Al phylum Chlorophyta, appartengono organismi che, si debbono considerare profondamente differenti da tutti gli altri non solo morfologicamente, ma anche e forse soprattutto per quanto concerne i cicli vitali.

Dei 450 generi con oltre 7000 specie ad oggi catalogate, la maggioranza appartiene al plancton ed al benthos d’acqua dolce.

Per tale motivo sono di estremo interesse per ogni acquariofilo, spesso chiamato a condurre vere e proprie battaglie nel tentativo di limitarne la proliferazione.

Alghe verdi filamentose dal caratteristico aspetto cotonoso. (foto Vincenzo Maisto)

Le alghe verdi posseggono tutta una serie di caratteristiche particolari che fa di loro il gruppo di protisti da cui si possono considerare evolute le piante superiori.

Come quest’ultime sono provviste di clorofilla a e b in grado di mascherare altri pigmenti come caroteni e xantofille e di determinarne il caratteristico colore verde.

Il più importante polisaccaride di riserva è l’amido, sintetizzato sui pirenoidi e libero in forma di granuli all’interno dei plastidi.

Al pari delle piante, molte specie, posseggono una rigida parete composta da polisaccaridi cellulosici, emicellulose e sostanze pectiche.

Come le piante, attuano una fotosintesi comportante la scissione di H2O:

CO2 + 2H2O  ------>  (CH2O) + O2 + H2O

dove (CH2O) rappresenta il carboidrato generato dalla riduzione.

Un tempo le alghe verdi erano classificate solo sulla base di aspetti morfologici esterni. Oggi, tuttavia, studi di ultrastruttura e biologia molecolare, hanno consentito di suddividerle in 3 classi:

1. Chlorophyceae

2. Ulvophyceae

3. Charophyceae (Raven et al., 1999).

Le Chlorophyceae o clorofite comprendono forme flagellate od aflagellate unicellulari, coloniali o filamentose.

In quest’articolo ci occuperemo esclusivamente delle forme filamentose ben note a tutti gli acquariofili e di cui il genere Oedogonium è il più rappresentativo e quello sul quale vale senz’altro la pena di focalizzare la nostra attenzione.

Filamento di Oedogonium capillare. Ingrandimento 400x

Filamentose non ramificate

Le alghe verdi appartenenti all’ordine Oedogoniales comprendono varie specie del genere Oedogonium che possono considerarsi  un tipico e comune esempio di alghe filamentose non ramificate.

Le cellule sono mononucleate e contengono un unico e grosso cloroplasto dotato di pori e numerosi pirenoidi.

Il ciclo vitale è aplonte. Le zoospore, la cui formazione contraddistingue la riproduzione asessuale, si sviluppano dall’intero contenuto di una cellula del filamento.  All’incirca un’ora dopo la  fuoriuscita dalla cellula da cui si sono originate (figura 3) perdono i flagelli iniziando una serie di divisioni mitotiche che portano alla formazione di un nuovo filamento.

Zoospora appena uscita dalla cellula da cui si è originata. Ingrandimento 400x

I filamenti cominciano il loro sviluppo attaccati ad un substrato (figura 4) mediante cellule basali munite di ventosa.

Attaccata ad una pianticella di Riccia fluitans, Oedogonium sp. incomincia il suo sviluppo. Ingrandimento 400x

Tallo filamentoso in formazione. Ingrandimento 400x

Durante la divisione cellulare, avviene la formazione di caratteristiche scanalature anulari (figura 6) il cui numero corrisponde esattamente alle divisioni attribuibili ad una determinata cellula.

Sezione di filamento in cui sono evidenti le scalanature anulari. Ingrandimento400x

Nella riproduzione sessuale, alcune cellule del tallo filamentoso, s’ingrossano originando oogoni. In altri filamenti, ma anche sullo stesso, all’interno di altre cellule si producono spermatozoidi molto simili alle zoospore, ma caratterizzati da dimensioni decisamente minori e da un particolare colore giallastro.

Importanti organismi segnalatori

Le alghe appartenenti al genere Oedogonium, prediligono acque betamesosaprobie (acque mediamente inquinate) ferme od a lento scorrimento con un buon contenuto di ossigeno.

In particolare, Oedogonium capillare è un importante organismo segnalatore di questa categoria di acque. Non a caso, infatti, è tra le prime specie algali a svilupparsi in un acquario di nuovo allestimento.

In questi acquari il processo di biodegradazione è ancora incompleto e la presenza di un discreto contenuto di azoto ammoniacale (ma non solo) ne può favorire lo sviluppo.

Col passare delle settimane, se le condizioni lo permettono, s’insedia un’importante flora di batteri nitrificanti che sottraggono l’azoto ammoniacale a queste ed altre alghe. L’ossigeno permane, anzi in genere  aumenta a seguito dei processi fotosintetici perpetrati dalle piante, però importanti elementi nutritivi vengono rapidamente degradati e questo li sottrae allo sfruttamento delle alghe. La quantità di azoto ammoniacale disponibile si riduce e contemporaneamente aumenta quella dell’azoto nitrico. Le piante crescono e producono biomassa e contemporaneamente aumenta la superficie colonizzabile dai batteri che vanno a formare un sottile biofilm su foglie ed altre superfici sommerse influendo positivamente sull’ecosistema. La qualità dell’acqua migliora e se non si sono commessi errori o non se ne commettono le alghe incominciano a ritrarsi. Le condizioni non sono più quelle che ne hanno favorito lo sviluppo.

Le alghe verdi filamentose, ed in particolare quando appartenenti al genere Oedogonium, vanno dunque viste quali importanti organismi segnalatori della qualità di un’acqua. La loro comparsa va sempre tenuta in debita considerazione ed è quindi importante cercare di comprendere le cause che ne hanno consentito lo sviluppo. Indicativamente, queste possono essere attribuibili a:

1. Processi di nitrificazione insufficienti.

2. Fertilizzazione prematura in un acquario di recente allestimento.

3. Errori nel dosaggio dei fertilizzanti.

4. Persistente difficoltà d’insediamento  della flora nitrificante.

1. Processi di nitrificazione insufficienti. La loro comparsa, come si è detto, può considerarsi normale durante i primi tempi di funzionamento di una vasca quando la biomassa nitrificante è ancora insufficiente (figura 7) . Solo il loro mancato ridursi a distanza di 2-4 mesi dall’allestimento od  una proliferazione incontrollata, debbono considerarsi come un chiaro indice di deterioramento della qualità di un’acqua, spesso riconducibile ad un’insufficiente biomassa nitrificante.

La pur consolidata abitudine d’inserire i pesci a distanza di solo 30-40 giorni dall’allestimento di una vasca, può risultare del tutto controproducente e ritardare il raggiungimento di quell’equilibrio che ci consente di allevare le piante senza dover lottare costantemente contro una presenza algale spesso insostenibile.

Bisogna sempre tenere bene a mente che prima di 4-6 mesi difficilmente in un acquario si avranno condizioni tali da scongiurare il pericolo di uno sviluppo incontrollato di alghe. Questo, in buona parte, è dovuto alla lentezza con cui si instaura all’interno di una vasca una significativa popolazione di batteri nitrificanti.

Spesso il prematuro popolamento di una vasca, non solo causa  il persistere di varie specie algali filamentose ma favorisce l’insorgere di condizioni tali da portare allo sviluppo di altre specie meno facilmente contrastabili come le “famigerate” alghe a pennello, cioè alghe brune appartenenti in molti casi al genere Audinella.

2. Fertilizzazione prematura. Appena trapiantate, le piante necessitano di un periodo di acclimatamento più o meno lungo a seconda delle specie ed a seconda delle condizioni presenti in vasca. Fertilizzare durante questo periodo è del tutto controproducente e certamente il farlo va ad esclusivo vantaggio delle alghe.

In genere conviene attendere circa 2-3 settimane prima di cominciare a fertilizzare e farlo sempre con dosaggi inferiori a quelli consigliati tenendo bene a mente l’effettiva biomassa vegetale presente in vasca e le sue risposte, variabili da specie a specie.

3. Errori di dosaggio dei fertilizzanti. I dosaggi andrebbero sempre rapportati alla biomassa vegetale effettivamente presente, alla sua fisiologia, in funzione d’importanti parametri come la temperatura, la quantità di radiazione luminosa riversata sulla colonna d’acqua, il contenuto di CO2, etc. Seguire pedissequamente le istruzioni riportate sulle confezioni di certi fertilizzanti, non è quasi mai una buona idea; ma, più spesso di quanto si creda, costituisce solo l’anticamera a sicuri disastri.

Inoltre è sempre auspicabile il mantenimento di una certa “elasticità” grazie alla quale adeguare i dosaggi dei fertilizzanti in rapporto alle effettive condizioni e risposte osservabili in una determinata vasca.

4. Persistente difficoltà d’insediamento della flora nitrificante. Molto spesso anche solo piccole ma repentine variazioni di importanti fattori come lo possono essere T, pH, conducibilità, etc. possono condurre  ad una rapida interruzione dell’attività microbica con tutte le conseguenze del caso. Di contro variazioni anche più ampie, quando meglio distribuite nell’arco temporale, sono di norma ben tollerate e non sortiscono i drammatici effetti riscontrabili in caso opposto.

Spesso si consiglia di lasciare maturare una vasca e poi adattare i parametri dell’acqua alle esigenze delle specie ospitate. Non vi potrebbe essere niente di più sbagliato. L’acqua, sin da subito, dovrebbe avere le caratteristiche il più simili possibili a quelle che ci riproponiamo di mantenere in vasca.

Inoltre qualsiasi correzione dei valori dovrebbe essere improntata su criteri di massima gradualità. In caso contrario i batteri nitrificanti (ma non solo) ne potrebbero risultare danneggiati.

I batteri nitrificanti che agiscono di concerto per ossidare l’azoto ammoniacale a nitriti prima e nitrati poi, sono danneggiati ed anche in modo drammatico da pH sotto la neutralità, pH che in genere caratterizzano le vasche di piante. Inoltre non bisogna dimenticare che nel processo di nitrificazione si ha produzione di acidità e dunque risulta di fondamentale importanza che la concentrazione degli ioni bicarbonato (HCO3-) non si annulli all’interno della frazione di biofilm attiva di modo che l’alcalinità possa tamponare l’acidità derivante dalla nitrificazione. Che significa? Che se si vuole avere nitrificazione in vasca non bisogna mantenere valori di alcalinità troppo bassi. Una durezza carbonatica di 4°dKH, spesso non è sufficiente a tamponare questa acidità. Meglio sarebbe non scendere sotto i 6°dKH.

Quando in un acquario, malgrado i nostri sforzi, non si riescono a debellare le alghe filamentose ed abbiamo la certezza di aver posto le piante nelle migliori condizioni, quasi sempre ciò è attribuibile ad un’insufficiente flora nitrificante ed alla presenza conseguente di concentrazioni di azoto ammoniacale tali da favorire lo sviluppo delle alghe e non delle piante.

Molto spesso, semplici accorgimenti, come l’innalzare lievemente il pH, portandolo a stabilizzarsi vicino alla neutralità, aumentare la durezza carbonatica od aggiustare la portata della pompa di modo che tutta l’acqua dell’acquario possa attraversare il filtro all’incirca 1-2 volte nell’arco di un’ora possono essere già sufficienti a raddrizzare la situazione. In caso contrario non di rado  si può anche assistere allo sviluppo di altre specie algali che, come si è detto, possono essere più difficilmente contrastabili.

Come riconoscerle

Malgrado con un po’ d’esperienza non risulti particolarmente difficoltoso distinguere ad occhio nudo le alghe verdi filamentose da altre tipologie algali, soltanto un’osservazione in microscopia ottica a 400-600 ingrandimenti può fornirci tutte quelle preziose informazioni a partire dall’identificazione della specie o delle specie presenti, in grado di permetterci d’ipotizzare la causa o le cause che ne abbiano determinato lo sviluppo.

Alghe filamentose attaccate a legni e foglie. (foto di Gianluca Colombini)

Oedogonium capillare. Ingrandimento 100x

Un esame esclusivamente visivo di un ciuffo cotonoso come quello chiaramente visibile in figura 1, non ci dice ad esempio se a costituirlo siano unicamente alghe appartenenti ad un solo genere o ad una sola specie come in figura 9 o se, invece, ci si trovi di fronte ad una situazione come quella documentata in figura 10 con più specie e generi chiaramente identificabili.

In definitiva, pertanto, nel caso ci si debba limitare ad un esame visivo sono poche le informazioni che ne possiamo ricavare e che in assenza delle quali ci è impossibile poter determinare con precisione l’effettiva qualità della nostra acqua.

Alghe verdi filamentose soffocano un filamento di Oedogonium sp. Ingrandimento 400x

Pur dovendosi considerare fondamentale l’impiego di un microscopio (figura 11), possiamo tuttavia sperare di ricavare importanti indizi anche solo attraverso un semplice esame della conformazione  e della distribuzione all’interno di una vasca di questa classe di alghe:

Lunghi filamenti isolati (figura non disponibile). Singoli filamenti molto lunghi, sono tipici delle fasi iniziali di una vasca. Debbono essere considerati come una normale presenza in un ambiente in costante evoluzione. Il loro permanere con quest’aspetto va senz’altro giudicato in maniera positiva quale segno indicatore, in un acquario di recente allestimento, che le cose stanno procedendo per il verso giusto.

Ciuffo cotonoso(come in figura 1). Quando le alghe verdi filamentose “evolvono” assumendo questo aspetto è segno che in vasca si sono create condizioni ottimali al loro sviluppo. La causa è principalmente imputabile ad un eccesso di azoto ammoniacale dovuto agli insufficienti processi di nitrificazione normalmente riscontrabili durante i primi tempi di funzionamento di una vasca. Questo eccesso dovrebbe esaurirsi nell’arco di 4-6 mesi con una progressiva riduzione  ed una successiva scomparsa delle alghe verdi filamentose.

Peluria (come in figura 8). Se la peluria non si sviluppa sulle foglie delle piante, si rientra nel caso precedente. Tuttavia, qualora la peluria vada ad interessare le foglie delle piante la causa non è unicamente attribuibile ad eccessi di azoto ammoniacale ma bisogna mettere nel conto anche altre possibili cause come carenze nutrizionali od altre inappropriate condizioni di coltivazione in grado di determinare sofferenza nelle piante e di far si che siano le alghe a prevalere.

Consistente sviluppo di filamentose (per gentile concessione di Vincenzo Maisto).

Determinazione dell'ammoniaca

Molto spesso capita di vedere anche acquariofili dotati di una certa esperienza focalizzare la propria attenzione su determinati parametri ignorandone completamente altri, magari più significativi e capaci di fornirci preziose indicazioni. Quanti di noi hanno mai cercato di determinare il contenuto di azoto ammoniacale all’interno del proprio acquario? Pochi ritengo. Ed ancor meno se si considerano coloro che, allo scopo, si sono serviti di un valido kit. Eppure la determinazione dell’ammoniaca in acqua dolce non ha certo dei costi proibitivi, tali da poterci scoraggiare e ritengo possa senz’altro valere la pena riservare una maggiore attenzione a questo importante parametro.

L’ammoniaca contenuta nell’acqua di una vasca da analizzare si deve far reagire con iodomercurato di potassio in soluzione alcalina (reattivo di Nessler) con formazione di amidoioduro di ossimercurio, un complesso giallo. Di quest’ultimo si deve misurare l’intensità di colorazione mediante comparazione su  scala colorimetrica.

Il kit da impiegarsi nella determinazione è sufficiente che abbia una scala da 0 a 2,5 mg/l ed una risoluzione di 0,5 mg/l.

Semplice microscopio monoculare “da studio”, col quale poter fare interessanti osservazioni. Ideale per muovere i primi passi verso una maggiore comprensione della biologia di un acquario.

Il metodo per la determinazione, deve essere quello sopra indicato e chiaramente riportato sulla confezione o nelle istruzioni del kit.

L’acqua dell’acquario deve essere chiara ed incolore e non ambrata. La determinazione deve essere effettuata sempre nelle medesime condizioni d'illuminazione. Se effettuata la sera, l’utilizzo di una comune lampada ad incandescenza con vetro azzurrato in grado di non alterare i colori, è senz’altro auspicabile.

Conclusioni

Eccoci dunque giunti alla fine di questo breve discorso sulle alghe verdi filamentose. Da quanto sin qui esposto, credo che possa essere sufficientemente chiaro di come questa tipologia di alghe debba essere considerata come un passaggio quasi obbligato in grado di fornirci preziose indicazioni sulle condizioni di una determinata vasca, della sua acqua e dei processi che avvengono al suo interno e del loro evolversi. Informazioni che ci possono  permettere di correre ai ripari per tempo, evitando problemi peggiori e di più difficile risoluzione. Conoscere le filamentose, riconoscerne le specie od anche solo, come si è detto, dare un significato se pur molto meno attendibile, a ciò che si osserva ad occhio nudo, costituisce uno strumento in più che ogni acquariofilo dovrebbe cercare di aggiungere al proprio arsenale.

Bibliografia

HEINZ STREBLE, DIETER KRAUTER (2002), Atlante dei microrganismi acquatici. Franco Muzzio Editore.

P. CANZI (1997). Biodegradazione delle sostanze organiche. Biologi italiani, 7/97.

PURVES, ORIANS, HELLER, SADAVA (2002). Biologia: l’evoluzione della diversità. Zanichelli.

DIPARTIMENTO FEDERALE DELL’INTERNO (1969), Direttive per il prelevamento di campioni e l’unificazione dei metodi di analisi delle acque. Berna, 1969.

C. SEGHETTI, B. ROSSARO (1999), Aspetti idrobiologici delle aree protette WWF in Lombardia. Biologi italiani, 1/99.