Un microbo trovato nelle profondità fangose dell'Oceano Pacifico non sembra molto diverso da una macchia con tentacoli. Ma questo piccolo organismo senza pretese potrebbe contenere i segreti di come si sono evolute le prime forme di vita multicellulari, secondo una nuova ricerca.
Molto prima che esistessero organismi complessi, il mondo era la patria di semplici organismi monocellulari, archaea e batteri. Tra 2 miliardi e 1,8 miliardi di anni fa, questi microrganismi hanno iniziato a evolversi, portando alla nascita di forme di vita più complesse chiamate eucarioti, un gruppo che comprende esseri umani, animali, piante e funghi. Ma questo incredibile viaggio durante il quale la vita è passata dalle macchie di nuoto a camminare (e, in alcuni casi, pensare e sentire) gli animali è ancora poco compreso.
In precedenza, gli scienziati avevano ipotizzato che un gruppo di microbi chiamati Aschaard archaea fossero gli antenati più ricercati degli eucarioti, perché contengono geni simili ai loro complessi equivalenti, secondo un'affermazione. Per analizzare l'aspetto di questi microbi e come potrebbe essere avvenuta questa transizione, un gruppo di ricercatori in Giappone ha trascorso un decennio a raccogliere e analizzare il fango dal fondo della cresta omina al largo delle coste del Giappone.
Il team ha conservato i campioni di fango - e i microrganismi in essi contenuti - in uno speciale bioreattore in laboratorio che imitava le condizioni del mare profondo in cui erano stati trovati. Anni dopo, hanno iniziato a isolare i microrganismi all'interno dei campioni. Lo scopo iniziale degli scienziati era trovare microbi che mangiassero metano e che potessero essere in grado di ripulire le acque reflue, secondo il New York Times. Ma quando hanno scoperto che i loro campioni contenevano un ceppo precedentemente sconosciuto di archaea di Asgard, hanno deciso di analizzarlo e coltivarlo in laboratorio.
Hanno chiamato il ceppo appena trovato di Asgard archaea Prometheoarchaeum syntrophicum dopo il dio greco Prometeo, che si dice abbia creato gli umani dal fango. Hanno scoperto che questi archaea erano coltivatori relativamente lenti, raddoppiando di numero ogni 14-25 giorni.
La loro analisi lo ha confermato P. syntrophicum aveva un gran numero di geni simili a quelli degli eucarioti. In effetti, questi geni contenevano le istruzioni per la creazione di alcune proteine presenti all'interno di questi microbi; ma le proteine, come previsto, non hanno creato strutture simili agli organelli come quelle che si trovano all'interno degli eucarioti.
Hanno anche scoperto che i microbi avevano sporgenze lunghe e ramificate simili a tentacoli all'esterno che potevano essere utilizzate per catturare i batteri passanti. In effetti, il team ha scoperto che i microbi tendevano ad attaccarsi ad altri batteri nei piatti del laboratorio.
Gli autori propongono un'ipotesi su ciò che accadde in queste antiche acque: circa 2,7 miliardi di anni fa, l'ossigeno iniziò ad accumularsi sul nostro pianeta. Ma avendo vissuto in un mondo senza ossigeno per così tanto tempo, questo elemento si sarebbe rivelato tossico per P. syntrophicum, gli autori hanno spiegato in un video.
Così la P. syntrophicum potrebbe aver sviluppato un nuovo adattamento: un modo per formare partenariati con batteri tolleranti l'ossigeno. Questi batteri darebbero P. syntrophicum le vitamine e i composti necessari per vivere, mentre, a loro volta, si nutrono dei rifiuti degli archei.
Man mano che i livelli di ossigeno aumentavano ulteriormente, P. syntrophicum avrebbe potuto diventare più aggressivo, strappando batteri passanti con le sue lunghe strutture simili a tentacoli e interiorizzandolo. Dentro il P. syntrophicum, questi batteri potrebbero alla fine evolversi in un organello che produce energia chiave per la sopravvivenza degli eucarioti: i mitocondri.
Il "successo della squadra nella coltivazione Prometheoarchaeum dopo sforzi che durano più di un decennio rappresenta una grande svolta per la microbiologia, "Christa Schleper e Filipa L. Sousa, entrambi ricercatori dell'Università di Vienna che non sono stati coinvolti nello studio, hanno scritto in un editoriale di accompagnamento sulla rivista Nature." pone le basi per l'uso di tecniche molecolari e di imaging per chiarire ulteriormente il metabolismo di Prometheoarchaeum e il ruolo della biologia cellulare arcaea ".
I risultati sono stati pubblicati il 15 gennaio sulla rivista Nature.
