La specie di alga di recente scoperta “Streptofilum arcticum” ha una parete cellulare potenzialmente particolarmente flessibile: in caso di mancanza d’acqua, la cellula algale e la sua parete cellulare si restringono; Se nella cellula è nuovamente disponibile più acqua, la parete cellulare si espande senza danneggiare la cellula. Questa funzione spiega la transizione evolutiva dall'acqua alla terraferma e conferisce alle alghe vantaggi nell'adattamento climatico.
La specie di alga recentemente scoperta Streptofilum arcticum possiede una parete cellulare potenzialmente particolarmente flessibile: in caso di scarsità d'acqua, la cellula algale e la sua parete cellulare si contraggono; quando la cellula ha a disposizione più acqua, la parete cellulare si espande senza danneggiare la cellula. Questa funzione spiega la transizione evolutiva dall'ambiente acquatico a quello terrestre e conferisce all'alga un vantaggio nell'adattamento climatico.
Un team di ricerca internazionale guidato dalla TU Bergakademie Freiberg, dalle Università di Rostock e Innsbruck e dall'Istituto dell'Accademia Nazionale di Kiev ha descritto per la prima volta la specie e le sue funzioni cellulari in una recente pubblicazione sulla rivista scientifica internazionale "Environmental Microbiology". I ricercatori hanno finora individuato la nuova specie di alga nella tundra artica delle Svalbard e nelle dune della costa baltica. La distribuzione regionale dell'alga è quindi più ampia di quanto si pensasse in precedenza.
La nuova specie di alga *Streptofilum arcticum* è strettamente imparentata con il suo organismo fratello *Streptofilum capillatum* , una minuscola alga verde che ricopre il terreno. Solo quando forma un biofilm, il tappeto algale è visibile a occhio nudo nelle dune vicino a Heiligendamm, sulla costa del Mar Baltico, o nella tundra artica. * Streptofilum capillatum * è stata descritta solo pochi anni fa dallo stesso team di ricerca, a partire da esemplari provenienti da terreni agricoli, e rappresenta una nuova linea evolutiva nell'albero genealogico delle piante. La particolarità di quest'alga è che rappresenta un precursore evolutivo delle piante moderne e può quindi essere descritta come un fossile vivente. *Streptofilum* appartiene ai rappresentanti algali più primitivi delle Streptofite, direttamente imparentate con le piante terrestri. Risale all'epoca in cui le alghe d'acqua dolce colonizzarono la terraferma. Per la vita sulla terraferma furono necessarie innovazioni evolutive: siccità, forti escursioni termiche e radiazioni UV sono le principali sfide che le alghe terrestri dovettero affrontare. Le piante sono infine emerse da questi specifici adattamenti.
"Per molti anni siamo stati in grado di raccogliere croste biologiche del suolo nelle dune lungo la costa baltica e nella tundra di Spitsbergen, da cui siamo riusciti a isolare, purificare e stabilizzare le alghe che abbiamo studiato come organismi di laboratorio. Queste colture sono essenzialmente la nostra polvere d'oro, su cui possiamo condurre studi approfonditi", spiega Ulf Karsten.
Le funzioni cellulari consentono inoltre allo Streptofilum di adattarsi a condizioni ambientali estreme: l'alga sopravvive nei terreni aridi e freddi dell'Artico e può riattivarsi rapidamente dopo periodi di siccità. È anche eccezionalmente flessibile per quanto riguarda luce e temperatura. Cresce sia in condizioni di scarsa illuminazione che con forti radiazioni UV e presenta una tolleranza termica tra i 5 e i 40 gradi Celsius. Ciò consente all'alga di tollerare i cambiamenti climatici e presumibilmente anche di resistere alle sfide future.
I ricercatori hanno già individuato questa particolare alga nella tundra artica vicino a Spitsbergen, ma anche in campioni di sabbia della costa del Mar Baltico vicino a Heiligendamm. L'ampia distribuzione regionale ha sorpreso i ricercatori: le alghe sono più comuni di quanto si pensasse in precedenza. Ora il team vuole indagare più nel dettaglio dove si trova sulla Terra la nuova specie di alga e come riesce a utilizzare le sue speciali funzioni cellulari all'aumentare delle temperature medie.
Queste scoperte non solo aiutano a comprendere meglio l'evoluzione delle piante terrestri. Possono anche ispirare nuove applicazioni biotecnologiche, ad esempio per sviluppare sostanze resistenti ai raggi UV a base di alghe per bio-filtri solari che non danneggiano i coralli e gli oceani come i composti chimici utilizzati finora. "Le alghe di queste specie producono i cosiddetti amminoacidi simili alle micosporine, che le proteggono dai raggi UV della luce solare. Comprendere il loro funzionamento è una base importante per potenziali applicazioni nei prodotti cosmetici", afferma la professoressa junior Karin Glaser.
pubblicazione originale
Glaser, K.; Mikhailyuk, T., Permann, C., Holzinger, A., Karsten, U. (2024) Nuovi ceppi dello streptofita profondamente ramificato Streptofilum: posizione filogenetica, caratteristiche biologiche cellulari ed ecofisiologiche e descrizione di Streptofilum arcticum sp. Novembre
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