Movimento delle Diatomee

[Dante]

Molte diatomee Pennales sono in grado di strisciare con il tipico movimento lento a navetta, ma in un prelievo di fondale limoso alle foci del Rubicone mi sono imbattuto in queste diatomee dal comportamento (almeno per me) sorprendente. A basso ingrandimento mi sembravano dei vermi, i soliti nematodi che mescolano il terreno e che tanto disturbano le osservazioni, poi incuriosito dalla "qualità" del movimento sono salito di ingrandimento ed ho visto che a muoversi in maniera così rapida erano intere colonie di diatomee:

[youtubenew]SPfhjazILYA[/youtubenew]

Molto interessante dal punto di vista meccanico: le diatomee (sembrano delle Fragilaria) sono collegate fra loro attraverso il rafe e pur muovendosi ogni singola cellula con la consueta lentezza, l'effetto complessivo è quello di moltiplicare velocità e forza in una struttura telescopica, riuscendo così a spostare intere masse di detriti. Quando queste lunghe catene ( ne ho contata una con più di cinquanta diatomee) incontrano un ostacolo insormontabile non si irrigidiscono bloccando il loro movimento, ma continuano ad espandersi disperdendo la forza della spinta in una struttura semicircolare. Le colonie sono molto stabili e autonome, non si spezzano neppure quando si scontrano fra loro dando così la suggestione di organismi pluricellulari, inoltre vi sono alcune specifiche diatomee della catena che, di volta in volta, fanno da cardine al movimento... Insomma, ce n'è quanto basta per far felice un ingegnere alla ricerca di nuove strutture efficienti ed auto-regolantesi!
La cosa però che mi ha sollevato più domande è in significato evolutivo di questo comportamento: se il vantaggio per "il terreno" sembra evidente, venendo rimescolato ed arieggiato proprio come fanno vermi e lombrichi allo scopo di nutrirsi, qual'è il vantaggio che ne traggono queste diatomee, organismi vegetali per lo più autotrofi?
Forse che, dal loro oscuro mondo fangoso, si fanno spazio fra i detriti per cercare la luce?

[500paolo]

Non so se e' un problema mio ma non vedo niente.

[Dante]

Non capisco perchè, ma succede... metto direttamente url del video:

http://youtu.be/SPfhjazILYA
[web_site]http://youtu.be/SPfhjazILYA[/web_site]

[Enotria]

Basta che tu lo inserisca in modo corretto: finora te li correggevo io, ora è bene se i link li scrivi per bene tu fin dall'inizio.

Nel caso dei filmati di YouTube, devi mettere il comando di chiamata che è [youtubonew][/youtubenew] inserendo in mezzo al comando il SOLO codice del tuo filmato, nel tuo caso, ad esempio, SPfhjazILYA

Quindi il comando completo sarà: [youtubonew]SPfhjazILYA[/youtubenew]

n.b.: ho cambiato una "e" in una "o" solo per non far scattare il comando, tu scrivilo giusto.
Provare per credere !

[500paolo]

Bello e divertente! Peccato per la risoluzione...1080p o anche 720p era meglio.

[arturoag75]

Dante, non è che per caso è un effetto ottico dovuto alla prospettiva? Effettivamente sembra che le diatomee ( al min. 1,38 ad esempio) striscino le une con le altre , ma quello che mi sembra di notare è che l'insieme ruoti intorno ad una diatomea fissa, dandoci però la straordinaria illusione dello spostamento, peraltro velocissimo!
Potrei sbagliarmi ma vediamo cosa dicono gli esperti.
Saluti
Arturo

[Dante]

No Arturo, non si tratta di una illusione di prospettiva! le ho osservate per ore: sono inequivocabilmente collegate fra loro, vanno veloce, rimescolano il fango come vermi e fanno molti più movimenti sincronizzati di quelli che ho filmato.
A 0,10 l'arco che si forma, di più di 20 diatomee collegate fra loro, sembra dovuto alla impossibilità di espandersi a causa di grossi ostacoli, da 0,32 ho cercato di filmare l'intensa attività di rimescolamento di queste colonie di diatomee, che pur scontrandosi fra loro non si spezzano e rimangono sempre dello stesso numero, a 1'38 il singolare fenomeno della diatomea che fa da cardine che peraltro non accade sempre, più spesso molte colonie sembrano fluttuare nel vuoto cambiando continuamente angolo di espasione-contrazione.
E' un effetto sorprendente.
Appena posso faccio altre riprese.

[arturoag75]

............. sono inequivocabilmente collegate fra loro....

....che siano collegate non ho dubbi!
ho riguardato con attenzione il video:......se vai dal min. 0.7 a 0.24 osservi che quella fila sembra accorciarsi ma in realtà sta ruotando, cioè le singole diatomee rimangono al loro posto e l'illusione è quella appunto dell'accorciamento, e questo perchè le une sulle altre si trovano tutte alla stessa e precisa distanza....
mi è capitato qualche volta di vederle ma mai che si muovessero le une sulle altre!
Ovviamente non insisto e aspetto altri filmati!
arturo

[Dante]

Bello e divertente! Peccato per la risoluzione...1080p o anche 720p era meglio.

L'ho caricato a 720p ma a seconda della velocità di connessione che uno ha youtube abbassa automaticamente la risoluzione.

[500paolo]

No no, a me YT non mi abbassa proprio nulla, tutti i filmati vengono in automatico riprodotti alla massima risoluzione, ci sono plug-in apposta.
Controlla bene il formato in cui hai salvato il video.

[Enotria]

Ho trovato spesso queste diatomee che si muovono in file organizzate e sempre mi sono chiesto in che modo siano sincronizzate fra di loro.
Infatti, se è facile capire una sincronizzazione "da contatto" fra diatomee adiacenti, non riesco a capire come facciano a sincronizzarsi fra loro la prima e l'ultima della fila.
Nulla apparentemente le collega, eppure nello stesso istante tutte si allungano e, nell'istante successivo, tutte si ricompattano.
Come fanno ? Si danno la voce ? E, in ogni caso, chi è che comanda ?

[StefanoB]

Ciao a tutti,

si tratta di Bacillaria paxillifer, che vive tipicamente in colonie il cui movimento coordinato si deve probabilmente alla presenza di microfilamenti che collegano le varie cellule.
Si legga ad esempio http://www.umanitoba.ca/faculties/medic ... on_(1992a)

A presto,
Stefano

[Dante]

Grazie Stefano ho controllato in internet e si tratta proprio di Bacillaria Paxillifer!
Affascinante organismo.
Mistero risolto per quanto riguarda la classificazione.
Ma che vantaggio evolutivo trae dal rimescolare così il terreno?

[Dante]

Come fanno ? Si danno la voce ? E, in ogni caso, chi è che comanda ?

Anche queste bacillaria, con la loro coordinazione e sincronia, sembrano esperimenti della natura verso la pluricellularità, come le volvox, con le colonie madri composte comunque di cellule ancora indipendenti e le colonie figlie all'interno o come i mixomiceti che conoscono sia lo stadio unicellulare che pluricellulare con il pseudoplasmodio... la meraviglia per questi meccanismi è la stessa che si prova per le funzioni vitali automatiche (che non necessitano di un sistema nervoso) degli organismi pluricellulari.
Da un punto divista evolutivo si può dire che se 800 milioni di anni fa non fossero comparsi sulla Terra organismi come Dictyostelium Discoideum, un mixomiceta fra i più studiati, oggi non ci saremmo neppure noi

[Dante]

Ho letto in rete che bacillaria paxillifer è diffusa sia in acque dolci che in acque salate come specie bentonica ed in effetti nel mio prelievo è presente solo sul fondo fangoso. Due settimane fa, appena raccolta, era massiva e così sono riuscito a trovare anche colonie in un campo aperto, senza detriti attorno, per cercare di fare delle belle riprese. Ora il micro ambiente è completamente cambiato: le bacillaria sono rare mentre stanno diventando massivi i ciliati e le poche che ho trovato sono esclusivamente nel fango. In rete ci sono molti bei video, in campo aperto, e mi domando se hanno fatto come ho fatto pure io nel primo video, scegliendo le poche ben visibili o se invece è comune trovare queste diatomee anche sospese nel liquido come plancton.
Tutto ciò per trovare una risposta alla possibile funzione di questo movimento… come specie bentonica riesco ad immaginarmene qualcuna, come specie planctonica no.

[youtubenew]HXLxVfSncfI[/youtubenew]

In questo ultimo video a 0,09 ho cercato di cogliere una cosa molto comune nelle mie osservazioni: la capacità di spostare e agganciare grandi masse di detriti. A 0,31 un ciliato che interagisce con il movimento della diatomea (e possibile affermare il contrario?). Quindi stimolato dalle perplessità di alcuni di noi a proposito dell’articolato movimento di scivolamento con se stessa, tipico di questa diatomea, ho cercato di cogliere momenti in cui fosse evidente: a 0,47 una colonia chiusa fra due bolle d’aria può solo scorrere lentamente in su e giù e a 1,03 un’altra colonia oramai completamente all’asciutto può fare solo lievi movimenti di scorrimento.
Comunque questa diatomea era già descritta nella Troussset Encyclopedia del 1886, ero io che non l’avevo mai vista.

[arturoag75]

........Quindi stimolato dalle perplessità di alcuni di noi a proposito dell’articolato movimento di scivolamento con se stessa, tipico di questa diatomea, ho cercato di cogliere momenti in cui fosse evidente: a 0,47 una colonia chiusa fra due bolle d’aria può solo scorrere lentamente in su e giù e a 1,03 un’altra colonia oramai completamente all’asciutto può fare solo lievi movimenti di scorrimento.

Dante, ti assicuro che se prima avevo qualche riserva, dopo avere visto il tuo secondo filmato non ne ho più. ...strisciano ...eccome!
cmq soggetto interessantissimo
Arturo