Un ceppo nuovo isolato da sorgenti di metano nel Kattegat appartiene alla specie planctometecale Novipirellula methanifontis sp. nov.

Un mondo nascosto nelle sorgenti sottomarine che ribollono

Molto al di sotto delle onde dello stretto del Kattegat, tra Danimarca e Svezia, il metano riaffiora attraverso “scogliere che ribollono” cementate da carbonato, alimentando una comunità di microbi vivace ma invisibile. Questo studio racconta la storia di uno di questi microrganismi: un batterio insolito con un genoma grande, una predilezione per gli zuccheri complessi e un modo strano di dividersi, che si è rivelato appartenere a una specie completamente nuova. Comprendere organismi di questo tipo aiuta gli scienziati a ricostruire come gli ecosistemi sottomarini riciclino il carbonio e può persino indicare nuovi strumenti biotecnologici, da enzimi inediti a potenziali antibiotici.

Vita al limite delle sorgenti di metano

Il batterio descritto di recente è stato originariamente raccolto decenni fa da sorgenti di metano nel Kattegat, dove bolle di gas risalgono continuamente da scogliere sul fondale consolidate dal carbonato. Queste sorgenti poco profonde ospitano sedimenti ossigenati in cui il metano viene rapidamente ossidato, creando forti gradienti chimici e una varietà di nicchie ecologiche. Il ceppo, conservato per anni nella collezione del microbiologo Heinz Schlesner, è stato recentemente riportato in vita e gli è stato assegnato il nome di laboratorio SH528^T. Pur provenendo da un habitat ricco di metano, il team ha dimostrato che il batterio in realtà non “mangia” metano. Respira ossigeno e si nutre di materia organica, inserendosi nella comunità più ampia che circonda il punto caldo alimentato dal metano.

Un batterio strano con uno stile di vita a gemmazione

Al microscopio, SH528^T appare e si comporta in modo molto diverso dai batteri da manuale. Appartiene al phylum Planctomycetota, un gruppo noto per una biologia cellulare insolita. Le cellule sono di colore salmone, ellittiche o quasi tonde, e formano piccoli ammassi informe in coltura liquida. Anziché dividersi in due per scissione centrale, si riproducono per “gemmazione polare”: una piccola cellula figlia sferica cresce da un’estremità di una cellula madre più grande, si allunga e poi si stacca. Le cellule prosperano a temperature moderate intorno a 24 °C e a un pH neutro o leggermente alcalino, in linea con le condizioni miti del loro habitat costiero marino.

Un genoma gigante pieno di strumenti per degradare gli zuccheri

Quando i ricercatori hanno sequenziato il DNA del batterio, hanno trovato un singolo cromosoma circolare di circa 10,5 milioni di paia di basi—grande anche rispetto agli ormai ricchi parenti in termini di geni. Il genoma contiene oltre 7.000 geni codificanti proteine, inclusa un’impressionante raccolta di quasi 300 geni per i cosiddetti enzimi attivi sui carboidrati. Questi enzimi sono specializzati nel degradare e modificare polisaccaridi complessi, le robuste molecole a base di zucchero che costituiscono, per esempio, le pareti cellulari delle alghe. Un simile arsenale suggerisce che SH528^T sia ben attrezzato per sopravvivere dove gli zuccheri semplici scarseggiano, digerendo materia organica più resistente e contribuendo al riciclo del carbonio nei sedimenti marini.

Inserire il nuovo arrivato nell’albero filogenetico batterico

Collocare SH528^T nell’albero della vita ha richiesto molteplici linee di evidenza genetica. Il team ha confrontato marcatori molecolari chiave—come il gene dell’RNA ribosomiale 16S, l’identità nucleotidica media complessiva e la percentuale di proteine condivise—with quelli di parenti noti. Tutte le analisi hanno collocato con fermezza il ceppo nella famiglia Pirellulaceae e nel genere Novipirellula, ma i valori di similarità sono risultati costantemente al di sotto delle soglie accettate per la determinazione della specie. L’analisi del pangenoma, che confronta l’intero repertorio genico di ceppi correlati, ha rivelato che SH528^T possiede più di 1.700 cluster genici unici, sottolineando la sua identità genetica distinta e suggerendo adattamenti ecologici specializzati, compreso il suo ricco corredo enzimatico e la capacità di produrre vari metaboliti secondari.

Un nuovo nome e perché conta

Considerati nel loro insieme—l’origine nelle sorgenti di metano, la forma cellulare distintiva e la divisione per gemmazione, l’eccezionale dimensione e diversità del genoma e la netta separazione genetica dai parenti più prossimi—questi elementi giustificano il riconoscimento di SH528^T come nuova specie. Gli autori propongono il nome Novipirellula methanifontis, che significa “della sorgente di metano.” Per i non specialisti, il messaggio chiave è che anche mari costieri ben studiati nascondono ancora attori microbici sconosciuti che guidano silenziosamente i cicli elementari. Catalogando e caratterizzando questi batteri, gli scienziati approfondiscono la comprensione degli ecosistemi marini e scoprono nuovi enzimi e composti bioattivi che potrebbero infine essere sfruttati in biotecnologia, medicina o applicazioni ambientali.

Citazione: Staack, M., Haufschild, T., Hammer, J. et al. A novel strain isolated from methane seeps in the Kattegat belongs to the planctomycetal species Novipirellula methanifontis sp. nov.. Sci Rep 16, 6537 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-025-33410-y

Parole chiave: batteri marini, sorgenti di metano, planctomycetes, diversità microbica, ciclo del carbonio