Alghe che vivono all'interno delle cellule di salamandra

Le relazioni simbiotiche tra due organismi viventi sono relativamente comuni in natura. A volte si tratta soltanto di una convivenza nella quale uno degli esseri coinvolti non fa altro che parassitare il proprio ospite; altre, invece, vedono due o più animali o piante lavorare assieme per ottenere benefici reciproci.
La relazione di simbiosi tra due esseri viventi può arrivare al punto da inglobare un organismo estraneo all'interno del proprio corpo. E' il caso di una comune salamandra nordamericana (Ambystoma maculatum) che condivide molte cellule del suo corpo con un'alga verde, una relazione che dagli esperti è stata giudicata come il primo esempio mai scoperto di alga che vive stabilmente all'interno di un vertebrato.
"Apre la strada alla possibilità che possano esistere simbiosi tra animali e alghe che non abbiamo mai notato" dice Roger Hangarter, co-autore della scoperta e biologo dell'Indiana University Bloomington. "Dato che altre salamandre e alcune specie di rane hanno simili relazioni di simbiosi tra le loro uova e le alghe, è possibile che alcuni di questi animali presentino il tipo di endosimbiosi che abbiamo osservato nelle salamandre maculate".
"Siamo stati particolarmente eccitati nello scoprire questa associazione negli embrioni di salamandre maculate" dice Ryan Kerney, membro del team di ricerca, "perchè questa specie era un organismo modello per la prima embriologia sperimentale, ed è una salamandra comune in Nord America. Speriamo che questo studio possa mettere in risalto la ricerca sulla biodiversità delle specie comuni in Nord America, ricerca che può essere facilmente trascurata o addirittura considerata più che completata".
E' molto difficile che un essere vivente estraneo possa introdursi fino all'interno delle membrane cellulari di un organismo differente. Generalmente, quando il corpo realizza di trovarsi di fronte ad un oggetto estraneo, parte una reazione immunitaria che cerca di rigettare o di uccidere l'intruso.
Ma la relazione tra l'alga Oophilia amblystoma, scoperta oltre 100 anni fa, e la salamandra maculata è del tutto particolare. L'alga si insedia all'interno delle salamandre fin da quando questi animali non sono altro che embrioni, e pare che gli embrioni non possano svilupparsi abbastanza velocemente o in modo completo in assenza di quest'alga all'interno delle loro cellule.
La relazione tra i due organismi è mutualistica, perchè sia salamandre che alghe ottengono benefici da questo rapporto endosimbiotico. L'endosimbiosi è un particolare tipo di rapporto simbiotico in cui uno degli organismi viventi vive all'interno delle cellule dell'ospite, e potrebbe rappresentare il passo precedente all'integrazione completa di alcuni organelli cellulari come i mitocondri e i cloroplasti, che svolgono funzioni uniche e sono in possesso del loro personale corredo cromosomico.
Le alghe sono difficilmente osservabili tramite la tradizionale microscopia ottica, ma sfruttando la fluorescenza della loro clorofilla è stato possibile osservarle tramite un microscopio a fluorescenza, e comprendere parzialmente la loro interazione con le cellule di salamandra.
"Con l'abilità di utilizzare sonde specifiche per un gene, è ora possibile determinare la presenza di organismi che non sarebbero facilmente visibili con un microscopio ottico tradizionale" dice Hangarter. "In passato, i ricercatori hanno fallito nel tentativo di osservare le alghe all'interno delle salamandre tramite tecniche di microscopia ottica più semplici".
"Credo sia importante che la gente realizzi che non c'è bisogno di andare in località esotiche per fare scoperte scientifiche interessanti" afferma Hangarter. "Gli stagni primaverili in cui le salamandre si riproducono sono essenziali anche per altri anfibi e organismi viventi, ma questi stagni sono spesso la prima cosa distrutta quando gli esseri umani si sviluppano vicino ad aree boschive. Uno stagno di 500 piedi quadrati potrebbe servire alla riproduzione di migliaia di salamandre e rane che potrebbero popolare un'area di qualche acro".
Algae that live inside the cells of salamanders are the first known vertebrate endosymbionts