Uno scudo contro i raggi UV!

Finalmente è arrivato l’autunno, la stagione del “foliage”, dove una miriade di colori nuovi ed inusuali catturano i nostri occhi con la loro bellezza. E pensare che i colori che vediamo noi umani sono solo una piccola parte dei colori esistenti! Molti uccelli, per esempio i pappagalli, che per noi sono già coloratissimi, risultano ancora più colorati agli occhi dei loro partner grazie alle tinte ultraviolette che l’occhio umano non percepisce, ma che ciononostante esistono!

La luce del sole è piena di colori (lunghezze d’onda) che noi coi nostri occhi non siamo capaci di vedere. Con i loro occhi, i pappagalli riescono a captare dei colori ultravioletti.
A destra vediamo un pappagallo come verrebbe visto dai sui simili, con le sue piume colorate all’ultravioletto (immagini dei pappagalli riadattate dal Dr Klaus Schmitt, Weinheim, Germany).

Le tinte ultraviolette sono abbastanza diffuse nel regno animale a tutti i livelli. Ed in effetti, osservando al microscopio un campione di muschio raccolto nel campus della loro università, gli Scienziatimatti di oggi si sono imbattuti in un animaletto lungo meno di 1 mm che sembrava essere colorato con tinte ultraviolette. Possibile che anche esserini così piccoli usassero strategie di corteggiamento sofisticate quanto quelle degli intelligentissimi pappagalli?? 

Ecco i tardigradi! In alto vediamo Paramacrobiotus BLR che riflette la luce UV. In basso vediamo un altro tardigrada già conosciuto da tempo, Hypsibus exemplaris, che invece non è colorato con colori ultravioletti (da Suma et al. 2020).

Gli animaletti, il cui nome scientifico è Paramacrobiotus BLR, sono dei tardigradi, bestioline già conosciute per la loro incredibile capacità di sopravvivere nelle condizioni più estreme come prolungati periodi di assenza di acqua, alte temperature, ecc ecc. 

Gli Scienziatimatti si sono resi conto che Paramacrobiotus BLR aveva un superpotere in più rispetto agli altri tardigradi già conosciuti: era incredibilmente resistente alle radiazioni ultraviolette, i famosi raggi UV che usiamo per sterilizzare le superfici!! 

Possibile che questo superpotere fosse in qualche modo legato alla tinta, al pigmento ultravioletto delle bestioline?

In effetti, quando vediamo che un oggetto è di un certo colore, per esempio verde, significa che l’oggetto in questione respinge, o meglio riflette, la luce verde, mentre assorbe le luci di altri colori. 

Non sarà mica che Paramacrobiotus BLR usa i suoi pigmenti UV come scudo per proteggersi dalle malefiche radiazioni UV? I raggi ultravioletti potrebbero essere riflessi invece di penetrare in profondità ed andare a danneggiare il DNA dentro le cellule (come succede a noi quando prendiamo il sole senza crema solare!).

Per testare questa ipotesi, gli Scienziatimatti hanno estratti i pigmenti UV da  Paramacrobiotus BLR e li hanno spruzzati addosso ad un altro tardigrada non colorato. Il tardigrada non colorato moriva dopo 1 ora di tintarella di raggi UV, ma, una volta spruzzato con i pigmenti di Paramacrobiotus BLR, diventava super-resistente ai raggi UV!!

Il trucchetto ha funzionato addirittura con un altro animale: C. elegans, un verme, normalmente è sensibile ai raggi UV e muore se prova ad abbronzarsi sotto una lampada ultravioletta (di quelle potenti usate per disinfettare le superfici). Eppure, una volta ricevuta la tinta magica di Paramacrobiotus BLR, il verme diventava resistente ai terribili raggi UV.

Gli Scienziatimatti hanno estratto I pigmenti UV dai tardigradi Paramacrobiotus BLR (sul grafico: cerchietti bianchi). Come controlli ulteriori hanno usato l’acqua (sul grafico: cerchietti neri) ed hanno estratto i pigmenti da tardigradi che naturalmente, per via di variazioni individuali, erano poco colorati (sul grafico: triangoli neri, hypopigmented), oppure hanno preso l’estratto “UV-resistente” e lo hanno bombardato di raggi UV fino a distruggerlo (sul grafico: triangoli bianchi, photobleached: vediamo nella foto che ha perso tutto il suo colore, come un vestito che è stato lavato in maniera troppo aggressiva).
Nei grafici vediamo quanti animali sopravvivono ai raggi UV: solo gli animaletti che sono stati spruzzati con I pigmenti di Paramacrobiotus BLR sopravvivono!
Ed il trucco funziona addirittura con dei vermi (C. elegans) che sono un animale totalmente diverso dai tardigradi!! (da Suma et al. 2020; immagine di H. exemplaris viene da qui, mentre quale di C. elegans da qui).

Paramacrobiotus BLR ha quindi evoluto un bellissimo scudo colorato contro le radiazioni UV

Grazie agli Scienziatimatti che ci ricordano che ciò che è bello spesso è anche utile! 

Questo superpotere va ad aggiungersi alla già lunga lista di capacità dei tardigradi, che probabilmente sono ad oggi in pole position per la conquista della Terra! 

Immagine riadattata da Richaud et al. 2020.

Che il buco dell’ozono sia un piano segreto dei tardigradi per aumentare le radiazioni UV in arrivo dal sole e sterminarci? Non facciamoci battere dai tardigradi e vediamo di preservare il più a lungo possibile un ambiente favorevole per la nostra specie! 🙂


Qui il link alla ricerca originale: https://doi.org/10.1098/rsbl.2020.0391

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13 pensieri su “Uno scudo contro i raggi UV!

  1. Piccola nota personale. Fino a 37 anni non ho mai usato alcun tipo di protezione solare. Neanche quando vivevo all’equatore e si andava al mare dalle 10 di mattina alle 4 del pomeriggio e non c’erano né ombrelloni né alcun altro tipo di riparo: mai preso una scottatura, un arrossamento, niente di niente. A trentasette anni, visto che era diventato talmente di moda mettere la crema solare, ho deciso di farlo anch’io. Dopo otto giorni ha cominciato a venirmi fuori una fastidiosissima eruzione cutanea, che il giorno dopo è aumentata e poi ancora di più, e non avevo idea di che cosa fosse perché non mi era mai capitato niente del genere. Alla fine sono stata costretta ad andare al pronto soccorso. “Eritema solare, deve proteggersi”. “Ma io mi proteggo!” “Deve proteggersi di più. L’anno dopo ho alzato la protezione, e l’eritema è uscito al settimo giorno. L’anno dopo ho alzato ancora ed è uscito al quinto, più alzavo la protezione e prima arrivava la reazione, quando sono arrivata alla protezione totale è venuta fuori il primo giorno. E allora ho capito. Ho buttato via tutto e l’eritema solare non è più venuto. Adesso metto qualcosa perché invecchiando la pelle si secca, i primi giorni una crema con la protezione bassissima (10 per il viso e 6 per il corpo) e dopo qualche giorno solo crema idratante senza alcuna protezione. E la logica c’è: siccome il sole danneggia la pelle, questa per difendersi si scurisce; con la crema protettiva si scurisce molto più lentamente e quindi il sole ha tutto il tempo di fare con comodo tutti i disastri che vuole.
    Andando al tema del post, premesso che non ho alcun pregiudizio nei confronti della ricerca pura, senza immediate finalità pratiche, questa scoperta ha qualche utilità per noi?

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    1. In effetti, come per tutte le cose, anche sule creme c’è un dibattito scientifico. La situazione è simile a quella che ormai conosciamo bene delle mascherine: è uno strumento protettivo, il ché non significa che una volta che ci mettiamo la crema siamo invincibili, semplicemente passano un po’ meno raggi UV-A e UV-B (quelli con lunghezza d’onda più lunga che entrano in profondità nella pelle), ma i raggi UV-C passano lo stesso e alla fine possiamo lo stesso bruciarci. Come per la mascherina, la crema va saputa usare (per esempio va rimessa spesso) e deve essere usata insieme ad altri accorgimenti (per esempio non mettersi sotto il sole a mezzogiorno). Come per le mascherine, la crema può addirittura rivelarsi dannosa se, dopo essercela messa, ci sentiamo invincibili e facciamo cose “pericolose” come restare 12 ore sotto il sole. Non dico che questo sia il tuo caso, ma spesso il problema degli strumenti di prevenzione è proprio il considerarli scudi che ci autorizzano a comportarci come vogliamo, mentre in realtà avvalersi di uno strumento preventivo non dovrebbe renderci più imprudenti del solito.

      Per il tuo caso azzardo una ipotesi basata sulla mia esperienza individuale (lo facciamo per divertirci perché comunque i casi inidviduali non provano granché): fino a che ho vissuto in Italia non ho mai avuto grossi problemi con le scottature al mare, complice la mia pelle un po’ più scura della media. Dopo il primo inverno passato in Germania invece ho cominciato a bruciarmi nonostante la crema anche dopo poche ore di mare. Questo perché durante l’anno non ero stato esposto al sole come in passato e la ma pelle non era più “allenata”! Se hai cominciato ad usare la crema dopo la tua esperienza in Etiopia è possibile che la tua pella fosse nella mia stessa situazione dopo il trasferimento in Germania.

      La scoperta dei tardigradi può insegnarci qualcosa sull’evoluzione: possibile che i pappagalli abbiano sviluppato la strategia dei pigmenti UV per proteggersi dagli effetti dannosi del sole? In effetti gli animali con tinte ultraviolette vivono tutti nelle zone tropicali ed equatoriali, quindi potrebbe esserci stata una pressione evolutiva per favorire un adattamento del genere.
      Altra cosa: questo nuovo tipo di tardigradi è nuovo o è evolutivamente antico? Possibile che questi animali stiano guadagnando terreno perché più adatti al nuovo clima terrestre, più caldo e con più radiazioni ultraviolette che arrivano al suolo?

      E tutto quello che riguarda la nostra comprensione dell’evoluzione ci apre nouvi scenari per la ricerca di forme di vita extraterrestri.

      Sono tutte cose abbastanza astratte, ma è appunto ricerca di base 🙂
      Anche CRISPR/Cas è partito così.

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      1. In Somalia (non Etiopia) ci sono andata a 35 anni. Prima al mare stavo in spiaggia dalle nove di mattina alle sette-otto di sera, sempre al sole, ininterrottamente, senza crema. Mai scottata. E tieni conto che di pelle sono bianchissima (col mio culo di notte ci puoi tranquillamente leggere il giornale). Ho cominciato ad avere problemi quando ho cominciato a usare la protezione (con creme di marche diverse, non è che avessi un’allergia a una) e ho smesso di averne quando ho smesso di usarla. E non puoi dirmi che con la crema ci stavo di più, visto che prima ci stavo 10-11 ore!
        Per quanto riguarda il colore viola, mi è venuta in mente una cosa, non so se c’entra. Avevo una collega, bionda ma con pelle da rossa, sai quelle pelli bianchissime che non si abbronzano mai mai mai. Per quanto stesse al sole si scottava fino a perdere la pelle ma abbronzatura zero. E la cosa le seccava da matti. Sicché ad un certo punto si è messa a usare prodotti abbronzanti, che non so che cosa contenessero ma insomma la facevano scurire. solo che invece di diventare, come con le abbronzature naturali, miele o ambra o nocciola o caffelatte (un’altra collega, oltretutto senza alcuna ascendenza meridionale, diventava proprio nerastra. La invidiavo a morte), lei diventava di un orrendo marroncino-violaceo. Proprio si vedevano nettissime le sfumature violacee: secondo te ha qualcosa a che fare con tutta questa faccenda?

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      2. Somalia, certo! Chissà da dove mi e uscito Etiopia! 🙂
        Una mia amica tedesca era rossa e si bruciava anche nelle giornate nuovolose. Mi sa che quando uno ha la pelle così chiara ed inizia e prendere carotenoidi ed altri prodotti per forzare l’abbronzatura finisce per creare qualcosa a cui non siamo abituati, un colore strano che non ci sa molto di abbronzatura. Chissà se magari c’entrano qualcosa i colori nello spettro dell’ultravioletto.. potrebbe anche essere

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      3. Etiopia è uscito dal fatto che erano entrambe nostre colonie (nostalgico dell’Impero e di quando c’era Lui, eh?)
        A proposito di carotenoidi, ho letto non molto tempo fa che le nostre carote di color arancione sono degli autentici OGM creati nel XVII secolo (alla faccia di quelli che OGM vade retro satana, “non sia mai che poi mi crescono le orecchie d’asino” – sentito personalmente) perché quelle originarie erano di colore viola.

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      4. Accidenti se Lvi mi manca 😉
        Sugli OGM nell’agricoltura si potrebbe parlare per anni. L’uomo ha sempre agito sul genoma delle piante per renderle più adatte ai suoi bisogni e al commercio. Però lo ha fatto selezionando semi, un po’ come Mendel ed i suoi studi sulla pianta di pisello, ed è praticamente impossibile in questo modo cambiare solo il carattere che ci interessa, come per esempio il colore o il sapore della pianta. Questa selezione genetica imperfetta porta con sé tanti effetti collaterali (non necessariamente dannosi, ma sicuramente non voluti). Addirittura siamo arrivati a bombardare di raggi gamma i semi di grano per indurre mutazioni nel DNA della pianta e poi selezionate gli steli che crescono meglio o che rendono di più. Poi però, misteriosamente, se si propone di usare una tecnica più mirata e meno dannosa per fare la stessa cosa (Talen o CRISPR, per esempio)… apriti cielo, la natura non si tocca.
        Eppure, proprio come dici tu, tutto quello che mangiamo non è più “naturale” da millenni.
        Questo studio per esempio dimostra come una variante di un gene che rende i pomodori gustosi sia stata involontariamente persa durante i processi di selezione fatti dai nostri antenati:
        https://www.nature.com/articles/s41588-019-0410-2

        Reinserire il gene sarebbe la cosa più naturale possibile da fare 🙂
        Speriamo di riuscire a vedere un giorno l’accettazione dell’ingegneria genetica nell’agricoltura!

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      5. La cosa più buffa è che quelli che più hanno orrore e terrore degli OGM sono quelli che pretendono il bio assoluto. Ignorando evidentemente innanzitutto le colossali truffe che si nascondono dietro il cosiddetto bio, secondo, che le coltivazioni OGM sono le uniche a poter essere realmente bio al 100%, in quanto possono essere rese totalmente refrattarie ai parassiti e quindi non hanno bisogno di alcun genere di antiparassitari. Quindi mangiano antiparassitari, probabilmente anche qualche parassita che è riuscito a sopravvivere e che riesce a sfuggire anche al lavaggio, e comunque OGM lo stesso, anche se non possono permettersi di dichiararlo.

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