I batteri del Sahara colonizzano le Alpi


Dall’eccezionale nevicata mista a sabbia del 2014 un team di ricercatori ha scoperto che intere famiglie di microrganismi subsahariani si sono trasferiti nell’ecosistema alpino. E non temono il freddo.


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Trasferirsi dal deserto del Sahara alla Marmolada o al Latemar, sulle Alpi del Trentino Alto Adige, non dev’essere semplice per nessuno. Intere comunità di batteri e funghi però ci sono riuscite. E la differenza di temperatura non è stata poi così drammatica: molti microrganismi sono sopravvissuti senza problemi e ora sono entrati a far parte del microbiota del suolo alpino. A migrare, infatti, non sono stati singoli ceppi ma interi generi che, al loro interno, contengono centinaia di specie diverse. Segmenti di ecosistema trasportati dal vento in un ecosistema nuovo.

La scoperta apre sentieri inesplorati nel campo della microbiologia ed è avvenuta grazie a un colpo di fortuna. All’origine di tutto, infatti, c’è la storica “nevicata rosa” del febbraio 2014, quando sulle Alpi cadde moltissima neve mista a sabbia sahariana, disegnando un paesaggio tanto spettacolare quanto raro. Attratti dalla possibilità di condurre uno studio senza precedenti, più che dalle piste da sci, un team di ricercatori si è fiondato in montagna con strumenti da laboratorio negli zaini. “Abbiamo organizzato una spedizione a poche ore dall’evento proprio per sfruttare quella situazione ideale”, spiega a National Geographic Massimiliano Pasqui, fisico al Cnr-Ibimet e co-autore della ricerca pubblicata su Microbiome.

Lo studio è stato condotto dall’Istituto di biometeorologia Ibimet del Cnr, la fondazione Edmund Mach e gli atenei di Firenze, Innsbruck e Venezia. Pasqui spiega come lo straordinario evento climatico di tre anni fa abbia reso possibile la scoperta: “Normalmente la sabbia sahariana arriva in primavera e in estate, sotto forma di pioggia o di vento secco. Mai con la neve. Questo ci ha consentito di fare un campionamento estremamente preciso”. I microrganismi contenuti nella sabbia sahariana, infatti, sono rimasti intrappolati nel ghiaccio e sono stati poi ricoperti da altra neve bianca. Un sandwich perfetto che ha consentito agli scienziati di distinguere con precisione i batteri sahariani da quelli domestici.

Non è la prima volta che dei ricercatori analizzano le comunità microbiche provenienti dal Sahara. Finora, però, i campionamenti erano stati fatti sull’acqua, ed era difficile distinguere la provenienza dei batteri anche perché molti, nel frattempo, erano stati portati via dalle piogge.

Il ghiaccio è stato un prezioso alleato per i ricercatori, ma anche per gli stessi batteri “immigrati”. “È difficile che pochi microrganismi riescano a sopravvivere in un ambiente nuovo – spiega Duccio Cavalieri, co-autore dello studio, professore associato di microbiologia all’Università di Firenze e ricercatore associato all’Ibimet-Cnr – ma in questo caso, nel momento in cui si è sciolto, il ghiaccio ha liberato in poco tempo una enorme quantità di batteri e funghi. Questo ha consentito a molti di loro di sopravvivere, anche grazie alle loro stesse caratteristiche”. È stato scoperto infatti che molti microrganismi sono resistenti ai raggi ultravioletti, a temperature molto basse e molto alte. “Sulle Alpi è successo quello che accade al nostro corpo quando beviamo un probiotico: un microrganismo ha più possibilità di colonizzare un ambiente se assunto in alte concentrazioni”, che sia il nostro intestino o il suolo delle Alpi, in questo caso non fa troppa differenza.

Ed ecco perché a quattro mesi dalla nevicata i ricercatori hanno rilevato la presenza di intere famiglie di microrganismi sahariani sul suolo, perfettamente acclimatati. “Abbiamo trovato famiglie batteriche che, normalmente, sono assenti sulla neve e sul suolo delle Alpi” continua Cavalieri. Il microbiota, cioè quel microcosmo infinitamente piccolo composto da batteri e funghi, non ha muri e i batteri provenienti dal Mali e della Mauritania stanno dando un grande contributo alla costruzione di quello alpino. Un contributo che finora era stato sottostimato.

Quella fatta in mezzo alla neve alpina è una scoperta molto importante, ma è davvero una buona notizia?

Ogni volta che scopriamo una specie alloctona, che sia una pianta o un animale, la comunità scientifica entra in allarme. Le specie provenienti da ecosistemi molto diversi possono provocare l’estinzione di specie autoctone, epidemie fitosanitarie (come la Xylella degli ulivi) o problemi di salute pubblica (come la zanzara tigre).

“In biologia l’aumento di biodiversità è un indice positivo – spiega Cavalieri – tuttavia c’è un rischio potenziale che non possiamo escludere. Eventi come la nevicata del 2014 possono trasportare agenti patogeni per le piante e, seppur meno probabile, anche per l’uomo”, proprio perché l’ambiente di destinazione non è preparato. Il team di ricerca, infatti, ha sottolineato come sia fondamentale il biomonitoraggio di questi eventi, che con il cambiamento climatico in corso saranno sempre più frequenti.

Ma come hanno fatto i ricercatori a identificare la provenienza di queste minuscole forme di vita con tanta precisione? In due modi: con l’analisi delle traiettorie atmosferiche, per capire in che modo si muovono le masse d’aria, e attraverso l’analisi del Dna sia batterico che fungino. Dopo aver sequenziato il Dna i dati sono stati confrontati con altre sequenze provenienti da tutto il mondo, alla ricerca di caratteristiche comuni. Che sono emerse, proprio con microrganismi presenti nell’Africa subsahariana.

“Abbiamo processato una quantità immensa di dati. E la scienza dei big-data sarà sempre più importante per monitorare il cambiamento climatico, – conclude Cavalieri – non dimentichiamo infatti che quando un ghiacciaio si scioglie, libera Dna intrappolato da molti anni. La memoria del ghiaccio può aiutarci a capire l’impatto che abbiamo avuto e stiamo avendo sull’ambiente”. E le minuscole comunità microbiche sono un termometro ideale per capire lo stato di salute del nostro pianeta.

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