Microorganismi e processi biogeochimici La diversità dei microorganismi è un importantissimo fattore trainante dei cicli biogeochimici. Tuttavia, non si comprende ancora appieno il legame tra diversità e modalità di funzionamento degli ecosistemi. L'iniziativa FUNDIVERSITY ("Functional redundancy of marine bacteria in biogeochemical cycles"), finanziata dall'UE, ha studiato questo rapporto. Salute © Thinkstock I tradizionali studi biogeochimici hanno effettuato colture e investigato su microorganismi lontano dal loro ambiente. Purtroppo, questi microbi in coltura rappresentano solo una frazione minima (meno dell'1 %) dell'effettiva diversità esistente. Fortunatamente, la tecnologia di sequenziamento dei geni ha compiuto enormi progressi, consentendo agli scienziati di studiare la diversità di microorganismi non in coltura e il loro ruolo nei processi biogeochimici. FUNDIVERDSITY ha utilizzato la tecnologia di sequenziamento dei geni per studiare il ruolo di batteri marini provenienti da un ecosistema costiera nel golfo di Biscaglia. Il sito dello studio è stato sottoposto a cadenza regola a un campionamento in relazione a variabili fisiche, chimiche e biologiche. I ricercatori hanno cercato di capire se i taxa di microorganismi fossero unici o se svolgessero un ruolo simile in un ecosistema. La somiglianza di ruolo viene denominata ridondanza. Per analizzare la struttura dei batteri sono stati impiegati strumenti analitici d'avanguardia, come la metagenomica e il pirosequenziamento. I partner del progetto hanno testato se la diversità dei batteri mutasse nel corso delle stagioni e se tali variazioni fossero legate a parametri ambientali o biologici. Poi gli scienziati hanno indagato se tali variazioni incidessero sui cicli biogeochimici. I risultati hanno suggerito che una vasta proporzione di taxa batterici può essere predetta con precisione in base alle relative condizioni ambientali. Inoltre, hanno indicato il livello di ridondanza in questo ecosistema costiero. I ricercatori hanno rilevato correlazioni positive di un gran numero di taxa batterici con la temperatura, la concentrazione di nutrienti e il mescolamento della colonna d'acqua, ottenendo in tal modo indizi riguardo al ruolo dei taxi microbici nell'ecosistema. I ricercatori hanno cercato di scoprire se alcuni processi dell'ecosistema rappresentassero una strategia metabolica comune tra i tipi diversi di microorganismi. Hanno anche identificato popolazioni batteriche chiave implicate nel campionamento biogeochimico nel sito oggetto dello studio. Le attività svolte da FUNDIVERSITY per identificare microorganismi e le rispettive caratteristiche ecologiche consentiranno agli scienziati di comprenderne meglio il ruolo nei cicli biogeochimici. Saranno utili anche a migliorare le predizioni dei modelli e a fornire un quadro più chiaro sulle modalità di reazione degli ecosistemi marini al riscaldamento globale. Parole chiave Microorganismo, processo biogeochimico, ciclo biogeochimico, diversità, ecosistema, ridondanza funzionale, batteri marini, sequenziamento dei geni, metagenomica, pirosequenziamento, strategia metabolica
