La possibilità di attuare la criptobiosi consente ai tardigradi di colonizzare ambienti estremi (deserti, montagne elevate, o regioni polari) preclusi alla maggior parte degli altri organismi e, nelle zone temperate, di vivere in habitat particolari caratterizzati dall’alternanza stocastica di periodi di siccità e pioggia, o di congelamento e scongelamento. Studi sulla criptobiosi nei tardigradi sono stati rivolti ad individuare le molecole bioprotettrici, soprattutto il trealosio, prodotte quando gli animali entrano in questo stato. Nostre indagini, basate sull’interazione tra osservazione in natura e sperimentazione in laboratorio, hanno riguardato l’effettiva capacità di sopravvivenza dei tardigradi in anidrobiosi e i relativi aspetti microevolutivi. Esse hanno portato all’individuazione di differenze nel tasso di sopravvivenza, sia tra specie, che tra popolazioni della stessa specie provenienti da aree geografiche diverse. Abbiamo ora inteso considerare gli effetti combinati di stress da essiccamento e da calore. Sono stati pertanto condotti alcuni esperimenti utilizzando Macrobiotus richtersi, eutardigrado facilmente reperibile nella lettiera di bosco sottoposta a ripetuti e imprevedibili eventi di disidratazione e reidratazione (oltre che a congelamento e scongelamento). Esemplari lasciati seccare all’interno di un campione di lettiera di bosco raccolto in natura e quindi ulteriormente stressati mantenendoli a 37°C per 21 giorni, non evidenziano diminuzioni significative della sopravvivenza dopo la reidratazione. Tuttavia, il tempo necessario per riprendere la vita attiva da parte di questi animali non resta uguale, ma aumenta in relazione diretta al tempo trascorso a 37°C. Diversamente, esemplari seccati in un campione di lettiera di bosco e stressati a 37°C per 21 giorni, ma mantenuti a diversi livelli di umidità relativa dell’aria (RH, 80%, 25%, circa 0%), mostrano, dopo reidratazione, una sopravvivenza inversamente proporzionale al valore di RH. Inoltre, il tempo necessario per la ripresa della vita attiva è direttamente proporzionale al valore di RH a cui gli animali stessi sono stati esposti. Un risultato simile (ma con sopravvivenza complessivamente minore) è emerso da animali essiccati sperimentalmente su carta a condizioni controllate e quindi sottoposti a 21 giorni di stress termico, sempre a 37°C. Alcuni autori sostengono che la criptobiosi, o almeno l’anidrobiosi, comporti un danno del DNA e quindi che la ripresa della vita attiva sia accompagnata da fenomeni riparativi del DNA stesso. Questo si accorderebbe con il maggior tempo necessario agli animali sottoposti a forti livelli di stress per riprendersi. Tuttavia, nostre indagini sul DNA estratto da esemplari di M. richtersi essiccati su carta e stressati a 37°C non hanno verificato la presenza di rotture dell’acido nucleico, indicando che la causa del ritardo nella ripresa della vita attiva deve essere ricercata in altri tipi di molecole.

Indagini sulla sopravvivenza ad essiccamento e stress termico e sulla ripresa della vita attiva in tardigradi colonizzanti ambienti a variabilità stocastica / Rebecchi, Lorena; Altiero, Tiziana; Cesari, Michele; A., Frigieri; V., Lencioni; Bertolani, Roberto; Guidetti, Roberto. - STAMPA. - volume unico:(2007), pp. non presente-non presente. ((Intervento presentato al convegno 80° Meeting della Società Italiana di Biologia Sperimentale tenutosi a Trento nel 29/11 - 01/12 2007.

Indagini sulla sopravvivenza ad essiccamento e stress termico e sulla ripresa della vita attiva in tardigradi colonizzanti ambienti a variabilità stocastica

REBECCHI, Lorena;ALTIERO, Tiziana;CESARI, Michele;BERTOLANI, Roberto;GUIDETTI, Roberto
2007

Abstract

La possibilità di attuare la criptobiosi consente ai tardigradi di colonizzare ambienti estremi (deserti, montagne elevate, o regioni polari) preclusi alla maggior parte degli altri organismi e, nelle zone temperate, di vivere in habitat particolari caratterizzati dall’alternanza stocastica di periodi di siccità e pioggia, o di congelamento e scongelamento. Studi sulla criptobiosi nei tardigradi sono stati rivolti ad individuare le molecole bioprotettrici, soprattutto il trealosio, prodotte quando gli animali entrano in questo stato. Nostre indagini, basate sull’interazione tra osservazione in natura e sperimentazione in laboratorio, hanno riguardato l’effettiva capacità di sopravvivenza dei tardigradi in anidrobiosi e i relativi aspetti microevolutivi. Esse hanno portato all’individuazione di differenze nel tasso di sopravvivenza, sia tra specie, che tra popolazioni della stessa specie provenienti da aree geografiche diverse. Abbiamo ora inteso considerare gli effetti combinati di stress da essiccamento e da calore. Sono stati pertanto condotti alcuni esperimenti utilizzando Macrobiotus richtersi, eutardigrado facilmente reperibile nella lettiera di bosco sottoposta a ripetuti e imprevedibili eventi di disidratazione e reidratazione (oltre che a congelamento e scongelamento). Esemplari lasciati seccare all’interno di un campione di lettiera di bosco raccolto in natura e quindi ulteriormente stressati mantenendoli a 37°C per 21 giorni, non evidenziano diminuzioni significative della sopravvivenza dopo la reidratazione. Tuttavia, il tempo necessario per riprendere la vita attiva da parte di questi animali non resta uguale, ma aumenta in relazione diretta al tempo trascorso a 37°C. Diversamente, esemplari seccati in un campione di lettiera di bosco e stressati a 37°C per 21 giorni, ma mantenuti a diversi livelli di umidità relativa dell’aria (RH, 80%, 25%, circa 0%), mostrano, dopo reidratazione, una sopravvivenza inversamente proporzionale al valore di RH. Inoltre, il tempo necessario per la ripresa della vita attiva è direttamente proporzionale al valore di RH a cui gli animali stessi sono stati esposti. Un risultato simile (ma con sopravvivenza complessivamente minore) è emerso da animali essiccati sperimentalmente su carta a condizioni controllate e quindi sottoposti a 21 giorni di stress termico, sempre a 37°C. Alcuni autori sostengono che la criptobiosi, o almeno l’anidrobiosi, comporti un danno del DNA e quindi che la ripresa della vita attiva sia accompagnata da fenomeni riparativi del DNA stesso. Questo si accorderebbe con il maggior tempo necessario agli animali sottoposti a forti livelli di stress per riprendersi. Tuttavia, nostre indagini sul DNA estratto da esemplari di M. richtersi essiccati su carta e stressati a 37°C non hanno verificato la presenza di rotture dell’acido nucleico, indicando che la causa del ritardo nella ripresa della vita attiva deve essere ricercata in altri tipi di molecole.
80° Meeting della Società Italiana di Biologia Sperimentale
Trento
29/11 - 01/12 2007
Rebecchi, Lorena; Altiero, Tiziana; Cesari, Michele; A., Frigieri; V., Lencioni; Bertolani, Roberto; Guidetti, Roberto
Indagini sulla sopravvivenza ad essiccamento e stress termico e sulla ripresa della vita attiva in tardigradi colonizzanti ambienti a variabilità stocastica / Rebecchi, Lorena; Altiero, Tiziana; Cesari, Michele; A., Frigieri; V., Lencioni; Bertolani, Roberto; Guidetti, Roberto. - STAMPA. - volume unico:(2007), pp. non presente-non presente. ((Intervento presentato al convegno 80° Meeting della Società Italiana di Biologia Sperimentale tenutosi a Trento nel 29/11 - 01/12 2007.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/11380/596216
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