Roma – I compartimenti di microsfere di dimensioni costanti e fitte sono ciò che fa brillare alcune alghe brune come l’opale. La scoperta dell’Università di Kobe non solo fa luce sul meccanismo dietro la colorazione strutturale delle alghe, ma è anche la prima a individuare l’effetto in un ordine di alghe brune diverso dai due in cui era noto che si verificasse.
L’alga bruna Sporochnus dotyi riflette una brillante luce verde e blu quando viene illuminata dall’alto. Un esempio di colorazione strutturale, l’effetto è stato scoperto dai subacquei e non è noto per altre alghe brune dell’ordine Sporochnales.
CREDITO
KAWAI Hiroshi
La maggior parte delle alghe brune sono effettivamente bruno-giallastre, ma i subacquei hanno notato che una specie simile a Sporochnus dell’ordine Sporochnales brilla come piume di pavone in giallo, verde brillante o blu quando viene colpita dalla luce diretta. KAWAI Hiroshi, psicologo dell’Università di Kobe, afferma: “Essendo io stesso un subacqueo, ho osservato e raccolto specie di Sporochnus molte volte in molti luoghi, ma non ho mai visto un individuo che sembrasse brillare di verde, quindi ero interessato ad analizzarlo.” È noto che un gioco di colori simile all’opale, o “iridescenza”, si verifica in altri due ordini di alghe brune, ma mai nelle Sporochnales e, in particolare, non nelle specie di alghe marine che sono diventate argomento di conversazione tra i subacquei. “Volevo chiarire il meccanismo dietro questo bagliore verde e mi chiedevo anche perché questo fenomeno non si verifica comunemente in altre specie di Sporochnus “, afferma Kawai.
Sporochnus dotyi ha compartimenti cellulari, chiamati “corpi iridescenti”, che riflettono la luce verde molto più degli altri colori, che è la fonte dell’effetto cromatico.
CREDITO
KAWAI Hiroshi
Uno dei motivi per cui nessun altro ha descritto il fenomeno potrebbe essere la fragilità dell’organismo. Kawai spiega: “In generale, le specie di Sporochnus sono molto fragili e spesso vengono danneggiate entro un breve periodo di tempo dopo essere state raccolte e rimosse dal mare, rendendo molto difficile osservare i dettagli dell’organismo intatto. Ci siamo quindi immersi a 25 metri di profondità a Kushimoto, il punto più meridionale dell’isola principale del Giappone, per osservare e fotografare le alghe. Abbiamo quindi raccolto alcuni campioni, li abbiamo immersi in una grande quantità di acqua di mare per evitare danni e li abbiamo portati di corsa in laboratorio per condurre osservazioni dettagliate sulle alghe sane, utilizzando anche un metodo di fissazione specializzato per preservare le loro delicate caratteristiche”.
Lo sforzo è stato ripagato. Nell’European Journal of Phycology , il gruppo ha ora pubblicato non solo splendide foto delle alghe iridescenti, ma anche la loro analisi utilizzando immagini al microscopio elettronico per spiegare da dove proviene l’effetto. Similmente ad altre alghe brune che mostrano una colorazione strutturale, gli organismi hanno compartimenti cellulari pieni di microsfere di dimensioni molto consistenti. Questi cosiddetti “corpi iridescenti” riflettono la luce verde molto più degli altri colori, che è la fonte dell’effetto cromatico. I ricercatori spiegano nel documento: “È noto che la disposizione regolare di strutture fini come cristalli e membrane multistrato causano la colorazione strutturale sia nelle strutture organiche che inorganiche”. L’effetto potrebbe quindi essere il risultato dell’interazione della luce riflessa da diversi “strati” delle strutture sottili, spegnendo alcuni colori e lasciandone passare altri.
Per supportare questa ipotesi, il team dell’Università di Kobe ha confrontato due specie di Sporochnus , quella con e l’altra senza colori scintillanti. In entrambe le specie, hanno scoperto che le cellule alle estremità dei filamenti fotosintetici contenevano corpi sferici che riflettono intensamente la luce e che sono quindi chiamati “corpi iridescenti”. Questi corpi iridescenti erano in entrambi i casi strettamente riempiti di piccole nanosfere, ma nella specie che non mostrava una reale iridescenza, le nanosfere si fondevano e risultavano nel compartimento pieno di globuli di dimensioni molto diverse. D’altra parte, nell’alga bruna iridescente, le nanosfere sono rimaste di dimensioni uniformi tra 130 e 160 nanometri, il che è coerente con il modo in cui la colorazione strutturale amplifica solo colori selezionati in base alla dimensione e alla spaziatura delle strutture fini.
“Ora che abbiamo una certa comprensione del meccanismo della colorazione strutturale, vorremmo chiarire la rilevanza ecologica di questa proprietà e la relazione evolutiva tra la struttura e il meccanismo nelle diverse alghe brune che mostrano il fenomeno”, spiega Kawai. Mentre in quelle altre alghe brune l’iridescenza è stata collegata alla fotosintesi, l’alga studiata da Kawai cresce in acque più profonde, rendendo improbabile che lo scopo sia lo stesso. Dice Kawai: “I corpi iridescenti contengono anche sostanze altamente reattive che, quando rilasciate dalla rottura dei corpi iridescenti, distruggono in breve tempo l’intera cellula. Poiché queste alghe crescono in acque dove abbondano i pesci che si nutrono di alghe, si ritiene che le sostanze reattive svolgano un ruolo nel respingere i pascolatori. Riteniamo quindi che la colorazione strutturale possa svolgere un ruolo nella comunicazione tra gli organismi, come il camuffamento o un avvertimento per i pascolatori”.
Questa ricerca è stata condotta in collaborazione con un ricercatore dell’Università di Hokkaido.
L’Università di Kobe è un’università nazionale le cui radici risalgono alla Kobe Commercial School fondata nel 1902. Oggi è una delle principali università di ricerca globali del Giappone con quasi 16.000 studenti e quasi 1.700 docenti in 10 facoltà e scuole e 15 scuole di specializzazione. Combinando le scienze sociali e naturali per formare leader con una prospettiva interdisciplinare, l’Università di Kobe crea conoscenza e promuove l’innovazione per affrontare le sfide della società.(30Science.com)
