La calcificazione, i suoi aspetti microscopici, una sorpresa, tutti noi discendiamo dalle Acropore?
I coralli appartengono al Phylum degli Cnidari, la gastrula embrionale sviluppa un ectoderma esterno ed un endoderma più interno. Questi due “foglietti” sono tra loro separati da uno strato gelatinoso chiamato “mesoglea” e vengono prodotti dalla matrice definita “ECM”, all’interno della quale prendono posto cellule sensoriali, ghiandole mucose e nematocisti.
Come abbiamo visto nell’articolo di qualche settimana fa che potete andarvi a rileggere qui, molti coralli precipitano carbonato di calcio formando una matrice chiamata “SOM” e le note zooxantellae simbionti albergano nell’endoderma. Ricordiamo che il loro compito sarà quello di fornire il carbonio necessario al polipo in cambio di azoto, ammoniacale, che è il prodotto di scarto per il simbionte.
Studi in “vitro” di culture di Xenia elongata e Montipora digitata, mostrano che la percentuale di clorofilla delle zooxantellae cala all’aumentare del glucosio, poiché probabilmente questo zucchero è un fattore di inibizione oltre una certa concentrazione.
Culture mantenute entro la molaritá di 0,1 mM mantengono la clorofilla, che ricordiamo essere il pigmento responsabile della fotosintesi clorofilliana, senza la quale le alghe simbionti morirebbero, e di conseguenza morirebbe anche il corallo.
Per facilitare i conti agli appassionati di riproduzione batterica che utilizzano zucchero in acquario… la massa di glucosio/litro limite corrispondente alla concentrazione di 0,1 mM è:
Concentrazione (g/L)= M x MM = 0,0001 x 180 = 0,180 g/L
La matrice ECM per entrambi gli invertebrati è principalmente costituita da collagene, proteoglicani e glicoproteine. Il collagene è costituito da sequenze ripetute di Gly-X-Y, Y e spesso idrossiprolina.
Sappiamo sia da dati empirici che da dati di laboratorio che la vitamina C è essenziale per l’idrossilazione della Prolina.
L’aggiunta di acido ascorbico infatti aumenta la produzione di collagene del 40% in Montipora digitata, mentre non risulta significativa per l’Alcionario Xenia elongata.
Le particelle di carbonato di calcio depositate si ingrandiscono da 20 micrometri a 100 per la Montipora nell’arco di un paio di settimane, mentre risultano scarse in Xenia, fatto giustificabile dalla diversa natura dei due animali.
La Montipora è infatti un corallo sps, una sclerattinia quindi a polipo corto, come si usa dire, laddove la Xenia è un alcionario, cosiddetto “corallo molle”.
La calcificazione sembra procedere grazie a nuclei germinativi di natura organica prodotti nella matrice “SOM” (skeletal organic Matrix). Suddette sostanze organiche risultano essere amino acidi (acido glutammico e aspartico principalmente) e polisaccaridi solforati.
In analogia con quello che accade nelle nostra ossa, nelle quali la deposizione ad opera di osteoblasti di fosfato di calcio si opera su nuclei organici, si dimostra anche la calcificazione di questi Cnidari, precedenti a noi come origine.
Che noi tutti fossimo discendenti di una qualche Acropora o Montipora?
Fonte: Extracellular matrix production and calcium carbonate precipitation by coral cells in vitro
