La straordinaria evoluzione dei batteri

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Da quanto tempo esiste la vita sul pianeta terra? Di sicuro si tratta di una delle domande più gettonate in assoluto, forse alla pari di “quanto è grande l’universo”.

La nostra curiosità ci porta a questo e la risposta, ormai universalmente accettata, è circa 4 miliardi di anni almeno per quanto riguarda le prime strutture biologiche, seguite dagli “highlander” delle forme di vita, ovvero i batteri.

Ma domande esistenziali come questa hanno tante sfumature che aprono discussioni e diatribe in altrettanti campi di applicazioni. Una di queste, focalizzando l’attenzione sulle forme di vita più “semplici” come i batteri, è quanto tempo sia necessario per raggiungere la complessità biochimica delle cellule moderne che studiamo, analizziamo e soprattutto utilizziamo in laboratorio.

E’ stata opinione diffusa, fino ad oggi, che le reazioni biochimiche di cui i batteri moderni sono capaci siano il risultato di miliardi di anni di evoluzione. Impossibile stabilire un confine esatto, ovvio, ma in linea di massima si è sempre ritenuto che nel primo miliardo\miliardo e mezzo di anni di presenza di vita sul pianeta, le cellule fossero in grado di produrre soltanto processi biochimici elementari.

Fino ad oggi appunto, fino a quando gli scienziati dell’Università di Regensburg, in Germania, hanno ”viaggiato indietro nel tempo” scoprendo che già a 500 milioni di anni dalla comparsa di forme di vita sul pianeta, i batteri avevano capacità analoghe a quelle delle cellule moderne.

La “macchina del tempo” in questione è un procedimento noto come ASR (Ancestral Sequence Reconstruction), una tecnologia estremamente complessa che permettere di risalire l’albero filogenetico di proteine contenute nelle cellule moderne andando a “vedere” la loro struttura a distanza di miliardi di anni. Questo perché chiaramente non è possibile analizzare direttamente le tracce fossili di batteri dell’epoca.

L’attenzione degli scienziati tedeschi si è focalizzata sul complesso della Triptofano Sintetasi (TS) presente nelle cellule dei batteri ma anche in quelle vegetali.

 

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La ricostruzione dell’enzima originario, montato peptide dopo peptide con la suddetta tecnica, praticamente non lascia adito a dubbi: quelle cellule batteriche, vere pioniere della vita sul pianeta Terra, avevano capacità biochimiche analoghe a quelle odierne, e a soli 500 milioni di anni dal fischio d’inizio!

Si tratta di una scoperta epocale seppur in un campo, quello dei batteri, che non è di certo ricoperto dall’attenzione mediatica riservata ad altre questioni quali ad esempio il Big Bang, i buchi neri e le origini dell’universo, vere e proprie superstar di documentari e riviste varie.

Quello che è certo però è che tale scoperta apre svariate riflessioni, prima su tutte la consapevolezza che abbiamo ancora molto da scoprire sulle nostre origini, che di “esperimenti di Miller-Urey” ce ne vorranno ancora eccome.

Ma la questione interessante riguarda la linearità dell’evoluzione. Di quel processo impalpabile che riguarda tutti, uomini e batteri indifferentemente, lento come il tempo stesso e uguale, appunto, per tutti.

Una ricerca come questa dimostra praticamente con certezza che alcune forme di vita, nel nostro caso i batteri, hanno raggiunto l’efficienza moderna in tempi velocissimi (sempre in termini evolutivi sia chiaro) per poi rimanere sostanzialmente immutate.

E’ una questione totalmente diversa quella che riguarda i cosiddetti “esseri superiori” (che comprendono anche noi umani, e che quindi tanto superiori), mutati invece in tempi decisamente più lunghi.

Perché? La risposta sta probabilmente nella semplicità degli organismi monocellulari, batteri o altre forme di vita che siano. Talmente semplici da aver bisogno di poco tempo per capire come conquistare tutto ciò che li circonda, perché i veri dominatori del mondo sono loro, in una sorta di perfetta conferma biologica del principio di Occam, di quel “a parità di condizioni l’ipotesi più semplice è probabilmente la migliore”.

Avremo molte sorprese dall’analisi del meccanismo dell’evoluzione, potremmo trovarne componenti accelerate ed altre ferme ai box. Quel meccanismo così inesorabilmente parallelo ad ogni essere vivente potrà scoprirsi più frastagliato di quanto si possa immaginare.

Mauro Presciutti

 

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