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La relazione tra zooxanthelle e corallo - biochimica della simbiosi

Un altro articolo dedicato allo stretto rapporto esistente tra corallo e le alghe simbionti, le zooxanthelle.

Come sappiamo le zooxanthelle vivono in simbiosi con i coralli costruttori e ne permettono la crescita fornendo alla cellula animale nutrimento e sottraendo l’anidride carbonica che potrebbe danneggiarla e rallentare il meccanismo di deposizione dell’aragonite.

I benefici che il corallo trae, possono essere: Le alghe permettono al corallo di avere un numero elevato di piccoli polipi che gli permettono di ramificarsi molto di più effrendo una migliore “filtrazione” dell’acqua aumentando il numero di possibili prede.
Le alghe consumano più co2 di quello prodotto dal corallo aiutandolo a crescere e respirare.
Come terzo vantaggio, la simbiosi con le alghe permette al corallo di far entrare composti inorganici dall’ambiente esterno che altri coralli non fotosintetici non possono fare. Questa apparentemente piccolo vantaggio ha conseguenze elevate se paragonato al “deserto” nutritivo presente nel reef.
I benefici che trae la zooxanthella, sono ovviamente la quantità di nutrienti presente nella cellula del corallo (per esempio la concentrazione di fosfato e ammoniaca, nel corallo, può arrivare a 50 volte quella dell’ambiente esterno).

Molti organismi come già accennato possono avere delle alghe simbionti al loro interno, ma esistono delle differenze sostanziali tra i coralli e altri organismi come per esempio le Tridacne. Negli animali come le tridacne le alghe sono contenute in vacuoli (camere separate dal citoplasma) quindi vengono considerate esterne alla celluala animale, mentre nei coralli sono all’interno della cellula e questo favorisce gli scambi tra metabolismo (processo che porta alla formazioni di molecole utili) e catabolismo (processo che porta alla formazione di composti di scarto) dei due esseri.

Se prendessimo delle cellule vegetali dai tessuti corallini e li ponessimo in coltura (con medium adatto) otterremmo  una crescita molto più elevata di quella misurabile all’interno del corallo. Questo perchèesiste un meccanismo di limitazioneche il corallo può mettere in azione quando la velocità di crescita delle cellule vegetali aumenta troppo. Limitando l’assorbimento di nitrogeno  o fosfato il corallo può regolare la quantità dizooxanthelle presenti al suo interno (si parla di scurimento dei coralli quando questo meccanismo viene a mancare). Il meccanismo di controllo sembra essere basato  sul limitare la disponibilità di fosfato (Pi), mentre non c’è regolazione sull’azoto. Si nota che il corallo avendo questa possbilità “coltiva” veramente il suo orticello! (questa teoria non è universalmente accettata, ma è la più logica…)

Per alcuni motivi, l’azoto, come ammonio, non sembra essere sotto il controllo del corallo, poichè il passaggio all’interno della cellula sarebbe per diffusione, mentre il controllo del fosfato in forma di PO4 sembrerebbe regolato da uno scambio tramite l’uso di energia e che può essere regolato ed attivato dalla cellula animale. Parte dell’energia necessaria al processo di trasporto attivo del fosfato sembra derivi dal processo di fotosintesi delle zooxanthelle stesse

Si evidenzia così l’importanza del fattore luce sotto un nuovo aspetto, la luce promuove il bilancio energetico totale del corallo. in natura i coralli crescono a profondità diverse e quindi riescono a catturare quantità differenti di luce. Se leghiamo questo aspetto al bilancio energetico del corallo. Possiamo affermare che i coralli a piena luce, attivano i meccanismi e hanno un buon livello energetico, mentre coralli che vivono più in profondità regolano molto di più il meccanismo di trasporto del fosfato e hanno un bilancio energetico inferiore rispetto i precedenti.

Un altro punto fondamentale che non è però del tutto chiaro, è l’influenza delle alghe alla deposizione di calcio.Il corallo utilizza la CO2 per avere la fontedi carbonato utile da usare insieme al calcio (Ca+). La forma in cui viene deposto il carbonato dal corallo è l’arganonite, un isomero del carbonato.

Appena ritrovo alcuni appunti dispersi in “archivio” vi metterò delle semplici esemplificazioni sulle teorie legate al processo di trasferimento di energia e di carboidrati/carbonato dall’alga al corallo o continuate in questo articolo.