L’unione fa la forza: la vita coloniale di microscopici organismi marini

Osservando queste minuscole comunità si comprende come la cooperazione non sia un'invenzione dell'uomo, ma una strategia evolutiva antichissima. Anche nel mondo invisibile del plancton e dei microorganismi, la sopravvivenza passa spesso attraverso la collaborazione.

In natura siamo abituati a pensare che la collaborazione sia una caratteristica degli animali più evoluti. Eppure, osservando una semplice goccia d’acqua di mare al microscopio, si scopre che il principio dell’unione fa la forza è presente anche tra organismi invisibili a occhio nudo che hanno sviluppato strategie di sopravvivenza raffinate nel corso di milioni di anni di evoluzione. Tra questi, due gruppi particolarmente affascinanti sono i protozoi ciliati peritrichi coloniali e le diatomee. Sebbene appartengano a mondi biologici completamente diversi, entrambi dimostrano come la vita abbia spesso trovato nella cooperazione e nella vita coloniale una chiave per il successo.



I minuscoli unicellulari ciliati peritrichi in foto, probabilmente appartenenti al genere Zoothamnium, vivono fissati a un substrato e formano vere e proprie colonie. Ogni individuo è una singola cellula completa e autonoma, dotata di una corona di ciglia utilizzata per creare correnti d’acqua e catturare batteri, microalghe e particelle organiche di cui si nutre. Tuttavia, invece di vivere isolati, questi microorganismi scelgono una strategia diversa: unirsi.



In una colonia di Zoothamnium decine o centinaia di individui, chiamati zooidi, sono collegati da un peduncolo comune ramificato. Questa struttura non rappresenta soltanto un sostegno meccanico, ma un vero sistema integrato. Al suo interno è presente uno spasmonema, una fibra contrattile che permette all’intera colonia di reagire come un unico organismo. Quando un pericolo si avvicina, tutti i membri della colonia si contraggono simultaneamente in una frazione di secondo, ripiegandosi su se stessi come una molla. Si tratta di uno dei movimenti più rapidi osservabili nel mondo microscopico.



Lo spasmonema rappresenta una sorta di "muscolo" dei ciliati peritrichi, anche se biologicamente è molto diverso dai muscoli degli animali. La velocità di contrazione è impressionante: la retrazione avviene in pochi millisecondi. Negli Zoothamnium, il fenomeno è ancora più spettacolare perché la contrazione coinvolge simultaneamente decine o centinaia di individui collegati.
Veidamo la stessa contrazione al rallenty



Dal punto di vista biochimico, il meccanismo non utilizza ATP come fanno i muscoli animali. La contrazione dipende principalmente da una proteina chiamata spasmina, sensibile agli ioni calcio. Quando la concentrazione di calcio aumenta all'interno della cellula, le fibre dello spasmonema si accorciano rapidamente liberando energia elastica accumulata nella struttura.
Il vantaggio della vita coloniale è evidente. Riunendosi in gruppi, questi ciliati aumentano la superficie di alimentazione, sfruttano meglio le correnti d’acqua e ottengono una maggiore protezione dai predatori. Ogni individuo continua a svolgere le proprie funzioni vitali, ma la colonia nel suo insieme acquisisce capacità che il singolo non possiede.
Questi organismi svolgono inoltre un ruolo ecologico fondamentale. Filtrando continuamente l’acqua, contribuiscono al controllo delle popolazioni batteriche e al riciclo della materia organica, partecipando ai delicati equilibri degli ecosistemi acquatici. Per questo motivo sono considerati importanti indicatori della qualità ambientale delle acque.

Accanto alle colonie di ciliati, nel campione osservato erano presenti anche diatomee marine, microscopiche alghe unicellulari dal caratteristico colore dorato che costituiscono una delle principali componenti del fitoplancton mondiale.
Tra le numerose specie marine, quelle appartenenti al genere Licmophora si distinguono per la loro tendenza a vivere in colonie. Le cellule hanno una forma allungata, spesso simile a una clava o a una piccola tromba, e si dispongono a ventaglio attorno a un punto di attacco comune. Osservate al microscopio, queste colonie ricordano piccoli bouquet dorati che ondeggiano nelle correnti marine.



Il colore giallo-bruno visibile nelle cellule è dovuto alla presenza della fucoxantina, un pigmento fotosintetico che maschera in parte il verde della clorofilla. Grazie alla fotosintesi, le Licmophora trasformano l'energia solare in materia organica e rilasciano ossigeno nell'ambiente, svolgendo un ruolo fondamentale negli ecosistemi costieri.






Le colonie di Licmophora si sviluppano generalmente su alghe, rocce, conchiglie, pontili e qualsiasi superficie sommersa disponibile.


Vivendo insieme, le cellule possono occupare meglio lo spazio e aumentare l'esposizione alla luce e alle correnti ricche di nutrienti. Pur essendo unite in una struttura comune, ogni cellula mantiene la propria autonomia metabolica e continua a svolgere individualmente la fotosintesi.



È interessante osservare come Licmophora e Zoothamnium abbiano raggiunto una soluzione apparentemente simile partendo da esigenze completamente diverse. Le prime sono alghe fotosintetiche che collaborano per sfruttare al meglio luce e nutrienti; i secondi sono protozoi filtratori che si associano per migliorare l'efficienza alimentare e la difesa.
Le differenze non finiscono qui. Le colonie di Licmophora sono essenzialmente aggregazioni di cellule vegetali immobili, mentre quelle di Zoothamnium si comportano come strutture dinamiche.
Nonostante queste differenze, entrambi i gruppi testimoniano un principio fondamentale dell'evoluzione: l'organizzazione collettiva offre vantaggi che il singolo individuo non potrebbe ottenere da solo. Occupare meglio lo spazio, sfruttare le risorse in modo più efficiente, resistere alle perturbazioni ambientali e aumentare le probabilità di sopravvivenza sono benefici che hanno favorito la comparsa della vita coloniale in numerose linee evolutive.
Osservando queste minuscole comunità si comprende come la cooperazione non sia un'invenzione dell'uomo, ma una strategia evolutiva antichissima. Anche nel mondo invisibile del plancton e dei microorganismi, la sopravvivenza passa spesso attraverso la collaborazione.

di Aldo Marinelli del 28 giugno 2026