Come le anemoni di mare che vivono sulle sorgenti idrotermali negli abissi evitano l'avvelenamento da metalli.

La vita vicino alle sorgenti idrotermali profonde può essere piuttosto metallizzata – letteralmente.

Oltre alle enormi pressioni, all'oscurità totale e alle temperature torride, dalle profondità della superficie terrestre fuoriescono getti velenosi. I fumi di questi camini sottomarini contengono particelle di metalli pesanti come ferro e manganese, che diventano tossici in concentrazioni elevate. Ma molti animali si accoccolano accanto a queste sorgenti e formano comunità fiorenti, sembrando in grado di resistere ai pericolosi metalli che li circondano.

Ora, i ricercatori hanno un'idea di come una creatura sopravviva in questo ambiente così estremo. La medusa di mare Alvinactis idsseensis ha una sorprendente abbondanza di geni specializzati nella produzione di proteine che spostano i metalli in un'area cellulare in cui non possono nuocere, riferiscono i ricercatori il 20 ottobre su Science Advances.

Molti organismi hanno alcuni di questi geni MTP per il metabolismo normale dei metalli. Ad esempio, una medusa di mare correlata che vive in acque basse ha un gene MTP. In confronto, A. idsseensis ha 13 geni MTP, hanno scoperto il biologo marino Haibin Zhang e i suoi colleghi.

I campi di sfiato Edmond e Kairei nell'Oceano Indiano sud-occidentale sono la casa di questa abbondante e modesta medusa di mare. A. idsseensis "è la specie dominante che vive in questi campi di sfiato, e si nutre di gamberi ciechi", dice Zhang, dell'Istituto di scienze e ingegneria delle acque profonde dell'Accademia delle scienze cinese a Sanya. "Ma come queste meduse si adattano alle condizioni estreme della sorgente non è ben compreso".

I ricercatori hanno scoperto i segreti della medusa quando hanno analizzato il genoma di uno degli invertebrati con tentacoli, raccolto nel campo di sfiato di Edmond dal veicolo occupato dall'uomo Shenhaiyongshi nel 2019. L'ingegnerizzazione genetica di due dei geni MTP più attivi della medusa di mare ha protetto il lievito dai livelli tossici di ferro e manganese, i metalli più comuni nell'ambiente delle sorgenti idrotermali.

La proliferazione dei geni MTP è una strategia di detossificazione dei metalli presente anche nelle piante. Ad esempio, la pianta di senape Arabidopsis halleri prospera in terreni ricchi di zinco e ha più geni MTP rispetto ai suoi parenti, che non possono sopportare troppe quantità di metallo.

Zhang ritiene che questa nuova scoperta sia una prova di "evoluzione convergente" tra meduse di mare e piante, dove le stesse pressioni ambientali portano allo sviluppo della stessa soluzione negli organismi distanti tra loro.

"Credo che abbiano effettivamente trovato una buona convergenza, o almeno una strategia simile per la detossificazione dei metalli", afferma Felipe Klein Ricachenevsky, fisiologo vegetale presso l'Università federale di Rio Grande do Sul a Porto Alegre, Brasile, che non ha preso parte allo studio.

Come esattamente i geni MTP delle meduse di mare funzionano per prevenire l'avvelenamento da metalli resta da vedere. Nelle piante, le MTP segregano i metalli in grandi compartimenti cellulari chiamati vacuoli (SN: 4/6/19). Ma le cellule animali non hanno questo tipo di vacuoli. "Quale organulo sta facendo ciò in quegli animali?" chiede Ricachenevsky. "Penso che questo sarà molto interessante da affrontare in futuro".

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