I ricercatori riferiscono che le vongole abissali modificano le associazioni batteriche quando l'energia cala

Un team di ricerca guidato da Qian Peiyuan, professore ordinario nel Dipartimento di Scienze del Mare dell'Università di Scienza e Tecnologia di Hong Kong, ha riportato risultati su come le simbiosi chemiosintetiche di mare profondo — associazioni tra animali e microbi che funzionano con energia chimica — affrontano i cambiamenti ambientali, secondo Phys.org. Il lavoro è stato svolto con partner internazionali ed è stato pubblicato sulla rivista Science Advances. L'articolo è intitolato "In situ evidence of tiered adaptations buffering a chemosynthetic clam holobiont against environmental sulfide fluctuations."

Secondo il rapporto, mancavano da tempo prove dirette su come gli organismi simbiotici di mare profondo si adattino ad ambienti fluttuanti e su come ospiti e simbionti collaborino per mantenere la stabilità del sistema. Il team si è concentrato su Archivesica marissinica, una vongola abissale dominante nella sorgente fredda di Haima, e sui suoi simbionti batterici ossidanti lo zolfo — batteri che vivono con le vongole e ricavano energia dai composti dello zolfo.

La sorgente fredda di Haima contiene siti di infiltrazione in diverse fasi di sviluppo, che i ricercatori hanno descritto come un "laboratorio naturale" per studiare le risposte biologiche ai cambiamenti ambientali. Le vongole sono state prelevate dai loro sedimenti nativi e spostate in gabbie di trapianto posizionate a circa 0,5 metri (1,6 piedi) sopra il fondale marino, impedendo loro di raggiungere i sedimenti ricchi di solfuro di idrogeno. Secondo il rapporto, questa configurazione simulava una ridotta disponibilità di solfuro di idrogeno, portando a una minore acquisizione di energia e nutrienti.

I ricercatori hanno condotto studi di trapianto in due siti, HM-2 e HM-3, con HM-2 che rappresentava una grave limitazione del solfuro di idrogeno e HM-3 una limitazione relativamente moderata. Hanno combinato esperimenti di trapianto in situ in mare profondo con fissazione dei campioni in situ, e hanno utilizzato tecniche che analizzano geni, proteine e strutture cellulari, tra cui metagenomica, trascrittomica, proteomica, PCR quantitativa, ibridazione in situ, microscopia elettronica a trasmissione e previsione della struttura delle proteine. Secondo il rapporto, la ridotta disponibilità di solfuro di idrogeno ha prima innescato una pronunciata riprogrammazione metabolica nei simbionti batterici.

I ricercatori hanno descritto una strategia di adattamento a più livelli nell'olobionte — l'animale ospite insieme ai suoi partner microbici — che comprende il metabolismo dei simbionti, la regolazione della simbiosi da parte dell'ospite e il trasporto delle risorse. Hanno riferito che la flessibilità metabolica nei simbionti, unita alla popolazione finemente regolata di simbionti batterici dell'ospite, contribuisce a sostenere la stabilità energetica dell'ospite. Il rapporto afferma che i risultati forniscono prove in situ di come gli olobionti chemiosintetici nelle sorgenti fredde di mare profondo rimangano resilienti quando gli approvvigionamenti di energia fluttuano.

Oltre alla HKUST, la ricerca ha coinvolto il Southern Marine Science and Engineering Guangdong Laboratory (Guangzhou), l'Ocean University of China, l'Istituto di Oceanologia dell'Accademia Cinese delle Scienze e l'Università di Calgary in Canada, secondo il rapporto. Rappresenta un risultato nel quadro di due programmi del Decennio delle Nazioni Unite, "CliMetS" e "MOCSI".