Community structure and hidden phylogenetic diversity of marine fungi in the tropical Indian and western Pacific Oceans
Questo studio utilizza il sequenziamento a lettura lunga del 28S rRNA di 113 campioni provenienti dagli oceani tropicali dell'Indiano e del Pacifico occidentale per rivelare un'estesa diversità fungina nascosta, inclusi tre nuovi nuovi candidati phyla, e dimostra che la struttura della comunità fungina marina è modellata da una distinta stratificazione verticale e da driver ambientali quali longitudine, fosfato e salinità.
Articolo originale sotto licenza CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Questa è una spiegazione generata dall'IA di un preprint non sottoposto a revisione paritaria. Non è un consiglio medico. Non prendere decisioni sulla salute basandoti su questo contenuto. Leggi il disclaimer completo
L'oceano è spesso immaginato come un deserto blu, una vasta distesa d'acqua dove la vita è scarsa e silenziosa. Eppure, sotto la superficie, un mondo frenetico di organismi microscopici guida i processi più essenziali del pianeta. Tra questi lavoratori invisibili ci sono i funghi, un gruppo di forme di vita che include funghi, muffe e lieviti. Sebbene pensiamo spesso ai funghi come a cose che crescono sul pane umido o sui tronchi marci sulla terraferma, essi sono anche residenti critici del mare. Fungono da riciclatori della natura, decomponendo la materia organica morta e rilasciando nutrienti nell'acqua, e servono come parassiti che aiutano a controllare le popolazioni di altre creature marine minuscole. Per molto tempo, gli scienziati hanno creduto che questi funghi marini vivessero principalmente sul fondo dell'oceano o sul legno galleggiante. Tuttavia, scoperte recenti suggeriscono che siano ovunque, che fluttuino nelle acque aperte e che giochino un ruolo molto più grande nella salute dell'oceano di quanto precedentemente compreso. Nonostante la loro importanza, l'esatta estensione di chi vive nell'oceano e di come siano correlati tra loro rimane un mistero, ampiamente perché gli strumenti utilizzati per studiarli hanno faticato a vedere il quadro completo.
Un team di ricercatori si è messo in viaggio per risolvere questo mistero effettuando un'immersione profonda nelle acque tropicali degli oceani Indiano e Pacifico occidentale. Hanno raccolto 113 campioni da una vasta gamma di ambienti, dalle acque superficiali illuminate dal sole fino all'oscurità schiacciante dell'oceano profondo, e dalle acque aperte ai sedimenti fangosi del fondale marino. Per vedere cosa ci fosse, hanno utilizzato un nuovo e potente metodo che legge lunghi tratti di codice genetico, permettendo loro di identificare organismi che i vecchi metodi a lettura breve avevano tralasciato. Il loro obiettivo era semplice ma ambizioso: mappare la vera diversità dei funghi marini in questa regione, capire come siano distribuiti e capire quali fattori ambientali determinino dove vivono.
I risultati hanno rivelato un mondo molto più complesso e diversificato di quanto fosse stato anticipato. Dai loro campioni, i ricercatori hanno identificato quasi 47.000 gruppi distinti di funghi. Mentre i tipi più comuni appartenevano a famiglie ben note come Ascomycota e Basidiomycota, lo studio ha scoperto uno strato nascosto di vita che non era mai stato visto prima. I ricercatori hanno trovato tre rami completamente nuovi sull'albero della vita, lignaggi così diversi da qualsiasi fungo noto che non potevano essere inseriti nelle categorie esistenti. Hanno chiamato questi misteriosi gruppi Candidate.Taichumycota, Candidate.Shizhenmycota e Candidate.Xihemycota. Queste scoperte suggeriscono che l'oceano sia un serbatoio di storia evolutiva che abbiamo appena iniziato a esplorare, e che i nostri elenchi attuali di specie fungine stiano perdendo una parte significativa della storia.
Lo studio ha anche dimostrato che questi funghi non sono sparsi casualmente; vivono in quartieri molto specifici. I ricercatori hanno scoperto un chiaro schema verticale, in cui diversi tipi di funghi dominano a profondità differenti. I nuovi e misteriosi lignaggi mostravano preferenze distinte: un gruppo è stato trovato solo nelle acque superficiali, un altro era diffuso in tutta la colonna d'acqua ma più comune vicino alla superficie, e il terzo era presente ovunque ma prosperava maggiormente nei sedimenti del mare profondo. Questa separazione suggerisce che, spostandosi più in profondità nell'oceano, le condizioni cambino abbastanza da favorire gruppi di funghi completamente diversi. Le comunità che vivono nelle acque profonde e sul fondale marino erano quite diverse da quelle delle acque superficiali, indicando che l'oceano è strutturato in zone ecologiche distinte per questi organismi microscopici.
Oltre a chi ci fosse, i ricercatori hanno esaminato cosa potessero fare questi funghi. Analizzando la loro composizione genetica, potevano prevedere i ruoli che questi organismi svolgono nell'ecosistema. Le acque superficiali ospitavano un mix di funghi con molti lavori diversi, tra cui quelli che mangiano piante morte, quelli che vivono all'interno di altri organismi e quelli che agiscono come parassiti. Al contrario, l'oceano profondo e il fondale marino erano dominati da funghi che agiscono come decompositori, scomponendo la materia organica che affonda. Questa divisione del lavoro evidenzia come la struttura verticale dell'oceano crei diverse opportunità per la vita, con il mare profondo che dipende fortemente dai funghi per riciclare il materiale che cade dall'alto.
Infine, il team ha indagato su cosa guidi questi modelli. Hanno scoperto che il mix di funghi nelle acque superficiali è modellato da una combinazione di geografia e chimica dell'acqua. La posizione di un campione, specificamente la sua longitudine, è stata un forte predittore di quali funghi fossero presenti. I fattori ambientali hanno giocato un ruolo fondamentale; la quantità di fosfato e la salinità dell'acqua sono stati driver chiave della diversità fungina. Interessantemente, sebbene questi fattori spiegassero una parte delle differenze tra le località, una grande quantità di variazione rimaneva inspiegata, suggerendo che siano in gioco altre forze complesse. Lo studio conclude che gli oceani tropicali dell'Indiano e del Pacifico occidentale ospitano una vasta e nascosta diversità di funghi, con lignaggi evolutivi unici e ruoli ecologici complessi che sono solo all'inizio della loro comprensione. Questo lavoro ci ricorda che, anche nelle parti più studiate dell'oceano, c'è ancora molto da scoprire sulla vita microscopica che sostiene il nostro pianeta.
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