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Il miracolo della simbiosi: in che modo i microrganismi diventano compagni di vita di animali e piante?
In natura, tutti gli animali e le piante vivono in stretta simbiosi con i microrganismi, inclusi batteri, funghi e virus, formando vari ecosistemi complessi. Questi microrganismi non sono semplici parassiti o agenti patogeni, ma spesso svolgono un ruolo indispensabile nello sviluppo, nell'immunità e nel metabolismo dell'ospite. Mentre ci addentriamo nel mondo dei microrganismi, siamo sorpresi di scoprire che non sono presenti solo nel nostro intestino, ma anche ovunque, e hanno persino stabilito importanti relazioni con le radici, le foglie e altre parti delle piante.
"L'esistenza di comunità microbiche non solo determina lo stato di salute di un organismo, ma può anche influenzare l'evoluzione dell'organismo."
La relazione tra microrganismi e ospiti
Le interazioni tra i microrganismi e i loro ospiti possono essere suddivise in tre tipi: relazioni simbiotiche, relazioni mutualistiche e relazioni parassitarie. In una relazione simbiotica, i microrganismi non causano danni all'ospite ma si stabiliscono all'interno o sull'ospite. Alcuni di questi microrganismi possono essere benefici per l’ospite in determinate circostanze, come fornire nutrienti o difendersi dagli agenti patogeni, mentre altri possono causare danni all’ospite e formare una relazione parassitaria.
"Il microbiota comune può essere considerato come la normale flora dell'ospite. Non solo è innocuo, ma protegge anche l'ospite."
Acquisizione e cambiamenti di microrganismi
Gli animali e le piante iniziano ad acquisire microrganismi alla nascita. Per gli animali questo processo inizia spesso alla nascita, mentre per le piante l’introduzione dei microrganismi può iniziare con la germinazione delle radici e può essere ottenuta anche dall’aria. In questo processo, i fattori ambientali hanno una grande influenza sulla stabilità dei microrganismi, in particolare sulle caratteristiche e sulla qualità del suolo. La ricerca mostra che la stabilità del microbiota delle radici delle piante tra le generazioni dipende dal tipo di pianta e dal suo ambiente di crescita.
Come i microrganismi influenzano gli esseri umani e gli altri animali
Il microbioma umano comprende batteri, funghi, archaea e virus. Un tempo si pensava che il numero di microrganismi presenti nell’uomo fosse dieci volte superiore al numero delle cellule umane, anche se con l’approfondimento della ricerca scientifica questo rapporto è stato rivisto. Dati recenti suggeriscono che il numero di microbi nel corpo umano potrebbe essere vicino a 1:1 rispetto alle cellule umane, suggerendo che il numero di microbi nel corpo è sproporzionato rispetto alla loro funzione.
Negli animali non umani, anche il ruolo dei microrganismi è cruciale. Ad esempio, gli animali erbivori come i bovini fanno affidamento sui microrganismi presenti nel rumine per convertire la cellulosa in sostanze nutritive utilizzabili. Questa diversità di comunità microbiche è fondamentale per la vita degli erbivori perché molti animali che abitano ambienti simili avranno strutture di comunità microbiche diverse anche se alimentati con diete simili.
Relazioni microbiche tra le piante
Ricerche recenti mostrano che le piante traggono i loro microbiomi dai semi. Questi microrganismi vengono trasmessi dalla pianta madre alle piantine germinanti e poi si spostano ulteriormente verso le radici e le foglie della pianta. Microrganismi specifici come i batteri che promuovono la crescita delle piante (PGPB) possono fornire alle piante vari servizi come la fissazione dell'azoto e la prevenzione delle malattie. L'interazione tra questi microrganismi e le piante può migliorare la crescita e la salute delle piante.
Il futuro della ricerca e il suo significato
La ricerca attuale sta cercando di scoprire in che modo le interazioni tra l'ospite e il microbiota influenzano il sistema immunitario e la risposta agli agenti patogeni. Gli scienziati ritengono che i microrganismi materni possano essere trasmessi al bambino attraverso il contatto diretto e la produzione di latte per costruire rapidamente una preziosa barriera immunitaria, che non solo fornisce protezione per la nuova vita, ma lascia anche un'impronta profonda sulla salute futura.
La coevoluzione dei microrganismi e dei loro ospiti ha attirato un'attenzione diffusa. Ciò ha spinto la comunità scientifica a ripensare la relazione tra le specie e a prepararsi a introdurre questa nuova prospettiva nella teoria fondamentale della biologia. Man mano che la nostra comprensione del mondo microbico si approfondisce, non possiamo fare a meno di chiederci come questi microbi continuino a influenzare le nostre vite e il nostro futuro.
