Batteri magnetotattici: possibile origine del “sesto senso” animale?

Batteri magnetotattici

I batteri magnetotattici sono una classe di microorganismi scoperta circa negli anni Sessanta. La loro peculiarità è quella di allinearsi con il campo magnetico terrestre (Fig. 1). Fanno parte del sottogruppo alfa dei Proteobatteri, si trovano spesso in ambienti sedimentari acquatici e crescono in condizioni microaerofile, tranne alcuni casi di magnetotattici anaerobici. Essi si dividono in due categorie principali: i produttori di magnetite e i produttori di greigite, due molecole di intensa attività magnetica. La produzione di queste molecole e il loro successivo accumulo porta alla creazione di cristalli magnetici, che polarizzano le cellule magnetotattiche indirizzandone gli spostamenti.

modello di polarità dei batteri magnetotattici
Figura 1- Modello di polarità dei magnetobatteri. Fonte

Studio dei batteri magnetotattici in Florida

Robert Fitak, assistente professore presso il Dipartimento di Biologia dell’Università della Florida Centrale, si è interessato allo studio di questi microorganismi. In particolare, Fitak si è concentrato sull’identificazione di batteri magnetotattici che possano donare il “sesto senso” magnetico ad alcuni animali, come le tartarughe marine che utilizzano questa facoltà per orientarsi e trovare la spiaggia dove sono nate. La sua ipotesi è che batteri magnetotattici che vivono in perfetta simbiosi con diverse specie, dalle tartarughe agli uccelli migratori, possano permettere a questo organismi di usare l’orientamento magnetico, “salvando” come fossero dei checkpoint determinati luoghi in cui gli animali si spostano annualmente, e permettendo loro di raggiungerli con il solo istinto.

La ricerca

Fitak e colleghi hanno utilizzato un vasto database genetico chiamato Metagenomic Rapid Annotations per identificare specie magnetotattiche da campioni estratti di animali migratori. Lo scopo era quelli di risalire alle specie in particolare, e non solo ai phyla a cui appartengono questo tipo di batteri. Fitak e colleghi hanno potuto isolare sequenze genetiche di alcuni di questi organismi in diversi tipi di animali.

Per esempio il Candidatus Magnetobacterium bavaricum è risultato essere un microorganismo sempre presente sia nei campioni di pinguino sia nelle tartarughe di mare, oppure i Magnetospirillum e Magnetococcus sono stati identificati in campioni di pipistrelli e addirittura di alcune specie di balene presenti nell’Atlantico.

Conclusione degli autori

Fitek e colleghi, pur avendo evidenziato la presenza di questi batteri negli animali, non hanno ancora compreso in quali tessuti od organi questi batteri magnetotattici possano risiedere. L’ipotesi più concreta è che si trovino in simbiosi con il tessuto nervoso, vivendo quindi negli occhi o nel cervello di questi animali. Fitek ha dichiarato “Sto lavorando con i co-autori e i ricercatori UCF per sviluppare un test genetico specifico per questi batteri, che poi applicheremo per lo screening di tessuti specifici di questi animali migratori, come uccelli e tartarughe.” Non sono ancora giunti quindi ad una conclusione concreta della ricerca, tuttavia sperano di ottenere nuove informazioni procedendo in questa direzione.

Bibliografia

  • Eviatar Natan, Robert Rodgers Fitak, Yuval Werber, Yoni Vortman. Symbiotic magnetic sensing: raising evidence and beyond. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 2020; 375 (1808): 20190595 DOI: 10.1098/rstb.2019.0595
  • University of Central Florida. “Animals’ magnetic ‘sixth’ sense may come from bacteria: The question is one that has been unresolved despite 50 years of research.” ScienceDaily. ScienceDaily, 14 September 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/09/200914112224.htm>.

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