Microalghe Closterium: la parentela con le piante terrestri

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Caratteristiche morfologiche

L’alga Closterium fa parte della famiglia Desmidiacee e sono alghe verdi unicellulari fotosintetiche con particolari cellule a forma di semiluna.

La forma deriva dalla coniugazione di due parti simmetriche e identiche, in quanto prive della costrizione mediana propria.

Caratteristici di questa specie sono i cloroplasti, poiché sono allungati con molti pirenoidi. La parete cellulare è perforata su tutta la sua superficie cosicché permetta il passaggio di macromolecole e soluti.

Alle estremitĂ  è visibile la presenza di due vacuoli con cristalli di gesso e, questa peculiaritĂ , rende l’alga un depuratore efficientissimo per rimuovere le radiazioni. Infatti, l’alga Closterium moniliferum potrebbe essere usata dopo i disastri nucleari così come è stato scoperto dagli scienziati della Northwestern University (Usa) e del Argonne National Laboratory (Usa). In effetti, l’alga rimuove lo stronzio 90 (isotopo radioattivo), depositandolo nei cristalli, all’interno delle proprie strutture cellulari.

alga Closterium
Figura 1 – Closterium [Credits: Wikimedia.org]

Filogenesi

RegnoPlantae
DivisioneCharophyta
ClasseZygnematophyceae
OrdineDesmidiales
FamigliaClosteriaceae
GenereClosterium

Riproduzione e locomozione

Il desmide Closterium appartiene alla classe Zygnematophyceae, quindi, queste alghe sono imparentate con le piante terrestri. Infatti, il clade è costituito da Zygnematophyceae e Coleochaetophyceae e potrebbero essere il gruppo fratello piĂą probabile delle piante terrestri.

Queste alghe verdi sono anche definite “coniugate” e il termine deriva dal loro particolare modo di riproduzione sessuata, in cui due cellule sessualmente diverse fondono. Inoltre, Closterium non ha flagelli per il movimento attivo. Si pensa, quindi, che le cellule di questa alga sfruttino alcune sostanze diffusibili per la comunicazione intercellulare.

Le coniugate hanno, anche, la riproduzione asessuata, per mitosi.

La riproduzione sessuale

Nel processo di riproduzione sessuale, due cellule sessualmente competenti si riconoscono e, successivamente, avviene la coniugazione e, infine, la fecondazione.

Il processo riproduttivo sessuale, dunque, consiste in diversi passaggi sequenziali: divisione cellulare sessuale (SCD) che è responsabile della differenziazione da cellule vegetative in cellule sessualmente competenti (cellule gametangiali). Successivamente la formazione di coppie di cellule sessualmente competenti, poi, la formazione di papille di coniugazione e, infine, il rilascio di protoplasti dalle cellule, cosicché avvenga la loro fusione per formare uno zigote.

Ci sono due tipi di coniugazione per produrre zigospore: quella tra due cellule complementari (mt + e mt  ) e quella tra cellule clonali. Il primo è chiamato eterotallismo e il secondo è chiamato omotallismo.  Le zigospore diventano dormienti al fine di acquisire resistenza alle condizioni di siccitĂ . Quindi, la successiva fornitura di acqua porta all’inizio della meiosi

Ruolo dei feromoni sessuali

I feromoni sessuali influenzano la riproduzione sessuale: in particolare, la proteina che induce il rilascio di protoplasti (PR-IP) e il suo feromone inducente (induttore PR-IP).

riproduzione alga closterium
Figura 2 – Riproduzione [Credits: Sekimoto,H. et al.]

Dunque, per promuovere efficacemente le attività di questi feromoni nel processo di riproduzione sessuale, è indispensabile che le cellule sessualmente competenti siano relativamente vicine.

Infatti, Closterium mostra un comportamento locomotore di scorrimento. L’estrusione energica di mucillagine da un polo della cellula fa sì che, successivamente, la cellula scivoli nella direzione opposta. 

Ecologia e tossicitĂ 

Le alghe della famiglia Desmidiacee sono di acqua dolce e, quindi, non presentano tossine e non sono pericolose per l’uomo.

Ma, fioriture algali nocive o HAB, cioè, un conseguente aumento cospicuo della biomassa, producono effetti considerati dannosi per la salute e per l’ambiente.

Concludendo, in particolare Clostridium, è responsabile della produzione di schiume, mucillagini, colorazioni anomale e odori caratteristici.

Bloom algale
Figura 3 – Bloom algale [Credits: abcterra.altervista.org]

Fonti

Umberto Lazzaro

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