Lo studio della transizione alla vita pluricellulare da tempo intriga i biologi evoluzionistici; per il passaggio dagli esseri unicellulari agli organismi multicellulari ci sono voluti circa tre miliardi di anni.
In uno studio pubblicato su PNAS, però, il team guidato da William C. Ratcliff dell’Università del Minnesota è riuscito in questa impresa in solo 60 giorni. Gli scienziati hanno scelto come organismi unicellulari il Saccharomyces cerevisiae, questi organismi sono stati fatti crescere per un giorno in fiasche contenenti terreno di coltura ricco di sostanza nutritive.
Poi hanno usato una centrifuga per stratificare il contenuto attraverso il peso. I gruppi di cellule che si depositavano più velocemente sul fondo del liquido di coltura essendo più pesanti, venivano selezionati avendo un genotipo cellulare più favorevole all’aggregazione, e trasferiti su dei nuovi sopporti.
Sessanta cicli più tardi era emerso un fenotipo dominante in grado di fornire un vantaggio evolutivo nell'ambiente predisposto.
L’analisi microscopica infatti di questi cluster mostrava che non erano solo gruppi di cellule casuali che aderivano gli uni agli altri, ma erano formati da cellule di forma e di dimensioni simili che condividevano un patrimonio genetico che promuoveva la cooperazione.
I lieviti non crescevano più come singole cellule, inoltre quando il cluster raggiungeva una dimensione critica, alcune cellule morivano in processi di apoptosi per favorire la riproduzione delle altre.
Si erano evoluti in esseri pluricellulari, manifestando tutte le tendenze associate a forme di vita "superiori": divisione del lavoro tra cellule specializzate, prole pluricellulare.
"Un cluster da solo non è multicellulare", dice Ratcliff "Ma quando le cellule di un cluster cooperano, fanno sacrifici per il bene comune, e si adattano al cambiamento, questo è un passaggio evolutivo per la multicellularità".
Questo studio è il primo ad osservare sperimentalmente la transizione alla vita multicellulare, la scoperta potrebbe avere anche implicazioni per i ricercatori in altri campi come l’allevamento mirato di organismi unicellulari per la produzione biotecnologica.
Un'evoluzione in 60 giorni
Primary tabs
prossimo articolo
Un batterio che sopravvive all'impatto su Marte può viaggiare nello spazio?
Un nuovo studio della Johns Hopkins mostra che il batterio Deinococcus radiodurans sopravvive a pressioni paragonabili a quelle di un'espulsione di corpi rocciosi dalla superficie marziana. Questo risultato può avere implicazioni per le politiche di protezione planetaria, ma rappresenta solo una tappa verso la comprensione di se e come la vita microbica potrebbe sopravvivere a un viaggio interplanetario.
Nell'immagine di copertina: elaborazione della fotografia al microscopio elettronico di di D. radiodurans (da Wikimedia Commons, pubblico dominio)
Gli impatti di corpi celesti come asteroidi o comete evocano l’idea di forze dalla potenza capace di modellare superfici di pianeti o provocare estinzioni di specie. Collegarli alla vita può essere meno intuitivo, eppure questi eventi possono generare ambienti potenzialmente abitabili nei crateri che lasciano, o trasportare molecole organiche da un corpo celeste all’altro. Chiedersi se la vita stessa possa sopravvivere a un impatto è un passo ulteriore, con conseguenze dirette per le politiche di protezione planetaria che regolano le attività umane nello spazio.