Il ruolo essenziale degli Archea nella trasformazione dell’ammonica

Questi microrganismi, che costituiscono un regno a sé, sopravvivono nelle profondità oceaniche, senza luce e con poco carbonio, sfruttando concentrazioni anche bassissime di ammoniaca

Grazie alla loro capacità di utilizzare l’ammoniaca, gli Archea rivestono un ruolo cruciale nel ciclo globale dell’azoto e di conseguenza anche nell’ecologia del pianeta. E’ questo il risultato pubblicato sulla rivista “Nature” a firma di un gruppo di ricercatori dell’Università di Washington guidati da David Stahl.

Gli Archaea, che costituiscono un regno a sé, furono scoperti solo 30 anni fa e al momento la loro presenza è ben documentata solo in ambienti estremi, come per esempio le bocce idrotermali, anche se si ipotizza che siano diffusi in un’ampia varietà di ambienti diversi.

L’ammoniaca è un prodotto che può essere tossico per gli animali. Ma vidersi vegetali, incluso il fitoplancton che vive negli strati più superficiali del mare, aono in grado di utilizzarla come il modo più efficiente per produrre nuove cellule.

Nei primi anni novanta, una ricerca su campioni di acqua oceanica prelevati in profondità mise in luce la presenza di frammenti di materiale genetico che suggerivano che almeno il 20 per cento dei microrganismi del’oceano è costituito da Archaea, mentre altre evidenze suggerirono che essi potessero vivere grazie l’ammoniaca.

Nel 2005 il gruppo di Stahl fu il primo a isolare un organismodi questo tipo recuperato da una vasca tropicale dell’Acquario di Seattle, dimostrando come esso possa, in effetti, crescere ossidando l’ammoniaca. Da allora, l’organismo è stato ritrovato in molti ambienti marini, inclusi il Puget Sound e il mare del Nord e si ipotizza che possa essere pressoché onnipresenti nelle acque marine.

Questo nuovo lavoro mostra come gli Archaea possano sopravvivere in presenza di concentrazioni di ammoniaca estremamente basse, dell’ordine di 10 nanomoli per litro d’acqua, equivalenti a un cucchiaino di te di sali ammoniacali in 40 milioni di litri di acqua, risolvendo l’annoso mistero di come questi microorganismi possano sopravvivere nell’ambiente oceanico. Nell’oceano profondo infatti non c’è luce e c’è poco carbonio, e pertanto queste tracce di ammoniaca sono l’unica fonte energetica dell’organismo.

Gli Archaea, in definitiva, dimostrano di rivestire un ruolo centrale per i cicli dell’azoto da cui dipende tutta la vita del pianeta.