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Frontonia è un genere molto studiato nell’ambito della ciliatologia. Fu istituito per la prima volta da Ehrenberg nel 1838 a seguito della scoperta di due nuove specie: Frontonia leucas e Frontonia acuminata. Ad oggi più di 40 specie appartenenti a questo genere sono state descritte. Alcune di queste, purtroppo, non sono mai state identificate utilizzando un approccio multidisciplinare. Per molte specie il tipo nomenclaturale non è mai stato depositato e tra queste c’è anche Frontonia leucas, che è la specie tipo del genere Frontonia. Frontonia vernalis non fa eccezione: fu scoperta per la prima volta da Ehrenberg nel 1833 e ridescritta in maniera errata negli anni successivi da parte di altri autori.
In questo lavoro sarà fornita una panoramica della storia di questo ciliato e verranno descritte due nuove specie, campionate in Italia (Pisa, Serchio) e in Russia (San Pietroburgo), filogeneticamente vicine a F. vernalis. Una specie in particolare, F. paravernalis, merita attenzione dal momento che le popolazioni italiane e russe di questa specie presentano simbionti differenti nel loro citoplasma. Infatti, le popolazioni russe ospitano alghe appartenenti al genere Meyerella, mentre la popolazione italiana ospita alghe appartenenti al genere Chlorella.
Le due nuove specie di ciliati verdi descritte in questo lavoro formano, insieme a Frontonia shii e Frontonia vernalis, l’unico clade all’interno del genere Frontonia di organismi che ospitano alghe verdi. La presenza di simbionti differenti all’interno di organismi appartenenti alla stessa specie e dello stesso simbionte all’interno di specie differenti fa sorgere domande sulla specificità della simbiosi tra questi organismi. Infatti, dai risultati ottenuti, sembrerebbe che in questa associazione simbiotica Meyerella planctonica abbia sostituito Chlorella sp. nel ruolo di simbionte di Frontonia paravernalis nel sito di campionamento situato in San Pietroburgo.
Insieme alla descrizione di queste due nuove specie, viene fornita anche una breve descrizione di una nuova specie aposimbiotica, anch’essa appartenente al genere Frontonia ma filogeneticamente affine a Frontonia paramagna.
La caratterizzazione di queste nuove specie è stata realizzata grazie all’utilizzo di tecniche di microscopia ottica, microscopia elettronica e tecniche molecolari. In particolare, la microscopia ottica è stata utilizzata per lo studio degli individui in vivo e per l’osservazione degli stessi a seguito di colorazioni (colorazione con argento nitrato e colorazione di Feulgen). La colorazione con argento nitrato è stata utilizzata per lo studio della ciliatura somatica e orale, per l’osservazione del citoprocto e del poro del vacuolo contrattile. La colorazione di Feulgen, invece, è stata impiegata per mettere in risalto il DNA e quindi per studiare l’apparato nucleare. La microscopia elettronica è stata utilizzata principalmente per osservare l’ultrastruttura cellulare, l’apparato nucleare e i simbionti presenti nel citoplasma. Le tecniche molecolari comprendono la FISH (fluorescence in situ hybridization) e l’amplificazione, con successivo sequenziamento, del marcatore molecolare 18S rDNA. Per la FISH sono state utilizzate due tipi di sonde, una eubatterica ed una alfa-proteobatterica, e i campioni sono stati osservati al microscopio a fluorescenza. Non sono stati riscontrati batteri simbionti. Tecniche come la FISH e la microscopia elettronica sono state sfruttate anche per osservare alcune particelle che sono risultate positive alla colorazione di Feulgen delle quali, però, non si è ancora capita la vera natura.
I risultati ottenuti con il sequenziamento hanno confermato la vicinanza delle due nuove specie “verdi” con Frontonia vernalis, già ipotizzata a seguito delle prime analisi morfologiche. I dati disponibili su Frontonia vernalis sono, purtroppo, insufficienti per poter confermare un’identità tra questa e le specie trattate in questo lavoro.