La Terra si sta riscaldando troppo velocemente perché questi microrganismi possano adattarsi

Un nuovo studio ha rivelato che migliaia di specie di microrganismi simili a piante potrebbero evolversi troppo lentamente per stare al passo con i cambiamenti della Terra mentre la crisi climatica continua.

Questo è piccolo Gli organismi sono alghe, qualcosa che probabilmente immagineresti fluttuare come una pellicola verde su uno stagno o un lago.

Ma quando alghe e funghi si combinano, formano colonie di licheni, quelle macchie ondulate di colore chiaro che crescono su rocce e alberi nel tuo giardino. Con il lichene come mezzo, le alghe sono abili nell’abitare un’ampia varietà di ecosistemi in tutto il mondo, abitando ovunque dalla tundra artica al deserto più arido. Il lichene è la vegetazione dominante, coprendo il 7% della superficie del pianeta.

Il lichene cresce entro millimetri all’anno e può avere fino a migliaia di anni. Anche se il centro del lichene inizia a collassare e a decomporsi, il bordo esterno continuerà ad allargarsi come un anello.

Ma anche questi licheni a crescita lenta si muovono a passo di lumaca quando si tratta di cambiamento evolutivo: non si stanno adattando abbastanza velocemente per adattarsi al ritmo del cambiamento del nostro pianeta, soprattutto quando si riscalda.

Traccia il cambiamento evolutivo

I ricercatori hanno studiato la turbossia, un’alga unicellulare che vive all’interno di un lichene. Esistono più di 7000 specie di questo lichene con partner di alghe, il che lo rende comune in tutto il mondo. Lo studio è stato pubblicato martedì sulla rivista Frontiere in microbiologia.

Per capire come il lichene potrebbe adattarsi, i ricercatori hanno esaminato le relazioni genetiche di diversi tipi di alghe per il confronto, nonché i loro diversi ambienti.

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Creando alberi genealogici dalle alghe, i ricercatori possono tenere traccia dei cambiamenti evolutivi. Gli scienziati hanno capito quanto tempo impiegano le alghe ad abituarsi all’ambiente, alle temperature, alla quantità di precipitazioni e ai cambiamenti stagionali. Secondo il nuovo studio, le alghe all’interno di un lichene possono impiegare centinaia di migliaia, se non milioni, di anni per adattarsi ai loro climi preferiti.

“Sono rimasto scioccato”, ha detto l’autore senior dello studio Matthew Nielsen, ricercatore presso il Chicago Field Museum. “Avrei dovuto saperlo meglio degli altri giornali che ho letto, ma sono rimasto sconvolto nel vederlo. È così vicino a casa, a un gruppo di creature viventi vicine e care al mio cuore”.

relazione simbiotica

Quando si tratta di licheni, le alghe forniscono cibo sotto forma di zuccheri mentre il fungo funge da habitat, creando una relazione simbiotica. Nel corso del tempo, il lichene si è evoluto per apparire negli ambienti più estremi, anche intorno ai vulcani.

Il loro scopo varia a seconda di dove vivi, ma il lichene produce ossigeno, previene l’erosione, fornisce materiale per la nidificazione, trattiene l’umidità e contribuisce al ciclo dell’acqua negli ecosistemi. Servono anche come fonte di cibo per molte specie tra cui alcuni mammiferi, come le renne.

“Quando vedi il lichene, stai fondamentalmente guardando tutto il tessuto fungino, con alcune cellule algali nascoste e protette all’interno”, ha detto Nielsen. “In parole povere, è come una serra: i funghi creano un ambiente più ospitale per le alghe”.

Il livello di diversità è solo una parte di ciò che rende il lichene così attraente per Nielsen. Esistono circa 20.000 specie di funghi che aiutano a formare i licheni, più di tutti i tipi di mammiferi e uccelli messi insieme.

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“Potrebbe essere un po’ più sottile e non piacevole, ma rappresenta comunque una grande varietà là fuori”, ha detto Nielsen. Tuttavia, ha sottolineato che i licheni possono apparire in modo spettacolare e di natura mondana.

un mondo che cambia

Se il pianeta continua a riscaldarsi alla velocità attuale, supererà ciò a cui molte specie di Trebouxia possono adattarsi, causando potenzialmente effetti a catena.

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“In questo studio, abbiamo deciso di scoprire quanto velocemente si evolvono le preferenze climatiche di queste alghe nel tempo e di correlarle con le previsioni sui tassi futuri del cambiamento climatico”, ha affermato Nielsen.

“Abbiamo scoperto che il tasso previsto del cambiamento climatico moderno supera di gran lunga il tasso di evoluzione di queste alghe in passato. Ciò significa che è probabile che alcune parti del loro areale diventino inospitali per loro”.

Alghe e licheni sono stati in grado di sopravvivere ai precedenti cambiamenti delle temperature globali della Terra, ma i cambiamenti climatici stanno facendo sì che ciò avvenga più rapidamente.

“Le specie di alghe strettamente imparentate tendono ad avere preferenze climatiche simili, come previsto dalle loro relazioni evolutive”, ha detto Nielsen. “Forse le specie più strettamente imparentate vivono in climi molto simili, mentre le specie più distanti potrebbero differire maggiormente nella loro tolleranza climatica”.

In tutto il mondo, il lichene assume molte forme, come il lichene degli spaghetti che cresce nella tundra dell'Alaska.

effetti futuri

Quando il clima cambia, non è raro vedere emergere piante o animali in nuovi ambienti, in quanto competono con le specie esistenti. Anche se questo non significa che le 7.000 alghe semplicemente scompariranno, indica che i cambiamenti si stanno avvicinando. Se l’alga partner del lichene inizia a morire, anche il fungo può essere eliminato o le alghe potrebbero dover spostarsi lentamente in un’altra area.

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“Penso che vedremo cambiare la portata di queste cose e ciò potrebbe portare a una certa confusione nelle relazioni con i funghi: potremmo ottenere collaborazioni che prima non esistevano”, ha detto Nielsen.

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“Poiché le alghe sono la fonte di cibo per il fungo, sono quelle che fanno la fotosintesi e producono zuccheri da dare al fungo. Se sono costrette a muoversi, anche il partner fungino dovrà muoversi o sviluppare una nuova partnership .”

Andando avanti, Nielsen vuole determinare come questo lichene sopravviva e prospera anche in ambienti estremi e diversi, testare i limiti dell’intervallo di temperatura delle alghe che può tollerare e capire di più sulla componente fungosa del lichene e su come reagisce al cambiamento .

Con il cambiamento climatico, le alghe potrebbero essere costrette a diffondersi in nuovi ambienti e potrebbero non essere in grado di prosperare in habitat estremi, come la tundra dell'Alaska.

Nielsen ritiene che la ricerca sui licheni possa essere applicata ad altri aspetti della comprensione dell’evoluzione del cambiamento climatico.

“Hanno storie interessanti dietro di loro, e sta a noi cercare di capire esattamente cosa stanno facendo là fuori in natura”, ha detto Nielsen.

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