Scoperto per la prima volta nel 1985, l’Epulopiscium viviparus ha da subito attirato l’attenzione della comunità scientifica. Questo batterio, che vive in simbiosi all’interno dell’intestino di alcuni pesci chirurgo in ambienti tropicali come la Grande Barriera Corallina e il Mar Rosso, è talmente grande da poter essere osservato senza l’ausilio di un microscopio e ha un volume un milione di volte superiore rispetto a quello di batteri più conosciuti come l’E. coli.
Inizialmente, a causa delle sue dimensioni notevoli, gli scienziati pensavano che l’Epulopiscium viviparus fosse un protozoo e non un batterio. Il suo nome deriva dal latino “epulo”, che significa “ospite”, e “piscium”, che significa “di un pesce”. A differenza della maggior parte dei batteri che si riproducono per divisione binaria, l’E. viviparus produce fino a 12 copie di se stesso all’interno di una cellula madre, che poi vengono rilasciate, attive e capaci di nuotare – da qui il termine “viviparus”, che significa “nascita vivente”.
Per studiare questi batteri giganti è necessario catturare i pesci ospiti e preservare le cellule o estrarre il DNA e l’RNA il più rapidamente e accuratamente possibile. La collaborazione decennale con i biologi dei pesci della Lizard Island Research Station in Australia ha permesso di raccogliere e analizzare campioni preziosi.
Gli scienziati erano particolarmente interessati a scoprire come l’E. viviparus riuscisse a soddisfare le sue esigenze metaboliche estreme. I batteri che si nutrono di nutrienti presenti nel loro ambiente, anziché produrre energia dalla luce solare, si dividono generalmente in due gruppi: quelli che hanno accesso all’ossigeno e quelli che non ne hanno. In assenza di ossigeno, i batteri utilizzano spesso la fermentazione per ottenere energia, un processo che però non è particolarmente efficiente. La professoressa Esther Angert, autrice corrispondente dello studio, ha sottolineato che “gli organismi fermentanti semplicemente non ottengono lo stesso rendimento dai nutrienti”.
I ricercatori hanno scoperto che l’E. viviparus ha adattato il suo metabolismo per sfruttare al meglio l’ambiente in cui vive, utilizzando un metodo raro per produrre energia e per muoversi (lo stesso metodo di nuoto è utilizzato dai batteri che causano il colera) e dedicando una grande parte del suo codice genetico alla produzione di enzimi in grado di raccogliere i nutrienti disponibili nell’intestino del suo ospite. Tra gli enzimi più prodotti ci sono quelli utilizzati per produrre ATP, la “valuta energetica” di tutte le cellule. Una membrana altamente ripiegata che corre lungo il bordo esterno dell’E. viviparus fornisce spazio importante per le proteine che producono e trasportano energia, con alcune sorprendenti somiglianze con il funzionamento dei mitocondri nelle cellule di organismi più complessi.
