PLANCTON MARINO E pH DELL'OCEANO.

Una sorpresa dagli oceani. Gli oceani del mondo supportano vaste popolazioni di organismi unicellulari (fitoplancton) che sono responsabili, attraverso la fotosintesi, della rimozione di circa la metà del biossido di carbonio che viene prodotta attraverso il consumo dei combustibili fossili - tanto quanto le foreste pluviali e tutti gli altri sistemi terrestri combinati. Un gruppo di fitoplancton, conosciuta come: coccolitoforidi, sono noti per la loro notevole capacità di costruire scaglie di carbonato di calcio all'interno delle loro cellule, che vengono secrete per formare una vera e propria corazza protettiva sulla superficie cellulare. Su scala globale questo processo di calcificazione rappresenta un flusso significativo di carbonio dalla superficie dell'oceano, e quindi coccolitoforidi sono una componente importante del ciclo globale del carbonio, infatti attraverso la morte di tali cellule anche i residui di carbonato di calcio "affondano" nell'oceano andando a costituire i cosidetti sedimenti oceanici.

In un articolo pubblicato su PLoS Biology il 21 giugno, un team di scienziati del Marine Biological Association e Plymouth Marine Laboratory nel Regno Unito e l'Università di North Carolina Wilmington, Stati Uniti, riportano questa scoperta inaspettata. I coccolitoforidi utilizzano un meccanismo simile a quello che viene utilizzato nelle cellule dei vertebrati, per facilitare la calcificazione. In base alle ricerche fatte questo processo può essere direttamente influenzato dai livelli attuali crescenti di anidride carbonica disciolta negli oceani. Ricordiamoci che gli oceani rappresentano un vero e proprio sistema tampone, che raccoglie e immagazzina gran parte della CO2 prodotta dai sistemi terrestri.

La calcificazione è un processo che dipende fortemente dal pH, ed è probabile che tale processo subisca l'influenza dell'aumento dei livelli di anidride carbonica che stanno rendendo il mare sempre più acido.

I ricercatori hanno studiato e individuato il meccanismo/i molecolari che sono alla base di tale processo di calcificazione. Un sottoprodotto del processo di calcificazione è la produzione di protoni (H+).
I protoni possono accumularsi nella cellula rendendo l'ambiente intracellulare acido. Le cellule utilizzano una serie di processi per regolare l'eccesso di protoni che si accumulano al suo interno.  Il team di ricerca ha dimostrato che i coccolitoforidi sono in grado di espellere dalle loro cellule l'eccesso di protoni tramite pori specializzati presenti sulla superficie della membrana, mantenendo il tal modo stabile il pH all'interno della cellula; ciò permette agli organismi di poter produrre le scaglie di carbonato di calcio. Il team ha anche identificato il gene che codifica per le proteine che permettono l'espulsione dei protoni.

Questi canali appartengono ad un unico gruppo di proteine ​​di trasporto che sono stati scoperti poco tempo fa in alcuni tipi di cellule animali, spiega Glen Wheeler, co-autore dello studio." Si scopre che i geni che codificano per i canali adibiti all'espulsione dei protoni sono presenti anche in altri gruppi di fitoplancton, i quali appartengono a gruppi che non sono strettamente correlati alle piante o agli animali. La nostra scoperta dimostra che tali canali sono più diffusi di quanto si pensasse e che assolvono ad una funzione cruciale nella regolazione del pH cellulare, nel corso di una vasta gamma di processi cellulari in organismi evolutivamente distanti.

Fonti: http://www.plosbiology.org/article/info:doi/10.1371/journal.pbio.1001085