Le diatomee sono microalghe unicellulari che svolgono un ruolo primario negli ecosistemi acquatici. Si trovano quasi ovunque ci sia acqua: in oceani, laghi, fiumi, su terreni umidi e persino in climi estremi. La loro funzione ecologica è fondamentale: si stima che siano responsabili del 20-25% della produzione di ossigeno del nostro pianeta attraverso la fotosintesi. Questi minuscoli organismi sono alla base dei cicli biogeochimici del carbonio e del silicio.
Appartenenti al regno Protista (divisione Bacillariophyta), le diatomee sono alghe brune con una struttura cellulare eucariotica e un metabolismo autotrofo. La loro capacità di adattamento le rende un oggetto di studio cruciale in molti campi, dalla biologia marina alla paleoclimatologia.
Le diatomee in sintesi: dalla cellula all’industria
La struttura unica: il frustulo di silice
Classificazione: diatomee pennate e centriche
La riproduzione: un ciclo di riduzione e crescita
Ruolo ecologico e applicazioni: dai bioindicatori alle scienze forensi
Dalla diatomea alla diatomite: la farina fossile
| Le diatomee in sintesi: dalla cellula all’industria | |
|---|---|
| Caratteristica | Descrizione chiave |
| Struttura | Guscio di silice chiamato frustulo, composto da due valve (epivalva e ipovalva). |
| Ruolo ecologico | Producono circa il 20-25% dell’ossigeno globale e sono alla base della rete alimentare acquatica. |
| Classificazione | Si dividono in centriche (simmetria radiale, planctoniche) e pennate (simmetria bilaterale, spesso bentoniche). |
| Riproduzione | Principalmente asessuata (causa riduzione dimensionale), seguita da una fase sessuata per ripristinare la taglia. |
| Prodotto fossile | I loro frustuli accumulati formano la diatomite (o farina fossile). |
| Applicazioni | Bioindicatori di qualità dell’acqua, filtrazione industriale, scienze forensi, insetticidi naturali. |
La struttura unica: il frustulo di silice
La caratteristica più distintiva delle diatomee è la loro parete cellulare, chiamata frustulo. Questo guscio rigido e finemente decorato è composto da silice amorfa idrata (opale biogenico). Il frustulo è formato da due parti, o valve, che si incastrano come una scatola con il suo coperchio: l’epivalva (superiore e più grande) e l’ipovalva (inferiore e più piccola). La superficie delle valve presenta complessi motivi di pori, coste e alveoli, chiamati strie, la cui disposizione è fondamentale per l’identificazione delle specie al microscopio. Alcune diatomee possiedono anche una fessura chiamata rafe, che consente loro di muoversi secernendo mucillagine.
Classificazione: diatomee pennate e centriche
La classificazione delle diatomee si basa principalmente sulla simmetria del frustulo. Si distinguono due ordini principali:
- Diatomee Centriche (Centrales): sono caratterizzate da una simmetria radiale (circolare, triangolare o poligonale). Generalmente non possiedono il rafe e sono immobili, vivendo sospese nella colonna d’acqua come parte del fitoplancton, soprattutto in ambienti marini.
- Diatomee Pennate (Pennales): presentano una simmetria bilaterale (a forma di bastoncello, lancia o navetta). Molte di queste specie possiedono il rafe e sono quindi mobili. Sono abbondanti sia in acqua dolce che salata e spesso vivono a contatto con un substrato (forme bentoniche).
La riproduzione: un ciclo di riduzione e crescita
Le diatomee hanno un ciclo vitale affascinante. La forma di riproduzione principale è quella asessuata per divisione cellulare. Durante questo processo, le due valve del frustulo si separano e ognuna rigenera una nuova ipovalva (la parte più piccola). Questo comporta che una delle due cellule figlie avrà dimensioni leggermente inferiori a quelle della cellula madre. Dopo diverse generazioni, la popolazione subisce una progressiva riduzione della taglia media. Raggiunta una dimensione critica, si innesca la riproduzione sessuata, che porta alla formazione di una cellula speciale chiamata auxospora, la quale cresce fino a ripristinare le dimensioni massime della specie, per poi formare un nuovo frustulo e ricominciare il ciclo.
Ruolo ecologico e applicazioni: dai bioindicatori alle scienze forensi
Grazie alla loro sensibilità alle variazioni chimico-fisiche dell’acqua, le diatomee sono eccellenti bioindicatori. La composizione delle loro comunità viene utilizzata da agenzie come l’ARPA per monitorare la qualità dei corsi d’acqua (inquinamento da nutrienti, pH, salinità). Le loro applicazioni, tuttavia, non si fermano qui. Nelle scienze forensi, il “test delle diatomee” è utilizzato per determinare se una persona è morta per annegamento: la presenza di diatomee specifiche nel midollo osseo può indicare che la vittima ha inalato acqua mentre era ancora in vita. Infine, in acquariofilia, la comparsa di alghe brune filamentose è spesso legata a una fioritura di diatomee, tipicamente in vasche di nuova costituzione e ricche di silicati.
Dalla diatomea alla diatomite: la farina fossile
Nel corso di milioni di anni, i frustuli silicei delle diatomee morte si sono accumulati sui fondali, formando enormi depositi fossili. Questi depositi danno origine a una roccia sedimentaria porosa e leggera chiamata diatomite, nota anche come farina fossile o terra diatomacea. Grazie alla sua elevata porosità e alla sua natura abrasiva, la diatomite ha innumerevoli usi industriali, come documentato da fonti scientifiche come Nature. Viene utilizzata come agente filtrante (per piscine, birra, vino), come assorbente industriale e come insetticida naturale in agricoltura biologica.
Fonte dell’immagine in evidenza: Wikipedia
Articolo aggiornato il: 29/09/2025
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