NOTIZIA IN BREVE
Il risultato combina evoluzione sperimentale, trasferimenti tra ambienti, mesocosmi costieri e dati molecolari globali.
Con CO2 alta e poco fosfato, le cellule hanno ridotto il fosforo organico particolato.
Una parte della risposta passa dalla sostituzione di lipidi di membrana contenenti fosforo con alternative che non lo contengono.
PERCHÉ CONTA
Il fitoplancton sostiene gran parte delle reti alimentari marine e influenza i cicli globali di carbonio e nutrienti.
Cambiare quanto fosforo contiene ogni cellula può modificare il rapporto tra carbonio, azoto e fosforo che circola nell'oceano.
CHE COSA È ORA POSSIBILE
The scientific picture moved from an unresolved interaction between acidification and nutrient limitation to a demonstrated mechanism linking high CO2, lower cellular phosphorus and replacement of phosphorus-rich membrane lipids.
COSA LO HA RESO POSSIBILE
Oltre mille generazioni di evoluzione controllata hanno permesso di separare adattamento ereditabile e acclimatazione, mentre omiche e mesocosmi hanno collegato il meccanismo alla fisiologia e alle comunità naturali.
LA STORIA
Quando l'acqua diventa più acida e il fosfato è scarso, il fitoplancton non reagisce soltanto crescendo più o meno velocemente: cambia la propria economia interna del fosforo.
In esperimenti durati oltre 1.000 generazioni, alcune diatomee selezionate con CO2 elevata hanno mantenuto cambiamenti ereditabili nella crescita e nella fissazione del carbonio. Ma la quantità di fosforo contenuta nelle cellule dipendeva fortemente anche dall'ambiente presente.
Sotto acidificazione e scarsità di fosfato, le cellule riducevano le riserve di fosforo e aumentavano l'uso di lipidi di membrana che non richiedono questo elemento. Esperimenti in mesocosmi costieri hanno mostrato un segnale simile nelle comunità naturali in condizioni povere di fosfato.
Questo sposta il problema dell'acidificazione oltre il solo pH: può cambiare la composizione chimica della biomassa alla base delle reti alimentari marine e quindi il modo in cui il fosforo circola nell'ecosistema.
Il confine resta netto: lo studio mostra un meccanismo robusto e segnali sul campo, ma le grandi variazioni globali future sono ancora proiezioni di modello, non cambiamenti già misurati in tutto l'oceano.
COSA SAPPIAMO
Il meccanismo è stato osservato in esperimenti di lungo periodo. [1]
La riduzione del fosforo cellulare è collegata a cambiamenti nelle riserve e nei lipidi di membrana.
Mesocosmi costieri hanno mostrato risposte coerenti sotto bassa disponibilità di fosfato.
COSA NON SAPPIAMO
Quanto sia uniforme la risposta tra tutte le specie di fitoplancton.
Quanto grande sarà l'effetto globale reale nei prossimi decenni.
Come il cambiamento nella composizione cellulare si propagherà attraverso reti trofiche e cicli nutrienti.
COSA SUCCEDE ORA
Servono osservazioni di lungo periodo in più regioni oceaniche e modelli che incorporino esplicitamente questa plasticità del fosforo.
TRACCIA DELLE FONTI
Lo studio ha seguito oltre 1.000 generazioni di evoluzione sperimentale di diatomee in diverse condizioni di CO2 e fosfato.
Con CO2 elevata e fosfato limitato, le cellule hanno ridotto il fosforo organico particolato e spostato le membrane verso lipidi senza fosforo.
Gli esperimenti in mesocosmo costiero hanno mostrato una riduzione simile del fosforo organico particolato nei siti poveri di fosfato sotto acidificazione.
FONTI
- Ocean acidification reshapes phytoplankton phosphorus metabolism under phosphate-limited conditionsApri fonte
PROVE ATTUALI
EVIDENZA VALIDATA
COSA CAMBIEREBBE QUESTO?
- Studi multi-specie e sul campo che non trovino la stessa risposta sotto condizioni comparabili.
- Osservazioni oceaniche di lungo periodo che mostrino una direzione opposta nella composizione del fosforo del fitoplancton.