Il bagliore blu di questo tardigrado protegge dalla luce ultravioletta

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Quando viene fatto esplodere con la radiazione ultravioletta, una specie di tardigrado appena scoperta si protegge con il blu brillante.

I tardigradi, animali microscopici noti anche come orsi acquatici o maialini muschiosi, sono gli ultimi sopravvissuti della natura. Sono adatti a temperature inferiori a –270 ° Celsius e fino a 150 ° C e possono resistere al vuoto dello spazio, e alcuni sono particolarmente resistenti ai dannosi raggi UV (SN: 7/14/17). Una specie si protegge da quella radiazione UV con pigmenti luminosi, suggerisce un nuovo studio. È la prima prova sperimentale di molecole fluorescenti che proteggono gli animali dalle radiazioni, riportano i ricercatori il 14 ottobre in Biology Letters.

"La tolleranza dei tardigradi allo stress è straordinaria", afferma Sandeep Eswarappa, biochimico presso l'Indian Institute of Science di Bangalore, in India, "ma i meccanismi alla base della loro resistenza non sono noti nella maggior parte [species]. "

Lui ei suoi colleghi hanno studiato questi meccanismi in una nuova specie di tardigrado del genere Paramacrobiotus che gli scienziati hanno identificato e poi cresciuto in laboratorio dopo aver strappato campioni da un muro muschioso nel campus. Eswarappa ha scoperto che, come molti altri tardigradi, questi Paramacrobiotus sono resistenti alle radiazioni ultraviolette. Dopo essere stati seduti sotto una lampada UV germicida per 15 minuti – un tempo sufficiente per uccidere la maggior parte dei microbi e dare agli esseri umani una lesione cutanea – tutti gli esemplari di Paramacrobiotus sono sopravvissuti, apparentemente non turbati dal calvario.

Il segreto della persistenza di questi orsi acquatici è sfuggito a Eswarappa e al suo team fino a quando un giorno i ricercatori hanno visto un tubo dei tardigradi macinati in un transilluminatore UV, utilizzato per visualizzare la fluorescenza in laboratorio. Con sorpresa della squadra, il tubo si illuminò di blu. "È stato il nostro momento mini-eureka", dice Eswarappa.

Le molecole emettono fluorescenza quando assorbono luce ad energia più elevata e rilasciano luce a energia inferiore. Alcuni biologi hanno suggerito che i pigmenti fluorescenti potrebbero proteggere alcuni animali, come gelatine di pettine o coralli, dalle radiazioni UV, sebbene tali poteri non fossero stati dimostrati in laboratorio (SN: 11/17/17).

I ricercatori sospettano che le macchie bruno-rossastre in questo microscopico Paramacrobiotus tardigrade, visto qui sotto una luce normale, assorbano i raggi ultravioletti dannosi e, a loro volta, emettano luce blu innocua. Suma

I singoli paramacrobioti variano in quanto fluorescenti, il team ha scoperto che i tardigradi più fluorescenti sono più resistenti alla luce UV. Dopo un'ora di esposizione ai raggi UV, il 60% degli individui fortemente fluorescenti è sopravvissuto per più di 30 giorni, mentre tutti i campioni meno fluorescenti sono morti entro 20 giorni.

Per collegare ulteriormente la fluorescenza con la protezione, i ricercatori hanno immerso i nematodi e gli individui di una specie tardigrado che non è resistente alla luce UV in un bagno di estratto luminoso di Paramacrobiotus. Così dotati, entrambi gli animali erano più resistenti ai raggi UV rispetto agli individui immersi nella sola acqua.

Gli esperimenti mostrano chiaramente che i pigmenti sono "un meccanismo per la tolleranza ai raggi UV in questi animali, e questo è un bel passo avanti", afferma Paul Bartels, uno zoologo invertebrato ed esperto di tardigrade al Warren Wilson College di Asheville, NC, che non è stato coinvolto nello studio. "È uno studio davvero interessante."

Eswarappa fu sorpreso di scoprire che il bagliore dei tardigradi giocava un ruolo nella protezione dai raggi UV, poiché "la scoperta della fluorescenza era fortuita". Suggerisce che i pigmenti fluorescenti assorbono i raggi UV, emettendo una luce blu innocua, sebbene lo studio non possa dire con precisione come i pigmenti conferiscano protezione. Il bagliore stesso, ad esempio, può essere semplicemente un effetto ausiliario dei pigmenti e non coinvolto nella schermatura UV. Eswarappa ipotizza che i pigmenti luminosi possano aiutare questi orsi acquatici a sopravvivere nell'India meridionale, dove i livelli di UV estivi possono essere estremi.