Tappetino microbico
Un tappetino microbico è un foglio multistrato di microrganismi, principalmente batteri e arcaismi. Sono stati descritti per la prima volta da Paracelso (~1519),p1 ma il loro pieno significato non è stato realizzato fino all'ultimo quarto del XX secolo.
I tappeti microbici crescono per lo più su superfici sommerse o umide, ma pochi sopravvivono nei deserti. Colonizzano ambienti con temperature che vanno da -40 °C a +120 °C. Alcuni sono endosimbionti di animali.
Sebbene di solito siano spessi solo pochi centimetri, i tappetini microbici creano un'ampia gamma di ambienti chimici interni. Sono costituiti da strati di microrganismi che possono nutrirsi o tollerare le sostanze chimiche al loro livello. In condizioni di umidità le stuoie sono tenute insieme da sostanze viscide (polisaccaridi) secrete dai microrganismi. 118; 1671-7 Alcuni dei microrganismi formano intrecci di filamenti che rendono il tappeto più resistente. Le forme fisiche più conosciute sono le stuoie piatte e i pilastri tozzosi chiamati stromatoliti, ma esistono anche forme sferiche.
Le stuoie microbiche sono la prima forma di vita sulla Terra per la quale esistono buone prove fossili, risalenti a 3500 milioni di anni fa, e sono state per un lungo periodo i membri più importanti degli ecosistemi del pianeta.
Originariamente potevano dipendere da bocchetteidrotermali per l'energia e "cibo" chimico. Lo sviluppo della fotosintesi li ha gradualmente liberati dal "ghetto idrotermale" dimostrando una fonte di energia più ampiamente disponibile, la luce del sole, anche se inizialmente le stuoie fotosintetizzanti dipendevano ancora dalla diffusione delle sostanze chimiche emesse dalle bocchette idrotermali. La fase finale e più significativa di questa liberazione è stata lo sviluppo della fotosintesi che produce ossigeno, poiché i principali input chimici per questo sono l'anidride carbonica e l'acqua.
Di conseguenza, i tappeti microbici hanno iniziato a produrre l'atmosfera che conosciamo oggi, in cui l'ossigeno libero è un componente vitale. All'incirca nello stesso periodo possono essere stati anche il luogo di nascita del più complesso tipo di cellula di eucariote, di cui sono composti tutti gli organismi multicellulari. Le stuoie microbiche erano abbondanti sui fondali marini poco profondi fino alla rivoluzione del substrato cambriano, quando gli animali che vivevano nei mari poco profondi aumentavano le loro capacità di scavare e quindi rompevano le superfici delle stuoie e lasciavano entrare l'acqua ossigenata negli strati più profondi, avvelenando i microrganismi intolleranti all'ossigeno che vi abitavano. Anche se questa rivoluzione ha scacciato le stuoie dai fondali morbidi dei mari poco profondi, esse continuano a prosperare in molti ambienti in cui la scavatura è limitata o impossibile, compresi i fondali e le coste rocciose, le lagune iper-saline e salmastre, e si trovano sui fondali degli oceani profondi.
A causa della capacità delle stuoie microbiche di utilizzare quasi tutto come nutrienti, c'è un notevole interesse negli usi industriali delle stuoie, soprattutto per il trattamento delle acque e per la pulizia dell'inquinamento.
Il tappeto cianobatterico-algico, lago salato sul Mar Bianco
Le stromatoliti sono formate da alcune stuoie microbiche in quanto i microbi si muovono lentamente verso l'alto per evitare di essere soffocati dai sedimenti.
Questa texture rugosa "pelle d'elefante" è una traccia fossile di un tappeto microbico non stromatolite. L'immagine mostra la posizione, nei letti di Burgsvik in Svezia, dove la texture è stata identificata per la prima volta come prova di un tappeto microbico.
Domande e risposte
D: Che cos'è un tappeto microbico?
R: Un tappeto microbico è uno strato multistrato di microrganismi, principalmente batteri e archei. Si trovano in una varietà di ambienti, dalle superfici subacquee o umide ai deserti.
D: Chi ha descritto per primo i tappeti microbici?
R: Paracelso (~1519) fu il primo a descrivere i tappeti microbici.
D: Come si formano le matrici microbiche?
R: I tappeti microbici si formano quando strati di microrganismi mangiano o tollerano sostanze chimiche nei loro strati e sono tenuti insieme da sostanze mucillaginose (polisaccaridi) secrete dai microrganismi. In alcuni casi, i microrganismi formano reti aggrovigliate di filamenti che rendono il verme più resistente.
D: Quali forme fisiche possono assumere i vermi microbici?
R: Le stuoie microbiche possono essere piatte, colonne tozze chiamate stromatoliti e forme sferiche.
D: Quando sono comparsi i tappeti microbici sulla Terra?
R: Ci sono buone prove fossili che i tappeti microbici esistevano 3.500 milioni di anni fa.
D: Dove si possono trovare oggi?
R: Oggi, i tappeti microbici si trovano in molti ambienti in cui lo scavo è limitato o impossibile, come i fondali rocciosi e le spiagge, le lagune ipersaline e salmastre e i fondali oceanici profondi.
D: Quali sono i loro usi industriali?
R: Grazie alla capacità di utilizzare quasi tutto come nutriente, il loro impiego per scopi industriali come la purificazione dell'acqua e il controllo dell'inquinamento è di grande interesse.
