Le alghe unicellulari note come diatomee, a lungo pensate per riprodursi in modo asessuato, sono state recentemente trovate più frizzanti del previsto.
I ricercatori hanno scoperto che le diatomee si impegnano nella riproduzione sessuale e sono particolarmente probabili farlo in presenza del composto di ammonio, un prodotto di scarto generato dalla maggior parte degli animali.
In precedenza, gli scienziati avevano osservato i cicli di vita completi in una manciata di specie di diatomee, e anche tra diatomee ben studiate, la riproduzione sessuale non era mai stata vista, i ricercatori hanno scritto nello studio, pubblicato online il 7 luglio sulla rivista PLOS ONE.
Tuttavia, gli autori dello studio hanno scoperto che potevano manipolare la diatomea Thalassiosira pseudonana nel cambiare le sue strutture cellulari per essere maschio o femmina. Tutto quello che dovevano fare era eliminare uno dei fattori di cui la diatomea aveva bisogno per crescere - come la luce o il fosforo - e quindi introdurre ammonio e le diatomee si sarebbero differenziate in cellule maschili e femminili.
"Le nostre scoperte risolvono due misteri persistenti che hanno afflitto i ricercatori di diatomee", ha dichiarato in una nota il co-autore Kimberly Halsey, un microbiologo della Oregon State University.
"Sì, fanno sesso e sì, possiamo farglielo fare", ha detto Hasley.
Le diatomee sono protiste, un gruppo diversificato composto da organismi unicellulari i cui corpi hanno pareti cellulari e interni altamente organizzati, con un nucleo e una serie di strutture specializzate chiamate organelli. Ci sono circa 200.000 specie di diatomee nel mondo e si possono trovare ovunque ci sia acqua liquida.
Sebbene minuscole, le diatomee svolgono un ruolo importante se non visto nel ciclo del carbonio della Terra - le diatomee marine generano ossigeno attraverso la fotosintesi - e nella silice ciclica, che costituisce circa il 25 percento della crosta del pianeta e che le diatome si incorporano nelle strutture delle loro pareti cellulari.
Ma si sa molto poco su come crescono e si riproducono la maggior parte delle diatomee. T. pseudonana è una delle uniche due specie di diatomee a cui è stato sequenziato il genoma, rendendolo un candidato perfetto per identificare i cambiamenti a livello genetico che potrebbero essere collegati alle caratteristiche sessuali - e studi precedenti avevano persino identificato i geni necessari per la riproduzione sessuale, ma hanno determinato che erano inattivi, gli scienziati hanno riferito nel nuovo studio.
L'ammonio ha dimostrato di essere l'ingrediente mancante. Ha scatenato una cascata di risposte genetiche che hanno prodotto strutture di uova e spermatozoi. Ma non è stato tutto: oltre 1.200 geni hanno iniziato a esibirsi in modo diverso anche quando era presente l'ammonio, sebbene gli effetti di questi cambiamenti non siano ancora chiari, hanno scritto gli autori dello studio. Tuttavia, l'individuazione dell'ammonio come uno dei fattori che spingono le diatomee a riprodursi sessualmente consentirà agli scienziati di continuare a replicare il comportamento al fine di studiarlo ulteriormente, secondo Halsey.
"L'identificazione dell'ammonio come induttore della sessualità potenzialmente apre le porte a nuove strade di ricerca sull'allevamento e sulla modificazione genetica per controllare tratti importanti", ha affermato Halsey.
