Il luogo più abitato della Terra, pesci misteriosi nei fondali marini

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Approfondimento
Gli scienziati hanno fatto nuove scoperte interessanti relativamente alla biodiversità marina: non conosciamo ben due terzi degli organismi marini e la maggior parte delle specie non scoperte vivono a grandi profondità.

La ricchezza della vita

Da quando Carlo Linneo pose le basi della moderna sistematica a metà del XVIII secolo, gli scienziati hanno cercato di stimare quante specie abitino la Terra. Quanto è grande la loro diversità, come è cambiata nel corso della storia geologica e cosa sta succedendo: sono domande fondamentali che non hanno ancora oggi trovato risposta.
Attualmente la scienza conosce poco più di 1,5 milioni di specie, ma gli esperti riconoscono che questa è solo una frazione della vera biodiversità. Di tanto in tanto emergono stime generali che variano di ben due ordini di grandezza e spaziano da 3 a 100 milioni, a seconda del metodo di conteggio. Alcuni ricercatori, per esempio, credono che ci siano più di 5 milioni di specie di funghi sul pianeta. Ma solo un centinaio di migliaia di queste specie sono state descritte.
La stima più accurata è stata fatta nel 2011 da scienziati di Stati Uniti, Gran Bretagna e Canada. Secondo i loro dati, sulla Terra ci sono circa 8,7 milioni di specie, di cui 7,7 milioni animali. Circa l'86% degli organismi terrestri e il 91% di quelli marini non sono ancora stati scoperti. Nel calcolo gli esperti sono partiti dal numero di unità tassonomiche conosciute e hanno considerato solo gli eucarioti, cioè gli organismi le cui cellule contengono nuclei. In sostanza, hanno escluso dal calcolo i batteri o gli archei.
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Sulla terra e in mare

La stragrande maggioranza delle specie conosciute dai biologi sono terrestri. Per i biologi il fondale marino è uno spazio poco conosciuto. Soprattutto le cosiddette pianure abissali, profonde da 4 a 6 chilometri che occupano circa il 40% del fondo oceanico. Praticamente ogni spedizione in mare aperto, ogni rete a strascico e ogni campione di sedimento raccolto da draghe ci fa scoprire qualcosa di nuovo.
Alcuni geologi marini di Svizzera, Norvegia, Francia, USA, Germania, Spagna, Regno Unito e Polonia hanno utilizzato un nuovo metodo di analisi del materiale genetico ambientale (eDNA) per valutare la biodiversità degli oceani. Hanno effettuato il sequenziamento di massa dell'eDNA (quasi 1.700 campioni) da sedimenti provenienti dal fondale di bacini oceanici, raccolti durante 15 spedizioni marine. E hanno ricavato circa 2 miliardi di sequenze di DNA.
I ricercatori hanno confrontato le nuove informazioni con i set di dati globali esistenti sul DNA del plancton dalle zone illuminate e scure dell'oceano, così come con tutte le sequenze di riferimento disponibili per gli eucarioti conosciuti. Hanno attinto principalmente al database del DNA del plancton compilato in esito alla circumnavigazione del globo della spedizione Tara nel 2009-2013 in occasione della quale furono raccolti 35.000 campioni da 210 località in tutti gli oceani del mondo. Per l’analisi sono stati utilizzati anche i risultati della spedizione Malaspina del 2010 alla quale parteciparono oltre 400 ricercatori su 2 navi da ricerca.
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Questo ha consentito di separare il materiale genetico degli organismi che vivono direttamente sul fondale marino da quelli che vivono negli strati superiori. Quasi due terzi dell'eDNA della fauna del fondale non sono stati identificati. Nella maggior parte dei casi gli scienziati non riuscivano nemmeno a identificare a quale gruppo animale appartenesse una particolare sequenza.
"Questo rivela una grande lacuna nella nostra conoscenza della biodiversità marina", sostiene l'ufficio stampa del direttore degli studi Jan Pawlowski, docente del dipartimento di Genetica evolutiva dell'Università di Ginevra.
È emerso che la diversità degli organismi più piccoli sul fondo oceanico è almeno 3 volte maggiore rispetto agli strati oceanici superficiali. Tutta questa abbondanza è rappresentata principalmente da unità tassonomiche sconosciute. Da dati indiretti, come l'insieme delle specie planctoniche che compongono la catena alimentare, gli scienziati ipotizzano che non si tratti solo di organismi più piccoli, come diatomee e dinoflagellati, ma anche più grandi come vermi e piccoli molluschi.
"Il metodo usato dagli autori dello studio è efficace solo per una valutazione generale della biodiversità. La conoscenza della diversità delle specie animali delle profondità marine è molto limitata. Secondo le nostre stime, queste specie coprono tra il 10 e il 20% delle specie effettivamente esistenti", così commenta i risultati dei colleghi stranieri Andrey Gebruk, dottore in scienze biologiche, nonché direttore del Laboratorio di fauna oceanica e vicedirettore dell'Istituto Shirshov di Oceanologia in seno all’Accademia nazionale russa delle scienze.
Gli strati oceanici più superficiali non sono comunque molto studiati, secondo Gebruk. Ciò è dovuto principalmente all'ampiezza dello spazio disponibile alla vita negli oceani. Pertanto, bisogna essere cauti quando si stima che gli animali bentonici (che vivono sul fondale) siano in numero 3 volte superiori rispetto a quelli pelagici (che vivono negli strati superficiali).
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Le aree più abitate della Terra

Tradizionalmente gli ecosistemi delle foreste pluviali sulla terraferma e quelli delle barriere coralline nell'oceano sono considerati i più "popolosi". Nuovi dati mostrano che le pianure oceaniche profonde potrebbero facilmente competere con questi ecosistemi. Circa un milione di specie vivono nelle foreste tropicali, circa lo stesso numero vive negli ecosistemi delle barriere coralline. Sul fondale marino, secondo il ricercatore, dovremmo aspettarci una diversità in numero simile.
"Da fuori il fondale marino a una profondità di 4-5 chilometri sembra senza vita, ma questa impressione è ingannevole", spiega il biologo. “C'è un'enorme varietà di forme di vita in quell’area, solo che non è visibile a occhio nudo per via delle sue dimensioni molto piccole. Gli animali sono grandi una frazione di millimetro ma la ricchezza di queste specie è immensa”.

Anello chiave nel ciclo globale del carbonio

Conoscere il numero totale di animali delle profondità marine è cruciale non solo per comprendere la portata delle reti alimentari oceaniche ma anche per stimare meglio i parametri del ciclo geochimico globale del carbonio. La fauna bentonica si nutre di materia organica sommersa, dominata dal plancton pelagico. La materia organica riciclata finisce nei sedimenti che alla fine diventano rocce.
Un profilo unificato della biodiversità che comprenda il fondale e gli strati oceanici più superficiali consente, secondo gli autori dello studio, di operare aggiustamenti significativi nella valutazione del potenziale dell'ecosistema del fondale in qualità di anello chiave nel ciclo del carbonio.
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Un'altra scoperta interessante degli scienziati è che le comunità marine polari svolgono un ruolo significativo nel ciclo del carbonio. L'analisi dell'eDNA bentonico e del materiale genetico del plancton mostra che gli ecosistemi di queste regioni sono in grado di catturare l'anidride carbonica dall'atmosfera e di immagazzinarla nei sedimenti. Questo significa che è giunto il momento di perfezionare i modelli climatici.
I ricercatori sperano che il metodo testato possa essere utilizzato per stimare la biodiversità degli antichi oceani a partire dall'eDNA trovato nei sedimenti profondi. Sperano altresì di rendere le ricostruzioni paleoclimatiche più accurate.
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