano effettivamente una tecnica per acquisire azoto, così come fanno fagioli, piselli e altri legumi sulla terraferma.

E ciò è estremamente raro nell’oceano. Le alghe di Nettuno hanno una relazione simbiotica con i batteri che fissano l’azoto. Nel Mar Mediterraneo, le alghe di Nettuno crescono in vaste praterie. Eppure, i nutrienti, dice Wiebke Mohr, un microbiologo marino presso il Max Planck Institute for Marine Microbiology di Brema, in Germania, sono praticamente assenti nell’acqua: “Sapevamo che doveva esserci una diversa fonte di sostanze nutritive”.

Mohr e colleghi intuivano che i batteri che fissano l’azoto (batteri che convertono il gas di azoto in ammoniaca, una forma dell’elemento che le piante possono usare) sarebbero stati coinvolti in qualche modo, vivendo sulla superficie delle radici delle piante o nei sedimenti circostanti.

Quindi è lì che Mohr e i suoi colleghi sono andati a cercarli. Ma quello che hanno trovato non lo avevano immaginato: batteri, sì, ma che vivono all’interno delle radici delle piante, non al di fuori di esse.

Il gruppo ha iniziato a studiare il nuovo batterio, che hanno chiamato Celerinatantimonas neptuna considerando l’ospite, le alghe di Nettuno. Sono stati sorpresi di scoprire che la relazione tra i batteri e la pianta era molto simile a quella che si vede nei legumi sulla terra.

I batteri producono ammoniaca e, in cambio, i batteri ottengono zuccheri prodotti dalle alghe foto sintetizzanti di cui nutrirsi e un posto sicuro dove vivere all’interno delle radici delle alghe. “È stata una sorpresa, ma ha molto senso – dice Mohr -. Le alghe sono piante terrestri che sono migrate negli oceani”.

La simbiosi è un esempio di evoluzione convergente per superare un ostacolo. Proprio come gli antenati dei legumi adottarono i batteri del suolo per poter vivere in terreni poveri di azoto, gli antenati delle fanerogame marine adottarono un batterio marino, quando si trasferirono nell’oceano, in modo da superare la mancanza di azoto nel loro nuovo ambiente.

“Due gruppi di piante non correlate hanno risolto lo stesso problema in modo simile, usando batteri diversi – afferma Mohr -. E ciò suggerisce anche che l’associazione tra piante e batteri che fissano l’azoto è molto più antica di quanto pensassimo: i legumi si sono evoluti solo 60 milioni di anni fa, mentre le alghe sono sorte 100 milioni di anni fa”.