Napoli, 20 novembre 2025 – I risultati di un innovativo studio sulla riproduzione sessuata delle diatomee negli oceani sono stati pubblicati sulla prestigiosa rivista Nature Communications. La ricerca, condotta dalla Stazione Zoologica Anton Dohrn in collaborazione con l’Università di Ghent (Belgio), rappresenta un esempio d’eccellenza nell’integrazione tra esperimenti di laboratorio e analisi genomiche su campioni raccolti direttamente negli ecosistemi marini.
Le diatomee sono microalghe unicellulari fotosintetiche fondamentali per il funzionamento delle reti trofiche marine e delle acque interne: svolgono un ruolo ecologico paragonabile a quello dei pascoli e delle foreste negli ambienti terrestri. Il loro ciclo vitale è tuttavia peculiare. A ogni divisione cellulare le cellule si rimpiccioliscono, e solo attraverso la riproduzione sessuata possono ristabilire la loro dimensione originaria. Osservare questa fase, estremamente breve ma essenziale, è quasi impossibile nei campioni d’acqua marina.
«Gli studi condotti su una serie di diatomee modello in condizioni controllate – spiega Mariella Ferrante, coordinatrice del team della Stazione Zoologica – ci hanno permesso di identificare i meccanismi molecolari che regolano la riproduzione sessuata e di individuare un insieme di geni condivisi da diverse specie.»
La seconda parte del lavoro, illustrata da Lucia Campese, esperta in analisi metagenomiche e prima autrice della pubblicazione insieme a Gust Bilcke, ha riguardato la ricerca di questi geni marcatori in decine di dataset genomici globali ottenuti nel quadro della spedizione TARA Oceans.
Grazie a questo approccio, il team è riuscito a risolvere un enigma di lunga data: perché osserviamo così raramente la riproduzione sessuata delle diatomee in mare? I dati genomici dimostrano che questa fase è molto più diffusa di quanto si pensasse. Oltre a ristabilire le dimensioni cellulari e garantire la continuità della specie, la riproduzione sessuata favorisce la ricombinazione genetica, contribuendo alla diversificazione delle popolazioni.
Questa scoperta apre nuove prospettive per comprendere come le condizioni ambientali influenzino la frequenza della riproduzione sessuata nelle diverse specie di diatomee, per studiare la struttura genetica delle popolazioni naturali e per approfondire i meccanismi alla base della loro capacità di adattamento e della loro straordinaria diversità.
L’articolo è disponibile al seguente link https://rdcu.be/ePXMP
Una catena di cellule del genere Chaetoceros (a), cellule in cui si stanno formando i gameti maschili (b) ed una cellula uovo (c). Catene di cellule del genere Fragilariopsis (d, e) ed un’auxospora (f), ovvero il prodotto della coniugazione dei gameti in cui si formerà la cellula di massime dimensioni.
