Riflessione sul microbioma dei coralli: ipotesi su alghe simbionti, nutrienti e crescita scheletrica per acquari marini sani e sostenibili.
Questo articolo nasce come riflessione su una tematica affascinante e ancora poco esplorata: il ruolo del microbioma scheletrico del corallo e il suo impatto sugli acquari marini. L’ipotesi prende spunto da uno studio che analizza l’intricato ecosistema interno del corallo, evidenziando come i suoi simbionti – in particolare le zooxantelle e altre alghe fotosintetiche non simbionti diverse – possano influenzare la crescita e la salute complessiva del corallo stesso.
La mia riflessione nasce da questo articolo “Il Microbioma Scheletrico del Corallo: Un Ecosistema Intricato”. Ciò che viene discusso qui non è una teoria confermata, ma un punto di partenza per stimolare il dibattito e approfondire le conoscenze sui possibili rischi di squilibrio negli acquari marini.
Cosa succede se gli equilibri interni del Microbioma del corallo si alterano?
Come accade nel nostro corpo, anche nei coralli un’alterazione del microbioma può avere conseguenze imprevedibili. In particolare, se le zooxantelle, fondamentali per la fotosintesi e la nutrizione del corallo, subiscono una riduzione (ad esempio per stress o squilibri ambientali), altre alghe fotosintetiche presenti nello scheletro potrebbero prendere il sopravvento? O no?
Ma cosa accade in presenza di livelli elevati di nutrienti e una competizione alterata tra simbionti e alghe non simbionti ? Ecco un’ipotesi:
- Crescita incontrollata di alghe alternative: Se non sono controllate dalle zooxantelle, queste alghe potrebbero proliferare rapidamente. Mi riferisco a l’alga verde Ostreobium scoperta come organismo presente nello scheltro del corallo. Nea parliamo qua “Il Microbioma Scheletrico del Corallo: Un Ecosistema Intricato”.
- Eccessiva produzione di ossigeno: L’attività fotosintetica intensificata associata a un eccesiva crescita di alghe anche non simbionti nel tessuto può portare a un accumulo di ossigeno di giorno e di CO2 di notte che acidifica il substrato scheletrico, riducendo la capacità del corallo di calcificare.
- Competizione e squilibrio: Senza una regolazione efficace da parte delle alghe simbionti , le alghe alternative potrebbero produrre metaboliti tossici o consumare risorse, rallentando la crescita del corallo e favorendo la sua degenerazione. In questo articolo “Alghe simbionti: come i coralli le utilizzano per produrre energia” vi parliamo come le zooxantelle vengono allevate per produrre energia e quindi mangiate dal corallo che in questo modo ne regola la loro concentrazione limitando anche i danni dell’eccessiva produzione di ossigeno sotto la forte luce e sotto la rapida crescita delle alghe.
Se le altre alghe fotosintetiche del microbioma del corallo non vengono controllate dalle zooxantelle ?
Attualmente le alghe verdi Ostreobium presenti non si sa se siano regolate tramite assimilazione da parte del corallo o allelopatia da parte delle zooxantelle, possono crescere in maniera incontrollata in determinate condizioni. Questo scenario può avere diverse conseguenze come riassunto sopra ma vediamole meglio:
Fotosintesi eccessiva e accumulo di ossigeno
Un eccesso di alghe fotosintetiche potrebbe portare a una sovrapproduzione di ossigeno, specialmente in presenza di luce intensa. Questo fenomeno può portare a un accumulo di specie reattive dell’ossigeno che quando non vengono neutralizzate bruciano il microambiente del substrato scheletrico e i tessuti per danno ossidativo.
Un corallo con zooxantelle deboli e sofferenti con un eccesso di crescita delle Ostreobium potrebbe accumulare anche CO2 nella fase notturna che nel tessuto per acidità del pH potrebbe portare a blocco o perdita di materiale scheletrico.
Se le zooxantelle, per qualunque motivo (ad esempio stress da calore o alterazioni nei nutrienti), si riducono, le altre alghe potrebbero avere un vantaggio competitivo. In un ambiente con alti livelli di nutrienti, queste alghe alternative potrebbero crescere senza controllo, portando a una destabilizzazione completa del tessuto corallino.
Sbilanciamento dei nutrienti (N:P)
Il rapporto tra azoto (N) e fosforo (P) è un fattore critico. Un corretto rapporto supporta la salute delle alghe simbionti benefiche, ma valori squilibrati favoriscono spesso alghe opportunistiche o tossiche. Questo potrebbe spiegare perché coralli con zooxantelle sane possono tollerare meglio livelli più alti di nutrienti, mentre in loro assenza il tessuto corallino può subire un’invasione da parte di alghe indesiderate.
Se le alghe alternative non sono “gestite” dal corallo o dalle zooxantelle, potrebbero produrre metaboliti tossici o competere per risorse vitali, portando al deterioramento progressivo del corallo.
Un possibile circolo vizioso
Quando la popolazione di zooxantelle diminuisce e i nutrienti aumentano:
• Le alghe alternative proliferano;
• La produzione di ossigeno e/o composti tossici danneggiano i tessuti;
• La calcificazione rallenta o si blocca, peggiorando ulteriormente le condizioni per il corallo;
• Il corallo perde la capacità di competere con alghe invasive e, in ultima analisi, muore.
Si alterano anche le popolazioni batteriche del microbioma con possibili comparse di ceppi dannosi.
Cio’ potrebbe spiegare perché coralli stressati con alti nutrienti tendono a morire, mentre coralli sani con una corretta gestione dei simbionti prosperano anche in condizioni di luce intensa e nutrienti elevati.
Conclusioni e prospettive future
Questa ipotesi è interessante e meriterebbe ulteriori ricerche, specialmente sul ruolo delle interazioni tra le zooxantelle e le altre alghe fotosintetiche presenti nel tessuto corallino. Capire come i coralli regolano (o non regolano) la competizione tra simbionti e altre alghe commensali potrebbe aprire nuove strade nella gestione degli ecosistemi marini e degli acquari.
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