Mycosporine-like amino acids in mangrove-associated red algae of the Maldives: a chemical and environmental baseline for the central Indian Ocean
Questo studio stabilisce la prima linea di base chimica e ambientale per gli amminoacidi tipo micosporina (MAA) nelle alghe rosse associate alle mangrovie delle Maldive attraverso 15 isole, identificando quattro composti noti e diversi picchi sconosciuti per informare i futi sforzi di conservazione con l'aumentare dell'esposizione ai raggi UV dovuta alla perdita della chioma indotta dal clima.
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La luce solare è essenziale per la vita, ma troppa può essere pericolosa. Per le piante e le alghe che vivono in acque poco profonde, i raggi ultravioletti del sole agiscono come una scottatura invisibile e crudele che può danneggiare le loro cellule, rovinare la loro capacità di produrre cibo e persino distruggere il loro codice genetico. Per sopravvivere in questi ambienti luminosi, molti organismi marini si sono evoluti con una protezione solare naturale. Producono piccole molecole specializzate che assorbono questa radiazione dannosa prima che possa causare ferite. Gli scienziati chiamano queste molecole amminoacidi tipo micosporina. Sebbene i ricercatori sappiano da tempo che questi scudi chimici esistono in molte parti degli oceani del mondo, una vasta estensione dell'Oceano Indiano rimaneva un mistero. Nello specifico, nessuno sapeva che tipo di protezione solare possedessero le alghe che vivono nelle foreste di mangrovie delle Maldive, o come queste foreste stessero affrontando il cambiamento climatico.
Le Maldive, una nazione di isole basse, dipendono fortemente dalle sue foreste di mangrovie. Questi alberi crescono con le radici esposte all'aria e all'acqua, creando un mondo complesso e ombreggiato dove le alghe possono vivere. Tuttavia, osservazioni recenti mostrano che queste foreste si stanno restringendo. Eventi meteorologici estremi hanno causato un significativo deperimento degli alberi, privando la foresta della chioma protettiva che filtra la luce solare. Quando gli alberi scompaiono, le alghe sottostanti sono improvvisamente esposte alla piena forza del sole. Per capire cosa significhi questo per il futuro di questi ecosistemi, un team di ricercatori si è recato alle Maldive per scattare una fotografia chimica e ambientale delle alghe che vivono lì. Volevano vedere che tipo di creme solari possiedono attualmente le alghe e quanta luce ricevano effettivamente nelle loro case ombreggiate rispetto al sole aperto.
I ricercatori hanno visitato quindici isole diverse nelle Maldive, campionando alghe dalle radici delle mangrovie e dalle rocce circostanti. Hanno misurato i livelli di luce in due luoghi: nel profondo sotto la chioma degli alberi, dove le alghe crescono solitamente, e nel sole aperto e pieno nelle vicinanze. La differenza era netta. I punti sotto gli alberi ricevevano solo circa un quinto della luce presente nel sole aperto. In termini di specifici raggi ultravioletti che causano i danni maggiori, le aree esposte erano cinque volte più intense rispetto alle aree ombreggiate. Ciò ha confermato che la chioma delle mangrovie agisce come uno scudo potente, e la sua perdita esporrebbe le alghe a un aumento improvviso e massiccio della radiazione.
Una volta raccolte le alghe, gli scienziati le hanno riportate in laboratorio per analizzare la loro composizione chimica. Hanno cercato la presenza di quelle molecole protettive solari. Tra le diverse specie trovate, hanno identificato quattro tipi noti di questi composti, insieme ad altri dieci picchi nei loro dati che non corrispondevano ad alcuno standard noto. Le alghe più comuni studiate erano due tipi di alghe rosse chiamate Bostrychia tenella e Bostrychia binderi, che crescono in tappeti piumosi sulle radici delle mangrovie. Hanno anche trovato una specie chiamata Wilsonosiphonia fujiae, che non era mai stata testata per questi prodotti chimici.
I risultati hanno mostrato che le alghe producono effettivamente queste creme solari, ma le quantità variano enormemente. I campioni di Wilsonosiphonia fujiae contenevano le concentrazioni più elevate di molecole protettive, con alcuni esemplari che ne contenevano quasi sette volte in più rispetto ai campioni più bassi trovati. Anche le specie di Bostrychia producevano quantità significative, con un campione che conteneva quasi tre volte l'importo trovato in un altro. Interessante il fatto che le alghe che crescono al sole pieno, come un tipo di alga calcificata chiamata Jania, avessero livelli molto bassi di queste creme solari chimiche. I ricercatori sospettano che queste alghe che vivono al sole si affidino ai loro gusci duri, a base di calcio, per bloccare fisicamente la luce, piuttosto che produrre scudi chimici. Al contrario, le alghe che vivono all'ombra sotto le mangrovie si affidavano pesantemente alle loro difese chimiche.
Lo studio suggerisce che le alghe che vivono sotto le mangrovie sono adattate a un ambiente a bassa luminosità e non hanno costruito le massicce difese chimiche necessarie per sopravvivere alla luce diretta e piena del sole. Se le foreste di mangrovie continueranno a morire a causa del cambiamento climatico, le alghe che attualmente vivono all'ombra saranno esposte a livelli di luce cinque volte superiori rispetto a quelli a cui sono abituate. I ricercatori hanno scoperto che, sebbene queste alghe possano aumentare la produzione di crema solare quando i livelli di luce aumentano moderatamente, esiste un limite. Se la luce diventa troppo intensa, la capacità delle alghe di creare questi prodotti chimici protettivi crolla, probabilmente perché il macchinario stesso necessario per crearli viene danneggiato dalla radiazione.
Questa ricerca stabilisce una linea di base cruciale per le Maldive. Mostra esattamente quali difese chimiche possiedono queste uniche comunità algali in questo momento e le specifiche condizioni di luce a cui sono abituate. I risultati indicano che la perdita della chioma delle mangrovie non è solo la perdita di alberi; è un cambiamento fondamentale dell'ambiente che queste alghe potrebbero non essere in grado di sopportare. Senza l'ombra, le delicate comunità dipendenti dalla crema solare, che forniscono cibo e habitat per piccole creature marine, potrebbero scomparire, portando con sé uno strato di biodiversità che è prosperato nell'ombra delle mangrovie per generazioni.
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