I microrganismi nelle acque: prime scoperte e primi studi
I microrganismi, diffusi in tutta la biosfera, sono
abbondantissimi anche negli ambienti acquatici.
Tuttavia, per secoli la percezione del
mondo acquatico è rimasta limitata dalla capacità di visione dell'occhio umano e
dalle dimensioni delle maglie delle reti da pesca. Questo mosaico tunisino del IV sec. d.C. illustra bene il concetto: erano noti e
ben descritti soltanto gli organismi con dimensioni tali da essere trattenuti dalle reti
Gli ambienti acquatici sono stati difficili da conoscere per l'uomo, animale aereo, che
per esplorarli ha bisogno di tecnologie per penetrare nelle acque e estrarre ciò
che esse contengono. |
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In altre parole le conoscenze che l'uomo ha del mondo acquatico
dipendono dagli strumenti di indagine e di analisi dei quali dispone.
Questi sono andati sviluppandosi nei secoli e con il progredire delle tecniche di
rivelazione e misura di ciò che è disperso nelle acque, l'uomo si è fatta un'idea
sempre più chiara e dettagliata degli ecosistemi acquatici.
E' difficile stabilire chi per primo ha scoperto l'esistenza di forme di vita
microscopiche nelle acque. Certamente il primo che ne ha osservate e descritte un gran
numero è stato A. Leeuwenhoek (1632 - 1723). Questo studioso, utilizzando
microscopi semplici (cioè dotati di una sola lente) simili a quello illustrato, ha
computo una enorme quantità di osservazioni ed ha descritto per la prima volta
crostacei microscopici, protozoi, rotiferi, alghe e batteri.
Le prime incisioni raffiguranti un organismo acquatico che, almeno nei suoi stadi
larvali, è microscopico sono state pubblicate nel 1669 da Swammerdam. Si
tratta di un crostaceo abitatore comune delle acque dolci: la Daphnia.
| L'evoluzione dei microscopi composti ( il primo sarebbe stato costruito
dall'olandese Jannsen nel 1595) procede dal '600 all' '800, quando i miglioramenti nella
produzione di lenti ne decretano la superiorità sui microscopi semplici. Per chi fosse
interessato alla storia dei microscopi c'è un sito dedicato ad essa
molto ben fatto e ricco di illustrazioni:
www.inventor.abaut.com/science/inventors/library/inventors/blmicroscope.htm
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Il problema della visione dei microrganismi acquatici viene risolto con l'introduzione
del microscopio già nel 17° secolo. Bisogna invece attendere il 1845 per
avere un dispositivo per concentrare i microrganismi acquatici. In quell'anno
infatti, J. Muller per primo costruisce ed utilizza una rete conica in stoffa
a trama molto fitta che per "pescare" particelle ed organismi (il plancton), con
dimensioni attorno al centinaio di micron, che vivono sospesi nelle acque.
Per tutto il resto del secolo il plancton di mari e laghi viene catturato con reti
simili a questa e studiato. Intanto migliora la tecnica di produzione delle reti da
plancton.
Nel 1904 il primo limnologo, F.A. Forel, illustra la tecnica di
campionamento ed elenca le reti da plancton disponibili suddivise per dimensioni delle
maglie.
Gli organismi del plancton che si catturano con reti di
questo tipo possono essere:
- macroscopici: piccoli
organismi pluricellulari (crostacei) che da adulti possono raggiungere
lunghezze di alcuni mm.
- microscopici: pluricellulari
(stadi larvali dei crostacei, rotiferi) o unicellulari (ciliati, la maggior
parte del plancton vegetale, batteri); essi possono diventare visibili a occhio nudo
quando appartengano a specie che si possono aggregare e formare colonie
| Il confine tra macroscopico e
microscopico ha, quindi, un valore essenzialmente operativo: non è una linea di
demarcazione netta e definitiva. |
Nel 19° secolo, inoltre, nasce e si sviluppa la
microbiologia, cioè lo studio dei batteri propriamente detti
| si dimostra la
connessione causale tra presenza di microrganismi e |
{ |
trasformazioni
chimiche (fermentazione, Pasteur) |
} |
avanzano la
microbiologia industriale e medica |
| insorgenza di
malattie (Koch) |
nelle acque:
- i microrganismi sono dispersi: bisogna
concentrarli per averne quantità sufficienti per lo studio e l'osservazione.
Però: le reti non trattengono particelle < 50 µm; i filtri con pori inferiori
rimuovono i batteri ma non ne permettono il recupero.
- i batteri acquatici vengono studiati
con colture di arricchimento: Si scoprono
=> il ruolo delle alghe azzurre nella fissazione dell'azoto,
=> i batteri autotrofi capaci di crescere in ambienti completamente inorganici
=> il ruolo dei batteri nei cicli biologici più importanti: ciclo del Carbonio,
dell'Azoto, dello Zolfo.
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