La bioplastica originale della natura potrebbe aver nutrito gli animali per centinaia di milioni di anni

Uno studio rivoluzionario rivela che gli animali, non solo i microrganismi, possono abbattere le bioplastiche microbiche conosciute come poliidrossialcanoati (PHA). Queste bioplastiche, prodotte da molti batteri e archaea, sono state a lungo considerate degradabili solo dai microrganismi. Tuttavia, i ricercatori del Max Planck Institute for Marine Microbiology di Brema, in Germania, hanno dimostrato che una varietà di animali, dai vermi marini e stelle marine alle specie terrestri come i lombrichi, possiedono enzimi in grado di degradare i PHA. I risultati, pubblicati su Nature Ecology & Evolution, evidenziano un percorso precedentemente non riconosciuto attraverso il quale il carbonio microbico entra nelle reti alimentari degli animali.

La scoperta ha avuto origine da un unico verme marino di nome Olavius algarvensis. Questa creatura senza viscere, che misura solo circa due centimetri di lunghezza, si basa interamente su batteri simbiotici che vivono sotto la sua pelle per il sostentamento e l'elaborazione dei rifiuti. Questi batteri immagazzinano grandi quantità di PHA all'interno delle loro cellule. Gli scienziati ipotizzarono che il verme potrebbe aver sviluppato un meccanismo per accedere a questa risorsa ricca di energia. Le loro indagini hanno confermato questa ipotesi, rivelando un enzima nel verme che rompe efficacemente il PHA in molecole più piccole utilizzabili dall'animale.

I ricercatori hanno raccolto campioni di Olavius algarvensis dal fondo marino vicino a Elba, in Italia, dove il verme risiede sotto i prati di erba marina del Mediterraneo. Analizzando la biologia del verme, hanno identificato la posizione specifica in cui viene prodotto l'enzima responsabile della degradazione del PHA, precisamente dove il verme digerisce i suoi partner batterici. Questa scoperta indica che il verme può utilizzare direttamente il PHA immagazzinato dai suoi batteri simbiotici.

I test di laboratorio hanno confermato che queste diverse specie potrebbero effettivamente degradare i PHAs. Secondo Caroline Zeidler, la prima autrice dello studio, questo risultato era inaspettato. Ciò che inizialmente sembrava essere un adattamento unico in un verme marino si è rivelato essere un tratto diffuso in più rami del regno animale. I PHAs microbici sono prevalenti negli ambienti naturali, esistenti nei suoli, nei sedimenti e negli ecosistemi acquatici a livello globale. Queste bioplastiche si formano quando i microrganismi immagazzinano il carbonio in eccesso per l'uso futuro.

La nuova ricerca suggerisce che gli animali svolgono un ruolo nel rompere questi materiali insieme ai microrganismi, contribuendo al ciclo generale di utilizzo del carbonio negli ecosistemi. Le implicazioni di questo studio si estendono oltre la comprensione ecologica. Sfida i precedenti presupposti sull'accessibilità delle riserve di carbonio microbiche e mette in evidenza le relazioni complesse tra animali e microrganismi. Per esempio, la capacità degli animali di sfruttare il PHA dai loro batteri simbiotici apre nuove prospettive sul ciclo dei nutrienti e sul trasferimento di energia all'interno di complesse reti biologiche.

Ulteriori ricerche si concentreranno sull'esplorazione dell'estensione di questo fenomeno in vari ecosistemi e specie. Gli scienziati mirano a indagare come questa capacità influenza la dinamica della rete alimentare e se influisce sull'impatto ambientale più ampio dei PHA. La comprensione di queste interazioni potrebbe fornire preziose informazioni per lo sviluppo di strategie più efficaci per la gestione delle plastiche biodegradabili in ambienti naturali e artificiali.