Molto prima che l’essere umano inventasse le moderne alternative biodegradabili per contrastare l’inquinamento, il mondo microscopico produceva già i propri materiali polimerici. Molti microorganismi sintetizzano infatti composti denominati poliidrossialcanoati (noti con l’acronimo PHA), ossia poliesteri del tutto naturali accumulati all’interno delle cellule come riserva energetica e di carbonio. Per decenni la comunità scientifica ha ipotizzato che la scomposizione di questi polimeri fosse un’esclusiva prerogativa dei batteri stessi. Una rivoluzionaria ricerca scientifica pubblicata sulla rivista Nature (sulla testata specializzata Nature Ecology & Evolution) ha tuttavia smentito questo paradigma, dimostrando che il regno animale ha imparato a digerire la bioplastica naturale nel corso di una lunghissima evoluzione biologica.
La scoperta nell’organismo di Olavius algarvensis
Il punto di svolta di questo studio riguarda l’analisi dettagliata di una creatura marina singolare: l’Olavius algarvensis, un piccolo verme che vive nei fondali ed è completamente privo di bocca, intestino e sistema digerente classico. Questo organismo sopravvive grazie a una stretta simbiosi con batteri insediati sotto la sua pelle, dei quali sfrutta il metabolismo per nutrirsi. Dal momento che tali microbi arrivano a immagazzinare fino al 42% del proprio carbonio cellulare sotto forma di PHA, i ricercatori si sono chiesti come il verme riuscisse ad assimilare questa riserva. L’analisi genetica ha rivelato che l’animale produce autonomamente uno specifico enzima digestivo in grado di scindere la bioplastica naturale in molecole più semplici e direttamente utilizzabili per il proprio sostentamento.
Una capacità diffusa in tutto il regno animale
Gli scienziati hanno successivamente verificato se questa caratteristica fosse un’eccezione isolata o una proprietà biologica più diffusa. Esaminando i dati genetici di diverse specie, hanno rintracciato la presenza di enzimi degradatori di PHA in oltre 66 specie appartenenti a nove grandi gruppi animali. Dalle spugne marine fino alle stelle marine, passando per i lombrichi del terreno e i piccolissimi collemboli, la facoltà di metabolizzare questi polimeri naturali è risultata ampiamente distribuita sia in ambienti acquatici sia terrestri. Esperimenti condotti in laboratorio hanno confermato che gli enzimi animali provenienti da organismi filogeneticamente molto lontani tra loro sono perfettamente in grado di demolire i polimeri cellulari.
Il ruolo dei polimeri naturali nella catena alimentare
I risultati emersi dallo studio spalancano nuove prospettive sulla comprensione del ciclo del carbonio e delle dinamiche che regolano la catena alimentare a livello globale. La capacità di digerire i poliidrossialcanoati rappresenta una via di trasferimento nutrizionale finora del tutto trascurata, attraverso la quale il carbonio stoccato dai microorganismi entra direttamente nella dieta degli animali. Sebbene la tecnologia umana abbia sviluppato solo di recente materiali plastici degradabili, la natura ha anticipato questi processi di centinaia di milioni di anni, sviluppando contemporaneamente la produzione della materia e le chiavi biologiche per la sua completa assimilazione.