Diatomea Cos’è e a cosa serve

Le diatomee sono un enigma. Né vegetali né animali, condividono le caratteristiche biochimiche di entrambi. Pur essendo semplici alghe unicellulari, sono ricoperte da eleganti involucri scolpiti nella silice. Ora i ricercatori hanno sequenziato il genoma di una specie di diatomee frequentemente studiata, compiendo un grande passo avanti verso la risoluzione della natura paradossale di questi strani microbi.

Le diatomee occupano vaste aree degli oceani e delle acque dolci, dove svolgono un ruolo chiave nel ciclo globale del carbonio. Sono una fonte di cibo per molti organismi, nonché la causa delle “fioriture” oceaniche che a volte sono tossiche. “Si tratta di un gruppo di organismi che ha un’importanza straordinaria nell’ecologia globale”

Cosa sono le diatomee ?

La Diatomea è una micro alga che vive negli oceani, nei corsi d’acqua e nei terreni del mondo. Queste alghe microscopiche, non visibili agli occhi, sono importanti perchè generano circa il 20% dell’ossigeno prodotto sul pianeta ogni anno, assorbendo miliardi di tonnellate di silicio dalle acque in cui vivono.

Sono anche dei fertilizzanti naturali: i gusci delle diatomee morte possono depositarsi fino a 800 metri di profondità sul fondo dell’oceano, e l’intero bacino dell’Amazzonia viene fertilizzato ogni anno da 27 milioni di tonnellate di polvere di diatomee trasportate dai venti transatlantici est-ovest .

Il gruppo, nel complesso, occupa un’enorme portata ecologica. Come detto le diatomee si possono trovare in tutto il mondo, dai tropici ai poli, attraverso una vasta gamma di habitat, inclusi molti ambienti lenticolari come laghi grandi o piccoli, torbiere, sorgenti e paludi, e in ambienti lotici, ad esempio nelle bocche di grandi fiumi.

diatomea

diatomee organismi monocellulari

Lungo un gradiente di temperatura, possono crescere nel ghiaccio e sono alcuni dei primi eucarioti che si trovano nelle sorgenti termali. In termini di salinità, sono stati trovati in laghi interni salati, dove la salinità può essere più volte maggiore dell’oceano e in alcune delle acque dolci più diluite. Le diatomee si trovano in alcuni degli ambienti più naturali e incontaminati e negli scarichi degli impianti di depurazione primari.

Le diatomee sono elementi mono cellula : si presentano come cellule solitarie o in colonie , che possono assumere la forma di nastri, ventagli, zigzag o stelle. Le singole celle hanno dimensioni comprese tra 2 e 200 micrometri. In presenza di nutrienti e luce solare adeguati, un assemblaggio di diatomee viventi raddoppia approssimativamente ogni 24 ore mediante una fissione multipla asessuale ; la durata massima delle singole celle è di circa sei giorni.

Le diatomee hanno due forme distinte: alcune sono radialmente simmetriche, mentre la maggior parte ( pennate sono bilateralmente simmetriche. Sono circondate da una parete cellulare fatta di silice (diossido di silicio idrato).

 

Dove si trovano le diatomee?

Le diatomee sono distribuite in tutte le acque marine e dolci . Le diatomee marine si trovano generalmente durante la primavera e autunno perché sono principalmente organismi di acqua fredda e può tollerare la scarsa illuminazione.

Le diatomee d’acqua dolce possono crescere in acqua ferme e si vedono come una melma brunastra sul fondo. In corsi d’acqua che scorrono rapidi, le diatomee possono ricoprire rocce e pietre un materiale gelatinoso che le rende scivolose.

A cosa serve la polvere di diatomee?

Viene utilizzata per rimuovere materiale indesiderato dall’acqua potabile. Viene utilizzata anche come riempitivo o per prevenire la formazione di grumi negli alimenti, nei medicinali, nelle vernici e nella plastica e nelle lettiere degli animali domestici.

Viene utilizzata anche come insetticida  totalmente naturale e riconosciuto come un biocida di regolamentazione europea. A differenza della stragrande maggioranza degli insetticidi, agisce con un effetto fisico/meccanico sugli insetti attraverso una duplice azione: abrasiva e bruciante.

Perchè sono importanti le Diatomee

Le diatomee sono utilizzate per monitorare le condizioni ambientali passate e presenti e sono comunemente utilizzate negli studi sulla qualità dell’acqua. La diatomite è una raccolta di conchiglie di diatomee che si trovano nella crosta terrestre. Sono rocce sedimentarie soffici contenenti silice che sono facilmente sbriciolate in polvere fine e hanno tipicamente una dimensione delle particelle da 10 a 200 μm. La terra di diatomea viene utilizzata per una varietà di scopi, inclusa la filtrazione dell’acqua, come abrasivo leggero, nella lettiera per gatti e come stabilizzatore di dinamite.

Le applicazioni delle diatomee vanno però ben oltre la valutazione della qualità dell’acqua. I loro resti fossili (di origine marina e di acqua dolce), noti come terra fossile, hanno molte applicazioni materiali, dall’isolamento, agli abrasivi alla filtrazione.

Le diatomee sono note per svolgere ruoli importanti sulla terra e negli oceani come sintetizzatori di ossigeno e fonti di biomassa . La nanotecnologia della diatomea ha un grande potenziale per applicazioni in molte aree di ricerca, come nella progettazione di veicoli complessi per farmaci, biosensori , biofotonica e etichettatura cellulare.

Gli approcci interdisciplinari richiesti nella ricerca sulla nanotecnologia delle diatomee per la creazione di tecnologie utili sono abbastanza promettenti. E’ probabile che le diatomee contribuiscano alla soluzione di diversi quesiti legati al genoma.

La loro capacità di produrre lipidi attraverso la fotosintesi ha attirato una considerevole attenzione sull’uso delle diatomee come fonti di biocarburanti rinnovabili e come fonte di oli Omega-3 come integratori alimentari. Vengono utilizzati nelle nanotecnologie e nella medicina, sia per le loro pareti cellulari di vetro che per i prodotti bioattivi che producono.

Gli interessi di ricerca con le diatomee comprendono la nanotecnologia, la biodiversità e la conservazione degli habitat e, grazie alla loro compattezza temporale e spaziale, sono usati per studiare il fenomeno ecologico sia dal punto di vista teorico che pratico. Gli studi molecolari cercano di trovare e valutare i meccanismi genetici e fisiologici per una vasta gamma di attività, dalla produzione di petrolio, all’assorbimento e al metabolismo nel rispondere ai livelli e alle fluttuazioni di temperatura e di nutrienti, alla trasformazione dei genomi.

 

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