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L’impatto dell’acidificazione dell’oceano sulle interazioni fitoplancton-virus

Una delle più gravi conseguenze della combustione dei carburanti fossili è l’acidificazione degli oceani del mondo dovuta alla diffusione del biossido di carbonio negli strati superficiali che causa una significativa diminuzione del pH. Queste condizioni acide rendono la biomineralizzazione delle conchiglie calcaree sempre più difficile, minacciando di conseguenza la biodiversità e causando l’estinzione degli ecosistemi del plancton calcificante.
L’impatto dell’acidificazione dell’oceano sulle interazioni fitoplancton-virus
I coccolitofori sono microalghe coperte da piccole squame calcaree che hanno un ruolo fondamentale nel ciclo del carbonio degli oceani di tutto il mondo. Il progetto HI PH-IVE (Historical and current phytoplankton interactions with viruses: Emiliania huxleyi case study) ha studiato in che modo i coccolitofori reagiscono a improvvisi cambiamenti climatici.

Le nostre possibilità di capire come la biodiversità cambierà di fronte ai cambiamenti climatici sono limitate dalla mancanza di conoscenza della biodiversità eucariotica negli oceani e del ritmo del cambiamento della biodiversità. HI PH-IVE quindi si è proposto di capire la complessità e il ritmo di adattamento dell’E. huxleyi, un coccolitoforo dominante negli oceani di oggi.

I ricercatori hanno sviluppato marcatori genetici per il primo studio per descrivere la microdiversità tra e all’interno delle principali specie di coccolitofori, E. huxleyi e Gephyrocapsa oceanica. Il progetto ha fatto luce anche su un insospettato processo evolutivo in queste specie controllato da fattori ambientali, in particolare la temperatura. Questo avrà un impatto significativo sulla nostra comprensione dell’adattabilità in diverse popolazioni/specie mediante un parziale flusso di geni tra popolazioni distanti e sulla futura valutazione della loro biodiversità.

Il progetto ha dimostrato anche in che modo i virus sono fondamentalmente associati alla storia dell’E. huxleyi e alla regolazione delle popolazioni. Questo rappresenta una pressione positiva per migliorare e selezionare l’adattabilità del fitoplancton e di conseguenza la biodiversità.

Sono state usate tecniche di metabarcoding per contrastare ambienti nell’Oceano Atlantico settentrionale mediante una serie di campioni risalenti al 1960. Questo ha fornito una struttura solida per sviluppare la modellazione ecologica della diversità molecolare e del relativo adattamento di nicchia alla temperatura nel Gephyrocapsa.

I risultati porteranno al primo studio globale per correlare un approccio con codice a barre multi-gene alla genomica e dati di metabarcoding in un contesto ambientale per un assemblaggio del fitoplancton cosmopolita. Permetteranno anche a HI PH-IVE di prevedere meglio gli effetti dei cambiamenti climatici sul fitoplancton. Inoltre i risultati del progetto aiuteranno a capire le principali adattabilità genetiche che permettono a questi organismi di adattarsi e sopravvivere ad ambienti con molti stress, infezioni virali e un’acidificazione in aumento degli oceani del mondo.

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Keywords

Acidificazione degli oceani, fitoplancton, biomineralizzazione, calcareo, biodiversità, coccolitofori