L’Antartide, uno dei luoghi freddi più affascinanti del pianeta insieme all’Artide, seppur apparentemente deserto, nasconde tra le sue ampie distese ghiacciate molte forme di vita. Basse temperature, bassa disponibilità di acqua in forma liquida (se non in prossimità di fonti derivanti dai ghiacci o ghiacciai fusi), periodi di irradianza continua o periodi di buio totale durante gli inverni. Sono queste le condizioni estreme che ritroviamo nelle lande bianche di quei luoghi, a cui i microrganismi antartici si sono adattati nel tempo.
In questo estremo ambiente convivono migliaia di microrganismi e qualche organismo più complesso, tra cui i vertebrati marini ed i tanto amati pinguini.
I vertebrati marini antartici
Quando parliamo di Antartide (o Artide, per molti spesso confusi tra loro) i primi animali che stimolano la nostra immaginazione sono gli orsi polari. Sfatiamo subito questo mito, poiché questa meravigliosa specie è tipica dell’Artico (Mar Glaciale Artico) e quindi non si trova ad ambo i poli del nostro pianeta.
Passiamo quindi ad un altro tipo di animale, il pinguino. I pinguini, a differenza dei più grandi orsi, vivono nell’emisfero australe, in particolar modo al polo sud. Le ragioni alla base di questa differenza di locazione geografica sono complesse, seppur all’apparenza semplici, ma principalmente di tipo evolutivo. Gli antenati dei pinguini si sono evoluti nell’emisfero australe e la mancanza di capacità migratorie elevate (ovvero fuori scala rispetto agli spostamenti normalmente compiuti dai pinguini) ha, giustamente, impedito lo spostamento tra un polo e l’altro di questi animali marini.
Pinguini, pinguini e ancora pinguini
I pinguini sono una famiglia di uccelli ed anche l’unica appartenente all’ordine Sphenisciformes. I pinguini sono dotati di becco, pinne e di un piumaggio folto ed impermeabile. Sono in grado di resistere a periodi di apnea di 30 minuti. Il fenomeno interessante, che riguarda questi fantastici animali, consiste nel fatto che essi si siano evoluti a partire da uccelli volatori finendo per diventare animali acquatici eccellenti. Esiste un’ampia varietà di specie di pinguini, tra cui i più conosciuti sono sicuramente:
- Il pinguino di Adelia (Pygoscelis adeliae, Hombron & Jacquinot, 1841)
- Il pinguino imperatore (Aptenodytes forsteri, G. R. Gray, 1844)
- Il pinguino crestato maggiore (Eudyptes sclateri, Buller, 1888)
Colonie…semplici gruppi?
Le colonie di pinguini possono variare dalle 100 coppie fino a migliaia di migliaia di individui. La vita in colonie si traduce in livelli di interazioni molto elevati, caratterizzate inoltre da un ampio repertorio di segnali visivi e vocali. Uno dei fenomeni più interessanti che possono essere osservati nelle colonie è l’huddling. Gli huddle non sono altro che una forma di termoregolazione sociale, in cui i pinguini si riscaldano gli uni con gli altri, raggiungendo temperature calde secondo un gradiente che va dall’esterno verso l’interno. Questo fenomeno è ancora soggetto di studi, dal punto di vista comportamentale ma anche biologico e fisico. In questo modo i pinguini, infatti, riescono a raggiungere temperature di 37°C proteggendosi dai circa -70°C del gelo antartico.
Colonie e biodiversità
Durante gli anni, alcuni studi, hanno dimostrato che la presenza dei pinguini o di loro colonie possa portare ad un impatto positivo su diversi organismi e microrganismi. In particolar modo, l’influenza di questi animali impatta, attraverso la produzione di escrementi, le concentrazioni di azoto presenti in natura. L’azoto proveniente dai pinguini può viaggiare lungo i diversi livelli della rete trofica raggiungendo organismi come alcuni micro artropodi. Insieme ad altri fattori di tipo biotico ed abiotico, i pinguini, possono influenzare la biodiversità su scala locale in modi che per ora possiamo solo immaginare. Basti pensare che alcuni studi affermano che la presenza o meno delle colonie di pinguini è in grado di influenzare positivamente la presenza e la produttività primaria di alcune crittogame antartiche, in un ambiente che spesso si rileva limitato dal punto di vista della biodisponibilità dell’azoto.
I microrganismi antartici e le microbial mats
Ma tornando ai microrganismi antartici, essi sono una parte prevalente della vita in Antartide. Spesso sono organizzati in comunità poste su strati orizzontali, aderenti a superfici, definiti da gradienti fisico-chimici. Queste comunità stratificate vengono chiamate “microbial mats”; sono in grado di modificare la diversità microbica di alcuni luoghi, le attività fisiologiche e le dinamiche dell’intero ecosistema microbico. Potremmo definirle una versione 2.0 dei biofilm, poiché formate da multipli biofilm di organismi racchiusi in matrici esopolisaccaridiche. Solitamente esse si ritrovano in habitat acquatici, hot springs, pozze ipersaline e zone intertidali costali; possono essere fototrofiche o non-fotosintetiche. In particolar modo si formano nell’interfaccia solido-liquido degli habitat citati precedentemente.
Microbial mats antartiche e pinguini
Secondo uno studio, recentemente pubblicato, condotto da ricercatori dell’università di Madrid, i pinguini sono l’esempio ideale per comprendere l’influenza dei vertebrati marini su queste comunità microbiche complesse. In particolar modo hanno scoperto che i valori di fosforo e i rapporti carbonio/azoto e azoto/fosforo sono molto più alti in mats influenzati dalla macrofauna piuttosto che nei mats liberi dalla presenza di quest’ultima. I nutrienti derivanti dalle colonie di pinguini influenzano in maniera radicale le comunità microbiche, a livello strutturale e di diversità. Inoltre, anche le capacità fisiologiche di utilizzo dell’azoto possono risultare alterate dalla presenza di colonie di pinguini ( o altri vertebrati). In aggiunta anche la composizione della meiofauna nei pressi o all’interno di queste comunità microbiche risulterebbe alterata dalle relazioni ecologiche che si instaurano tra i diversi livelli della catena trofica. Il ruolo dei pinguini (o di altri vertebrati marini) è quindi quello di rendere ( o aumentare) la disponibilità dei nutrienti in ambienti in cui molto spesso questi sono limitanti per la crescita di forme di vita.
Fonti
- Tony D. Williams, J.N. Davies, John Busby “The Penguins: Spheniscidae (Bird Families of the World)”
- Impact of marine vertebrates on Antarctic terrestrial micro-arthropods – Stef Bokhorst and Peter Convey
- Marine Vertebrates Impact the Bacterial Community Composition and Food Webs of Antarctic Microbial Mats – Pablo Almela et al., 2022
- Microbial mat ecosystems: Structure types, functional diversity, and biotechnological application – Cristina M.Prieto-Barajas
