Le ultrastrutture della parete cellulare in Lithothamnion corallioides: un segnale del controllo biologico della mineralizzazione?

Le alghe calcaree sono importanti organismi calcificanti biocostruttori di fondi mobili (rodoliti) e duri diffuse in tutto il Cenozoico. Tra le rodoliti, il morfotipo a rami liberi (maerl) è presente sia in Atlantico che in Mediterraneo. Lithothamnion corallioides è una delle specie più abbondanti e diffuse nel maerl, tra 28°N e 58°N (Irvine and Chamberlain, 1994). Essa forma strutture ramificate, di colore da marrone a viola, spesso sterili, con diametro dei rami compreso tra 1-2 mm, e con apice a forma di pomello (Irvine and Chamberlain, 1994). In sezione longitudinale, i rami di L. corallioides mostrano un’alternanza di bande più chiare, legate allo sviluppo di cellule più allungate, e bande più scure, caratterizzate da cellule più tozze. Il banding è stato interpretato come la risposta della crescita variabile stagionale (Halfar et al., 2000), ma anche come l’alternanza tra cellule con ultrastrutture mineralizzate della parete differenti (Nash et al. 2019). Le pareti cellulari mostrano solitamente uno strato esterno con calcite aciculare tangenziale al plasmalemma, e uno più interno con calcite aciculare radiale (Giraud and Cabioch, 1976). La forma dei cristalli è stata interpretata come espressione fenotipica del genotipo, con risultati incoraggianti a livello di famiglia (Auer and Piller, 2020). Per valutare se le ultrastrutture subiscono modificazioni morfologiche nei diversi ambienti di vita della specie e a tassi di crescita diversi, sono stati studiati sei campioni di L. corallioides provenienti dall’Oceano Atlantico e dal Mar Mediterraneo da profondità variabili (12-66 m). A livello macroscopico, i campioni sono tutti morfotipi a ramo di colore bianco-rosa-lilla, lunghezza massima di 3 cm e diametro inferiore a 2,5 mm. Il campione di Morlaix (Francia, 12 m), dove studi genetici sulla biodiversità algale hanno escluso altre specie dello stesso genere (Carro et al. 2014), è stato identificato come L. corallioides. Su questo campione sono stati definiti gli elementi ultrastrutturali della parete cellulare, caratterizzata da un doppio strato: la parete primaria, più esterna, con cristalli di forma rettangolare molto allungati e appiattiti, simili ad aciculi tangenziali in sezione longitudinale; la parete secondaria, più interna, costituita da cristalli con forma di mattoncini tozzi e dai bordi arrotondati, solo apparentemente allungati e radiali al plasmalemma in sezione longitudinale. Sia il peritallo che l’epitallo mostra cellule con calcificazione primaria e secondaria con le stesse caratteristiche morfologiche. Il confronto degli altri campioni con questo, basandosi anche sulle ultrastrutture, ha permesso di identificarli come L. coralllioides. Sebbene siano vissuti in ambienti molto diversi e abbiamo un tasso di crescita differente (Piazza et al., under review), le ultrastrutture della parete non subiscono deformazioni, il che permette di sostenere che il processo di mineralizzazione nelle coralline sia biologicamente controllato.