La comunicazione nelle Microalghe

Communication, through molecular signals, turns out to be a key factor in the survival of diatoms and, subject to evolutionary mechanisms, is capable of modeling the relationships and dynamics of food webs with the ultimate aim of perpetuating the species. The effect of the allelopathic substances (SA) released by Phaeodactylum tricornutum and by the cues released by the calanoid copepods were tested on three different species of diatoms (Phaeodactylum tricornutum, Chaetoceros muelleri and Cylindroteca fusiformis). The various experiments show species-specific responses to the released molecules. In the presence of AS, P. tricornutum is inhibited in growth assuming a perception of its own population. The importance of cell size on the effectiveness of SA is showed. The cues of the copepods show three possible different defense strategies from the predator: (i) the increase in the maximum cell density that can be reached in order to increase the probability of survival; (ii) the accumulation of SA that change the predator's eating habits, allowing predation pressure to be reduced; (iii) the adaptation of the cell size in order to be unappetizing to predators. In addition, the effect of P. tricornutum SA was tested for the first time following the processing in autoclave. Future studies on SA and cues will allow to find compounds limiting the development of harmful algal blooms (HABs) that cause extensive damage, as well as a greater understanding of the dynamics present in food webs.

La comunicazione, attraverso i segnali molecolari, risulta essere un fattore chiave nella sopravvivenza delle diatomee e, soggetta ai meccanismi evolutivi, è capace di modellare le relazioni e le dinamiche delle reti trofiche con lo scopo ultimo di perpetuare la specie. L’effetto delle sostanze allelopatiche (SA) rilasciate da Phaeodactylum tricornutum e delle cues rilasciate dai copepodi calanoidi sono state testate su tre specie diverse di diatomee (Phaeodactylum tricornutum, Chaetoceros muelleri e Cylindroteca fusiformis). I diversi esperimenti evidenziano risposte specie-specifiche alle molecole rilasciate. In presenza delle SA, P. tricornutum risulta inibita nella crescita ipotizzando una percezione della propria popolazione. Si è evidenziata l’importanza delle dimensioni cellulari sull’efficacia delle SA. Le cues dei copepodi evidenziano tre possibili differenti strategie di difesa dal predatore: (i) l’aumento della massima densità cellulare raggiungibile affinché aumenti la probabilità di sopravvivenza; (ii) l’accumulo di SA che cambiano le abitudini alimentari del predatore permettendo di diminuire la pressione di predazione; (iii) l’adeguamento delle dimensioni cellulari in modo tale da essere poco appetibile ai predatori. Inoltre, è stato testato per la prima volta l’effetto delle SA di P. tricornutum in seguito al processamento in autoclave. Studi futuri sulle SA e sulle cues permetteranno di trovare composti limitanti lo sviluppo delle fioriture algali dannose (HABs) che causano ingenti danni, oltre alla maggior comprensione delle dinamiche presenti nelle reti trofiche.