Una delle più popolari metafore scientifiche, “l'albero della vita”, con i suoi rami e radici evoluzionari, con gruppi di batteri in basso e organismi multicellulari in alto, stà per cedere il passo ad un nuovo paradigma simbolico... Secondo un articolo di James A. Lake, un biologo molecolare dell'UCLA, apparso il 9 settembre sul giornale “Nature”, “la forma ad anello esprime molto meglio il concetto”. “Grazie alla genomica”, dice Lake, “ora sappiamo che il primo eucariota (organismo multicellulare) si è formato dalla fusione di due procarioti (organismi unicellulari)”.

Tutti i tipi cellulari presenti sul nostro pianeta appartengono a due gruppi fondamentali: procarioti ed eucarioti. I termini procariota (dal greco pro = prima e karion = nucleo) ed eucariota (dal greco eu = buono) furono coniati all'inizio del 1960 da Hans Ris. Le cellule procariote (archeobatteri, eubatteri e alghe azzurre) sono relativamente piccole (con un diametro generalmente compreso fra 1 e 5 µm) e hanno una struttura interna alquanto semplice: il loro DNA si trova concentrato in una regione del citoplasma, senza essere delimitato da alcuna membrana. Sono prive di organuli, a eccezione dei ribosomi, preposti alla sintesi delle proteine.

Le cellule eucariote costituiscono tutti gli altri organismi viventi (i protisti, le piante, i funghi e gli animali, compresi gli umani) sono molto più grandi (solitamente il loro asse maggiore è compreso fra i 10 e i 50 µm) e in esse il DNA è racchiuso da una membrana, formando così un particolare organulo chiamato nucleo. Queste cellule possiedono organuli immersi nel citoplasma, ognuno deputato a svolgere una particolare funzione.

Fino ad oggi, nonostante le molte teorie a riguardo, nessuno poteva dire con esattezza come si fossero formati i primi eucarioti. A quanto pare si deve in parte ai “protobatteri”, un antico gruppo di organismi unicellular fotosintetici, anche se oggi includono anche batteri non-fotosintetici come il batterio E. coli e i patogeni umani. In altra parte agli “archeobatteri”, che oggi possono vivere anche alla temperatura di ebollizione (160-230 gradi Fahrenheit) nelle calde acque sulfuree primaverili e nei gas geotermali oceanici, in tutto il mondo.

“Almeno 2 miliardi di anni fa”, continua Lake, “gli antenati di questi due gruppi procarioti hanno fuso i propri genomi per formare il primo organismo eucariota, come se due diversi rami dell'albero della vita si fossero fusi per formare un anello”. Abbiamo quindi due micro-genitori, molto più antichi delle scimmie. La ricerca, finanziata dalla National Science Foundation, dal Department of Energy, dai National Institutes of Health e dal NASA's Astrobiology Institutesi, si è basata su un'analisi di più di 30 genomi condotta da Lake e Maria C.

Rivera, una ricercatrice del dipartimento di biologia molecolare, cellulare e developmental del programma astrobiologico dell'UCLA. I due hanno creato degli algoritmi per condurre delle analismi matematiche molto dettagliate e studiare l'evoluzione genomica. “Abbiamo seguito il percorso seguito dai geni nel tempo accorgendoci di quando c'è stata la fusione” spiega Lake. L'anello della vita condurrà dunque ad una migliore comprensione di un passaggio fondamentale della micro-evoluzione.

Fonte: Astrobiology Magazine

Istituzione scientifica citata nell'articolo:

The Molecular Biology Institute at UCLA

E-mail: Alessio Mannucci

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