Protisti
Approfondimenti
Protisti autotrofi
Sono capaci di compiere la fotosintesi, e sono rappresentati principalmente da alghe unicellulari. Si distinguono in vari gruppi sistematici in base alla forma della cellula e al tipo di pigmento fotosintetico che utilizzano. Crisofite o alghe d’oro: si trovano sia in mare sia in acque dolci; le più comuni sono le diatomee, che possiedono un caratteristico guscio fatto di silice (SiO2), formato da due parti incastrate tra di loro come una scatola e il suo coperchio. Il guscio possiede molti piccoli forellini attraverso cui si effettuano gli scambi tra la cellula e l’ambiente esterno. Le diatomee si trovano generalmente vicino ai fondali marini…
Protisti eterotrofi
Questi protisti sono anche chiamati protozoi, che significa “primi animali”: in realtà il termine non significa che tutti i protozoi siano i progenitori degli animali, ma si riferisce al fatto che si alimentano per ingestione, caratteristica propria degli animali. Alcuni di questi protisti sono predatori e si nutrono di batteri e di altri protisti, altri sono detritivori, cioè si cibano di materia organica morta, altri sono parassiti che sfruttano le risorse di diversi organismi. In base alla modalità di movimento, si possono distinguere in quattro gruppi principali: protozoi ameboidi, protozoi flagellati, sporozoi, ciliati.
Una lunga catena alimentare
Nonostante i protisti presentino dimensioni piuttosto ridotte (in genere da pochi micron a qualche millimetro), sono molto importanti per l’economia naturale, se si pensa al ruolo notevole dei protozoi capaci di fotosintesi nella catena di nutrimento degli organismi acquatici. Si nutrono prevalentemente di batteri ed assumono così un ruolo fondamentale nella catena alimentare, costituendo i produttori primari dai quali dipendono tutti gli altri organismi. Il numero di questi organismi appartenenti al plancton marino può essere enorme; la loro presenza è stata segnalata anche tra i 1000 e i 5000 metri di profondità.
La simbiosi
Esistono casi di simbiosi fra animali e protozoi, in particolare alghe monocellulari. Gli animali che presentano con maggior frequenza questo fenomeno sono i radiolari e i foraminiferi (fra i protozoi), i celenterati, gli ctenofori, i platelminti e i molluschi (fra i metazoi). Nelle specie onnivore o erbivore, come ad esempio radiolari e foraminiferi, le alghe si adattano nell'interno della cellula dove sviluppano sistemi di resistenza all'azione di alcuni enzimi digestivi dell'ospite, in particolare alla cellulasi.
Zooxantelle
Un caso di simbiosi è quello fra il mollusco Tridacna, che vive sulle scogliere coralline della regione indopacifica, e le zooxantelle. Queste ultime vivono nel margine del mantello del mollusco che contiene “corpi ialini”, cioè trasparenti, la cui funzione è quella di favorire la penetrazione della luce; attorno a questi corpi si affollano le zooxantelle per poter fare la fotosintesi. Le zooxantelle sono simbionti anche di celenterati e si trasmettono di generazione in generazione attraverso le uova.
Gli antenati dei protisti
Le tracce fossili più antiche delle prime cellule eucariote risalgono a circa 1 miliardo e mezzo di anni fa. Due miliardi di anni prima erano comparsi i procarioti, ed erano stati gli unici abitanti della Terra fino ad allora: in questo periodo di tempo i batteri avevano avuto la possibilità di diversificarsi in due differenti linee evolutive. Da una di queste si originarono i primi eucarioti, cioè i protisti, dopo che si diffusero i batteri capaci di compiere la fotosintesi (cianobatteri), che arricchirono l’atmosfera di ossigeno. Poiché tutti i protisti hanno un metabolismo aerobio, non si sarebbero potuti sviluppare prima di allora.
Protisti eterotrofi
Questi protisti sono anche chiamati protozoi, che significa “primi animali”: in realtà il termine non significa che tutti i protozoi siano i progenitori degli animali, ma si riferisce al fatto che si alimentano per ingestione, caratteristica propria degli animali. Alcuni di questi protisti sono predatori e si nutrono di batteri e di altri protisti, altri sono detritivori, cioè si cibano di materia organica morta, altri sono parassiti che sfruttano le risorse di diversi organismi. In base alla modalità di movimento, si possono distinguere in quattro gruppi principali: protozoi ameboidi, protozoi flagellati, sporozoi, ciliati.
Una lunga catena alimentare
Nonostante i protisti presentino dimensioni piuttosto ridotte (in genere da pochi micron a qualche millimetro), sono molto importanti per l’economia naturale, se si pensa al ruolo notevole dei protozoi capaci di fotosintesi nella catena di nutrimento degli organismi acquatici. Si nutrono prevalentemente di batteri ed assumono così un ruolo fondamentale nella catena alimentare, costituendo i produttori primari dai quali dipendono tutti gli altri organismi. Il numero di questi organismi appartenenti al plancton marino può essere enorme; la loro presenza è stata segnalata anche tra i 1000 e i 5000 metri di profondità.
La simbiosi
Esistono casi di simbiosi fra animali e protozoi, in particolare alghe monocellulari. Gli animali che presentano con maggior frequenza questo fenomeno sono i radiolari e i foraminiferi (fra i protozoi), i celenterati, gli ctenofori, i platelminti e i molluschi (fra i metazoi). Nelle specie onnivore o erbivore, come ad esempio radiolari e foraminiferi, le alghe si adattano nell'interno della cellula dove sviluppano sistemi di resistenza all'azione di alcuni enzimi digestivi dell'ospite, in particolare alla cellulasi.
Zooxantelle
Un caso di simbiosi è quello fra il mollusco Tridacna, che vive sulle scogliere coralline della regione indopacifica, e le zooxantelle. Queste ultime vivono nel margine del mantello del mollusco che contiene “corpi ialini”, cioè trasparenti, la cui funzione è quella di favorire la penetrazione della luce; attorno a questi corpi si affollano le zooxantelle per poter fare la fotosintesi. Le zooxantelle sono simbionti anche di celenterati e si trasmettono di generazione in generazione attraverso le uova.
Gli antenati dei protisti
Le tracce fossili più antiche delle prime cellule eucariote risalgono a circa 1 miliardo e mezzo di anni fa. Due miliardi di anni prima erano comparsi i procarioti, ed erano stati gli unici abitanti della Terra fino ad allora: in questo periodo di tempo i batteri avevano avuto la possibilità di diversificarsi in due differenti linee evolutive. Da una di queste si originarono i primi eucarioti, cioè i protisti, dopo che si diffusero i batteri capaci di compiere la fotosintesi (cianobatteri), che arricchirono l’atmosfera di ossigeno. Poiché tutti i protisti hanno un metabolismo aerobio, non si sarebbero potuti sviluppare prima di allora.
I protisti sono diffusi in tutti gli ambienti, ovunque si trovi dell’acqua anche in minima quantità. Esistono specie marine e di acqua dolce che vivono sia sospese nell’acqua, sia sui fondali marini. È sufficiente una piccola pozza di acqua per poter rintracciare questi microrganismi; comunemente si possono trovare anche nella sottile pellicola di acqua che ricopre le particelle del terreno. Infine, sono numerose le specie parassite, alcune delle quali causano gravi malattie nell’uomo. Tra le malattie più importanti per l’uomo:
- la malattia del sonno provocata dai tripanosomi, come ad esempio Tripanosoma gambiense, trasmessa all’uomo da alcune specie di mosca tse-tse
- la toxoplasmosi, malattia che colpisce quasi il 50% della popolazione umana; di per sé innocua, diventa pericolosa se colpisce una donna durante la gravidanza, poiché viene trasmessa al bambino procurandogli malformazioni
- la malaria, trasmessa all’uomo dalla zanzara Anofele parassitata dal Plasmodium.Questa malattia nel mondo causa ancora circa 3 milioni di morti all’anno, di cui un milione solo tra i bambini africani.
Approfondimenti
La ciguatera
L’intossicazione da Ciguatera è provocata da pesci che si nutrono di piante o piccoli pesci, che, a loro volta, hanno accumulato una tossina (la ciguatossina) da dinoflagellati come il Gambierdiscus toxicus. Più grande è il pesce, maggiore la quantità di tossina accumulata. I sintomi, che solitamente iniziano da 15 a 30 minuti dopo aver mangiato il pesce contaminato, includono dolore addominale, nausea, vomito, diarrea, intorpidimento della lingua e della faringe, dolore ai denti, difficoltà a camminare ed altri ancora. Una peculiarità della Ciguatera è l'inversione della percezione di temperatura: una birra fredda scotta, una doccia calda fa venire i brividi di freddo.
Un lago rosso fuoco
Il lago di Tovel nel Trentino è noto in tutto il mondo per l’eccezionale fenomeno dell’“arrossamento delle sue acque” che si verificava fino a non molto tempo fa nelle sue acque. Durante le ore più calde di alcune giornate estive, ampie porzioni della superficie lacustre assumevano un’intensa colorazione rossa, dando vita ad uno scenario incredibile. La spettacolare colorazione era dovuta alla forte concentrazione raggiunta da un’alga unicellulare appartenente ai dinoflagellati, il Glenodinium sanguineum (chiamato anche Woloszynskya coronata).
L’uomo tinge il mare di rosso
In condizioni favorevoli, i dinoflagellati possono moltiplicarsi rapidamente e formare grandi agglomerati. Le maree rosse sono le più rilevanti manifestazioni della massiccia presenza di dinoflagellati. Nel 1986 un aumento della popolazione di dinoflagellati del tipo Gymnodium brevi ha provocato una significativa marea rossa lungo le coste del Golfo del Texas. Essa era estesa per 500 Km lungo le coste e provocò la morte di più di 22 milioni di pesci nel giro di 2 mesi. La raccolta di molluschi fu proibita per 3/4 della costa del Golfo del Texas a sud di Galveston, provocando la perdita di ostriche per un ammontare di 1.4 milioni di dollari.
I microrganismi depurano l’acqua
Le acque reflue, prima di essere scaricate in fiumi e laghi, devono essere depurate. Tra i vari sistemi utilizzati a questo scopo vi è quello della depurazione a fanghi attivi. Questo processo utilizza il principio di autodepurazione delle acque, in cui i microrganismi (batteri, protozoi e metazoi) impiegano le sostanze organiche presenti trasformandole e quindi eliminandole dall’acqua stessa. Il processo aerobico è il più utilizzato: viene cioè fornito dell’ossigeno per consentire i processi biologici in cui le sostanze organiche sono ossidate. Al termine di questa reazione, oltre ad avere la depurazione, si ha anche la produzione di materiale biologico in fiocchi chiamato “fango attivo”.
Fitodepurazione
Negli ultimi decenni si è affermata una “soluzione biotecnologia” in grado di rimuovere gli inquinanti dalle acque: la fitodepurazione che si basa sulla capacità di autodepurazione dell’ambiente acquatico attraverso processi fisici, chimici e biologici ad opera di organismi vegetali e batterici. Le piante interessate sono macro e microfite che vengono appositamente selezionate in base ad alcune caratteristiche come la capacità di adattamento all’ambiente da decontaminare e la crescita rapida con formazione di biomassa; comunque, le specie utilizzate per la fitodepurazione sono piante acquatiche o igrofile, ovvero capaci di vivere in ambienti umidi.
Un lago rosso fuoco
Il lago di Tovel nel Trentino è noto in tutto il mondo per l’eccezionale fenomeno dell’“arrossamento delle sue acque” che si verificava fino a non molto tempo fa nelle sue acque. Durante le ore più calde di alcune giornate estive, ampie porzioni della superficie lacustre assumevano un’intensa colorazione rossa, dando vita ad uno scenario incredibile. La spettacolare colorazione era dovuta alla forte concentrazione raggiunta da un’alga unicellulare appartenente ai dinoflagellati, il Glenodinium sanguineum (chiamato anche Woloszynskya coronata).
L’uomo tinge il mare di rosso
In condizioni favorevoli, i dinoflagellati possono moltiplicarsi rapidamente e formare grandi agglomerati. Le maree rosse sono le più rilevanti manifestazioni della massiccia presenza di dinoflagellati. Nel 1986 un aumento della popolazione di dinoflagellati del tipo Gymnodium brevi ha provocato una significativa marea rossa lungo le coste del Golfo del Texas. Essa era estesa per 500 Km lungo le coste e provocò la morte di più di 22 milioni di pesci nel giro di 2 mesi. La raccolta di molluschi fu proibita per 3/4 della costa del Golfo del Texas a sud di Galveston, provocando la perdita di ostriche per un ammontare di 1.4 milioni di dollari.
I microrganismi depurano l’acqua
Le acque reflue, prima di essere scaricate in fiumi e laghi, devono essere depurate. Tra i vari sistemi utilizzati a questo scopo vi è quello della depurazione a fanghi attivi. Questo processo utilizza il principio di autodepurazione delle acque, in cui i microrganismi (batteri, protozoi e metazoi) impiegano le sostanze organiche presenti trasformandole e quindi eliminandole dall’acqua stessa. Il processo aerobico è il più utilizzato: viene cioè fornito dell’ossigeno per consentire i processi biologici in cui le sostanze organiche sono ossidate. Al termine di questa reazione, oltre ad avere la depurazione, si ha anche la produzione di materiale biologico in fiocchi chiamato “fango attivo”.
Fitodepurazione
Negli ultimi decenni si è affermata una “soluzione biotecnologia” in grado di rimuovere gli inquinanti dalle acque: la fitodepurazione che si basa sulla capacità di autodepurazione dell’ambiente acquatico attraverso processi fisici, chimici e biologici ad opera di organismi vegetali e batterici. Le piante interessate sono macro e microfite che vengono appositamente selezionate in base ad alcune caratteristiche come la capacità di adattamento all’ambiente da decontaminare e la crescita rapida con formazione di biomassa; comunque, le specie utilizzate per la fitodepurazione sono piante acquatiche o igrofile, ovvero capaci di vivere in ambienti umidi.
