19 Ottobre 2023

Dalla California nuove conoscenze sul rapporto tra virus e batteri del suolo

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Secondo i ricercatori della UC Davis, i virus del terreno sembrano agire “come tosaerba, eliminando le cellule più vecchie e aprendo spazio alla nuova crescita”

di Matteo Cavallito

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I virus presenti nel suolo potrebbero essere meno distruttivi per i batteri di quanto si pensi. Lo evidenzia una ricerca dell’Università della California Davis e del Lawrence Livermore National Laboratory. Lo studio, pubblicato nelle scorse settimane sulla rivista Nature Ecology and Evolution, offre un nuovo contributo alle conoscenze, tuttora limitate, sull’impatto di questi microorganismi.

“I virus sono potenzialmente in grado di provocare una mortalità microbica sostanziale e il ricambio dei nutrienti”, si legge nello studio. Tuttavia, “individuare i contributi virali ai processi degli ecosistemi terrestri rimane un’impresa ardua, in quanto le dinamiche temporali sono difficili da svelare in un ambiente come quello del suolo, eterogeneo dal punto di vista spaziale e fisico-chimico”.

Dinamiche mai studiate prima

L’ipotesi emersa dalla ricerca è che i virus, lungi dal cancellare i batteri agiscano “come un tosaerba, eliminando le cellule più vecchie e lasciando spazio alla nuova crescita”, osserva una nota dell’ateneo USA. La prima pioggia annuale che interessa gli ecosistemi della California dopo il periodo secco, “fornisce un reset dell’ecosistema, innescando l’attività microbica in una finestra di tempo utile per catturare le dinamiche a breve termine”, spiega lo studio.

Gli scienziati hanno prelevato il terreno da quattro praterie californiane trasferendo i campioni in laboratorio. Qui hanno simulato le precipitazioni innaffiandoli. In questo modo è stato possibile generare “144 viromi, 84 metagenomi e 84 ampliconi genici dell’RNA ribosomiale 16S per caratterizzare le dinamiche del DNA virale, procariotico e residuo nello spazio di 10 giorni”. Queste ultime, ha spiegato Joanne B. Emerson, professoressa di patologia vegetale alla UC Davis e co-autrice dello studio non erano mai state osservate prima.

I virus sono meno letali del previsto

“La bagnatura ha innescato un aumento significativo della ricchezza virale, seguito da un ampio ricambio della composizione”, prosegue la ricerca. Il cambiamento della popolazione è stato notevole, al punto che solo il 15% dei diversi tipi di virus osservati all’inizio risultava presente anche alla fine del periodo in esame. Non altrettanto si può dire dei batteri.

“La successione temporale nelle comunità procariotiche (archeobatteri e batteri, ndr) è stata molto meno pronunciata, forse suggerendo differenze nelle scale di attività rilevate dai viromi (che rappresentano particelle virali effimere prodotte di recente) e dal DNA totale”, rileva lo studio.

I virus, insomma, hanno predato i batteri dominanti, ma garantendo in qualche modo il mantenimento di un certo equilibrio. “I risultati suggeriscono il potenziale della dinamica ‘Abbatti-il-vincitore’, in base alla quale i virus infettano e abbattono ma non decimano le popolazioni di ospiti”, proseguono i ricercatori.

Nuove conoscenze per il suolo

Lo studio offre così un nuovo contributo nella ricerca sugli aspetti più nascosti dell’ecosistema. Gli autori hanno scoperto ad esempio che il comportamento dei virus è stato simile nei suoli di tutte e quattro le praterie esaminate che pure, spiegano,  avevano composizioni diverse e provenivano da luoghi diversi. L’ipotesi, insomma, è che si possano svelare modelli descrittivi delle dinamiche studiate validi per diversi tipi di terreno.

I virus, osservano in sintesi i ricercatori,  influenzano la composizione delle comunità batteriche le quali, a loro volta, influenzano i cicli del carbonio e dei nutrienti nel suolo. “I batteri possono influenzare la salute delle piante, le dinamiche dell’ecosistema, ogni genere di aspetto insomma”, spiega Emerson. I risultati della ricerca, osserva ancora la nota, “suggeriscono che i virus si comportano in modo diverso rispetto a quanto si pensava un tempo e questa conoscenza potrebbe portare a una migliore comprensione delle dinamiche del suolo che coinvolgono i batteri stessi”.