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Gli scienziati trovano batteri che non evolvono: sono gli stessi da 175 milioni di anni

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Occhio all’evoluzione, che non sempre procede come pensiamo. Un gruppo di ricerca guidato dal Bigelow Laboratory for Ocean Sciences (Usa) ha scoperto un ceppo batterico “immutato”, una sorta di fossile batterico rimasto praticamente identico per 175 milioni di anni. La scoperta apre un mondo per la ricerca biologica e scientifica in generale.

Non sempre è come sembra e non sempre è come pensiamo sia. I batteri della specie Candidatus Desulforudis audaxviator erano gli stessi di adesso anche 175 milioni di anni fa. Nessuna evoluzione in pratica, “vanno bene così”.

Questi microorganismi si nutrono di reazioni chimiche innescate dalla radioattività, e rappresentano un punto morto evolutivo da milioni di anni. La scoperta potrebbe avere implicazioni significative nella biotecnologia e incrementare la conoscenza scientifica dell’evoluzione microbica.

“Questa scoperta mostra che dobbiamo fare attenzione quando facciamo ipotesi sulla velocità dell’evoluzione e su come interpretiamo l’albero della vita – spiega infatti Eric Becraft, autore principale del lavoro – È possibile che alcuni organismi intraprendano uno sprint completo evolutivo mentre altri rallentino moltissimo, mettendo in crisi i modelli evolutivi molecolari”.

Il batterio è stato scoperto per la prima volta nel 2008 da un team di scienziati guidato da Tullis Onstott, coautore del nuovo studio, in particolare in una miniera d’oro sudafricana a più di 3 chilometri sotto la superficie terrestre.

Gli scienziati hanno verificato che questo assumeva l’energia necessaria alla sua sopravvivenza dalle reazioni chimiche causate dal decadimento radioattivo naturale dei minerali, e che risiede in cavità piene d’acqua all’interno delle rocce, in un ecosistema completamente indipendente da altri organismi e agenti fisici.

A questo punto, con l’intenzione di studiarne l’evoluzione, il gruppo ha cercato altri campioni ambientali trovando individui anche nel profondo sottosuolo di Siberia e in California, nonché in diverse altre miniere in Sud Africa. Poiché ogni ambiente era chimicamente diverso, queste scoperte hanno offerto ai ricercatori un’opportunità unica di trovare le differenze emerse tra le popolazioni nel corso dei loro milioni di anni di storia.

“Volevamo utilizzare queste informazioni per capire come si sono evolute e che tipo di condizioni ambientali portano a quale tipo di adattamenti genetici – racconta Ramunas Stepanauskas, che ha guidato la recente ricerca – Abbiamo pensato ai microbi come se fossero abitanti di isole isolate, come i fringuelli che Darwin ha studiato alle Galapagos”.

Utilizzando strumenti avanzati che consentono agli scienziati di leggere i modelli genetici delle singole cellule, i ricercatori hanno esaminato i genomi di 126 microbi ottenuti da tre continenti. Sorprendentemente, questi si sono rivelati tutti quasi identici.

batteri no evoluzione 175 milioni di anni

©Nature

Gli scienziati, tra l’altro, non hanno trovato prove che i microbi possano viaggiare per lunghe distanze, sopravvivere in superficie o vivere a lungo in presenza di ossigeno. Quindi le spiegazioni plausibili di questo strano fenomeno non erano molte.

“La migliore spiegazione che abbiamo al momento è che questi microbi non sono cambiati molto da quando si sono separati a causa della disgregazione della Pangea, circa 175 milioni di anni fa – spiega Stepanauskas – Sembrano fossili viventi di quei giorni. Sembra abbastanza folle e va contro l’attuale conoscenza dell’evoluzione microbica”.

È infatti esattamente il contrario di quello che avviene in altri microorganismi che evolvono rapidamente, come il ben noto Escherichia Coli, capace di modificarsi anche in pochi anni in risposta ai cambiamenti ambientali, come l’esposizione agli antibiotici.

Secondo gli scienziati il Candidatus Desulforudis audaxviator possiede invece delle potenti protezioni che hanno essenzialmente bloccato il codice genetico. Se l’ipotesi fosse verificata, questa sarebbe una caratteristica rara con benefici potenzialmente preziosi.

Gli enzimi microbici che creano copie di molecole di DNA, chiamate DNA polimerasi, sono infatti ampiamente utilizzati in biotecnologia. Particolarmente preziosi sono gli enzimi ad alta fedeltà con  la capacità di ricrearsi con piccole differenze tra la copia e l’originale.

“C’è una forte domanda di DNA polimerasi che non fanno molti errori – riferisce a questo proposito Stepanauskas – Tali enzimi possono essere utili per il sequenziamento del DNA, i test diagnostici e la terapia genica”.

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Oltre alle importantissime potenziali applicazioni, i risultati di questo studio potrebbero avere implicazioni di vasta portata e cambiare il modo in cui gli scienziati pensano alla genetica microbica e al ritmo dell’evoluzione.

“Questi risultati ci ricordano prepotentemente che i vari rami microbici che osserviamo sull’albero della vita possono differire notevolmente nel tempo dal loro ultimo antenato comune – conclude Becraft – Capire questo è fondamentale per comprendere la storia della vita sulla Terra”.

Il lavoro è stato pubblicato su The ISME Journal, del gruppo Nature.

Fonti di riferimento: Bigelow Laboratory for Ocean Sciences / Nature

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Roberta De Carolis ha una laurea e un dottorato in Chimica, e ha conseguito un Master in comunicazione scientifica. Giornalista pubblicista, scrive per GreenMe dal 2010.
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