Chi sarebbero i veri padroni del pianeta?
Scava un cucchiaino nel tuo ciuffo di terreno più vicino e quello con cui emergerai – conterrà più microrganismi di quante persone ci siano sulla Terra.
Lo sappiamo da studi di laboratorio che analizzano campioni di terra prelevati dalla flora microbica selvaggia per determinare quali forme di vita microscopica esistono nel mondo sotto i nostri piedi.
Il problema è che tali studi non possono effettivamente dirci come opera questo regno sotterraneo di funghi, flagellati (un protozoo che ha uno o più flagelli usati per nuotare) e amebe nel terreno.
Poiché comportano la rimozione del suolo dal suo ambiente, questi studi distruggono le delicate strutture di fango, acqua e aria in cui risiedono i microbi del suolo.
Questo ha spinto un laboratorio a sviluppare un modo per spiare questi lavoratori sotterranei, indispensabili nel loro ruolo di agenti di riciclaggio della materia organica, senza disturbare i loro micro-habitat.
Lo studio ha rivelato le città buie e umide in cui risiedono i microbi del suolo.
Abbiamo trovato labirinti di minuscole autostrade, grattacieli, ponti e fiumi percorsi da microrganismi per trovare cibo o per evitare di diventare il prossimo pasto di qualcuno.
Questa nuova finestra su ciò che sta accadendo sottoterra potrebbe aiutarci ad apprezzare e preservare meglio i suoli sempre più danneggiati della Terra.
Terreno cyborg
Nel nostro studio, abbiamo sviluppato un nuovo tipo di “terreno cyborg”, che è per metà naturale e per metà artificiale.
Consiste di chip microingegnerizzati che abbiamo seppellito in natura o circondati di terra in laboratorio per un tempo sufficiente affinché le città microbiche emergano nel fango.
I chip agiscono letteralmente come finestre sulla metropolitana.
Una chiazza trasparente nel terreno altrimenti opaco, il chip viene tagliato per imitare le strutture dei pori del terreno reale, che sono spesso strane e controintuitive alla scala che i microbi le sperimentano.
Diverse leggi fisiche diventano dominanti su scala micro rispetto a ciò che conosciamo nel nostro mondo macro.
L’acqua si attacca alle superfici e i batteri a riposo vengono spinti in giro dal movimento delle molecole d’acqua.
Le bolle d’aria formano barriere insormontabili per molti microrganismi, a causa della tensione superficiale dell’acqua che li circonda.
Una volta impiantati i nostri chip nel terreno, abbiamo potuto osservare i microbi che si depositavano durante i loro spostamenti di decomposizione, rivelando le loro interazioni, le loro reti alimentari e come i diversi microbi progettano i loro micro-habitat circostanti in continua evoluzione.
Autostrade fungine
Quando abbiamo scavato i nostri primi frammenti, abbiamo incontrato l’intera varietà di organismi unicellulari, nematodi, minuscoli artropodi e specie di batteri che esistono nei nostri terreni.
Le ife fungine, che scavano sottoterra come le radici delle piante, erano rapidamente cresciute nelle profondità dei pori del nostro suolo cyborg, creando una connessione vivente diretta tra il terreno reale e i nostri trucioli.
Ciò significava che potevamo studiare un fenomeno noto solo da studi di laboratorio: le “autostrade fungine” lungo le quali i batteri fanno “autostop” per disperdersi nel suolo.
I batteri di solito si disperdono attraverso l’acqua, quindi facendo riempire d’aria alcuni dei nostri chip, potremmo osservare come i batteri si insinuano di nascosto in nuovi pori seguendo le braccia brancolanti delle ife fungine.
Inaspettatamente, abbiamo anche trovato un alto numero di protisti – organismi unicellulari enigmatici che non sono né animali, né vegetali o funghi – negli spazi intorno alle ife.
Chiaramente anche loro chiedono un passaggio sull’autostrada fungina, un fenomeno finora completamente inesplorato.
Poiché abbiamo studiato diverse centinaia di possibili percorsi all’interno dei nostri frammenti di terreno cyborg, tra cui diverse migliaia di singoli pori, abbiamo anche potuto quantificare che ciò accadeva spesso.
Ciò dimostra che le ife devono essere un vettore importante per la dispersione di una grande varietà di microrganismi nuotatori, dando loro un importante vantaggio quando si cercano cibo nelle micro-città sotterranee.
Ingegneria sotterranea
Nello studio, abbiamo anche voluto esplorare come e con quali mezzi sono progettate le città microbiche.
Un modo per farlo era osservare come i minerali del suolo si infiltravano nei nostri trucioli, creando sacche di spazio reale del suolo all’interno delle strutture artificiali che avevamo posizionato nel terreno.
Quando i nostri trucioli hanno iniziato ad asciugarsi, abbiamo assistito a come l’acqua viene aspirata attraverso i pori del suolo: uno tsunami di movimenti dell’acqua a cui i microrganismi del suolo sono regolarmente esposti mentre la pioggia e il sole alterano i loro piccoli mondi.
I modelli risultanti nei minerali del suolo sembravano proprio come un sistema di alveo nel nostro macro mondo.
E non sono solo le forze fisiche a modellare l’habitat dei microbi del suolo. Con le loro forti ife, i funghi agiscono spesso come “ingegneri dell’ecosistema”, aprendo passaggi e bloccando gli altri con le loro cellule. Sono responsabili di molte strade, viali e ponti della metropoli microbica.
Più sorprendentemente, abbiamo scoperto che anche altri organismi meno “forti” alterano la struttura microscopica dei suoli.
Un ciliato, ad esempio, che possiede piccole estensioni simili a peli per la locomozione, può anche demolire il terreno con la sua vigorosa ricerca di cibo.
Suolo, scienza e società
Lo studio sul suolo cyborg aiuta in definitiva a collegare l’ecologia sul campo con gli studi di laboratorio controllati.
Combina i vantaggi dello studio di comunità realistiche e complesse di organismi del suolo e allo stesso tempo controlla e regola attentamente fattori come l’apporto di nutrienti o la temperatura in modo da poter vedere come i suoli e i loro microbi reagiscono ai cambiamenti sopra il suolo.
Ma c’è un altro vantaggio.
Crediamo che osservare il mondo nascosto dei suoli e i loro affascinanti abitanti possa aiutare le persone a interagire emotivamente con questo ecosistema vitale.
Altri ecosistemi hanno da tempo animali carismatici per rappresentare iniziative di conservazione.
I suoli, d’altra parte, sono ancora associati a sporcizia e sporcizia. Eppure i suoli supportano il 95% della nostra produzione alimentare. Immagazzinano più del doppio della quantità di carbonio rispetto alla biosfera e all’atmosfera messe insieme.
Vogliamo dimostrare che quando scavi il tuo cucchiaino nella terra, stai scavando i tratti superiori di un’eccitante metropoli segreta che contiene un quarto delle specie della Terra.
I simpatici organismi nel tuo cucchiaio non sono sporchi: forniscono silenziosamente servizi vitali all’ecosistema che supportano tutta la vita in superficie.
Questi abitanti delle città del suolo hanno urgente bisogno di una migliore protezione. (Fonte: qui.)
