CORALLI

Calcificazione nei coralli – scopriamo come avviene


Polipi di Acropora in macro: la calcificazione dei coralliLa calcificazione nei coralli è la base per la costruzione delle barriere coralline e per la sopravvivenza dei coralli stessi. Essa avviene sia in Natura che, ovviamente, in acquario.

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Vediamo oggi come avviene nello specifico, scendendo molto nel tecnico.

I coralli appartengono al Phylum degli Cnidari. La gastrula embrionale sviluppa un ectoderma esterno ed un endoderma più interno. Questi due “foglietti” sono tra loro separati da uno strato gelatinoso chiamato “mesoglea“. Questi foglietti vengono prodotti dalla matrice definita “ECM“, all’interno della quale prendono posto cellule sensoriali, ghiandole mucose e nematocisti. Molti coralli precipitano carbonato di calcio formando una matrice chiamata “SOM“.

Le note zooxanthellae simbionti albergano l’endoderma. Ricordiamo che il loro compito sarà quello di fornire il carbonio necessario al polipo in cambio di azoto, ammoniacale, prodotto di scarto per l’alga simbionte.

Studi in “vitro” di culture di Xenia Elongata e Montipora Digitata, mostrano che la percentuale di clorofilla delle zooxantellae cala all’aumentare del glucosio, poiché probabilmente questo zucchero è un fattore di inibizione oltre una certa concentrazione.

Montipora Digitata

Montipora Digitata

Culture mantenute entro la molarità di 0,1 mM mantengono la clorofilla, che ricordiamo essere il pigmento responsabile della fotosintesi clorofilliana, senza la quale le alghe simbionti morirebbero e di conseguenza il corallo.

Per facilitare i conti agli appassionati di riproduzione batterica che utilizzano zucchero in acquario. La massa di glucosio/litro limite corrispondente alla concentrazione di 0,1 mM è :

Concentrazione (g/L)= M x MM = 0,0001 x 180 = 0,180 g/L

La matrice ECM per entrambi gli invertebrati è principalmente costituita da collagene, proteoglicani e glicoproteine. Il collagene è costituito da sequenze ripetute di Gly-X-Y, Y e spesso idrossiprolina.

Xenia, e discosoma, in acquario marino

Xenia, e discosoma, in acquario marino

Sappiamo sia da dati empirici che da dati di laboratorio che la vitamina C è essenziale per l’idrossilazione della Prolina.

L’aggiunta di acido ascorbico infatti aumenta la produzione di collagene del 40% in Montipora Digitata, mentre non risulta significativa per l’Alcionario Xenia Elongata.

Le particelle di carbonato di calcio depositate si ingrandiscono da 20 micrometri a 100 per la Montipora nell’arco di un paio di settimane. Mentre risultano scarse in Xenia, fatto giustificabile dalla diversa natura dei due animali. 

La Montipora è infatti un SPS, una sclerattinia quindi a scheletro calcareo e polipo piccolo. Mentre la Xenia è un alcionario, un cosiddetto “corallo molle“, che, come dice il nome è un corallo senza scheletro.

La calcificazione sembra procedere grazie a nuclei germinativi di natura organica prodotti nella matrice “SOM” (skeletal organic Matrix). Suddette sostanze organiche risultano essere amino acidi (acido glutammico e aspartico principalmente) e polisaccaridi solforati.

Conclusioni e concetti base sulla calcificazione

Il tutto appare essere abbastanza complicato per chi non è un biologo ma vediamo di riassumere i punti fondamentali.

  • Nel SOM si creano dei nuclei organici, aminoacidi e polisaccaridi, che danno origine alla calcificazione;
  • La clorofilla, e quindi le zooxanthellae, sono necessarie alla vita del corallo ed alla sua calcificazione;
  • La vitamina C è essenziale per l’avvenimento del processo aumentando la produzione di collagene, soprattutto negli animali a scheletro calcareo;
  • La concentrazione massima di glucosio in acquario non deve superare il valore di 0,180 grammi per litro.

[Fonte: Extracellular matrix production and calcium carbonate precipitation by coral cells in vitro]


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