La ricerca attuale suggerisce che forme di vita più complesse, compresi gli esseri umani, si sono evolute da un evento di simbiosi di batteri e un altro organismo unicellulare noto come Archaea.
Tuttavia, le prove di un periodo di transizione in cui i due organismi si sono mescolati dove non si trovava da nessuna parte. Almeno fino ad ora. Nelle acque profonde del Mar Nero, gli scienziati hanno scoperto microbi che possono produrre lipidi di membrana, uno strato che circonda una cellula come una pelle, di origine inaspettata. I ricercatori della NIOZ e dell’Università di Utrecht hanno pubblicato i loro risultati sul prestigioso ISME Journal .
Le cellule sono circondate da uno strato di lipidi di membrana che le proteggono dai cambiamenti nel loro ambiente come la temperatura, molto nello stesso modo in cui la nostra pelle cambia quando siamo freddi o esposti al sole. L’autrice principale e scienziata senior di NIOZ Laura Villanueva spiega perché producono biomarcatori così interessanti.
“Quando una cellula muore, questi lipidi si conservano come fossili e contengono informazioni antichissime sulle prime condizioni ambientali della Terra”. Il nostro albero della vita include cellule piccole e semplici(Batteri e Archaea) e cellule più complesse (eucarioti), inclusi animali e umani. I batteri e gli eucarioti condividono una membrana lipidica simile. Guardando gli Archaea, la loro “pelle” o membrana sembra molto diversa ed è progettata principalmente per aiutare questi microrganismi a sopravvivere in ambienti estremi. Villanueva: “Si ritiene che questa ‘divisione lipidica’, o differenza nelle membrane tra batteri ed eucarioti da un lato e Archaea dall’altro, sia avvenuta dopo l’emergere di batteri e archei dall’ultimo antenato cellulare universale (LUCA)“.
La teoria principale è che gli eucarioti si siano evoluti da un evento di simbiosi tra cellule archaeal e batteriche in cui la cellula archaeal era l’ospite. Ma come funziona quando le loro “pelli” sono così diverse e non condividono alcun segno di ascendenza comune?
Villanueva conferma: “Per spiegare la creazione di forme di vita più complesse, la membrana arcaica deve essere passata a una membrana di tipo batterico. Un tale interruttore probabilmente necessitava di un periodo di transizione in cui i due tipi di membrana fossero mescolati“. Tuttavia, membrane lipidiche miste non erano mai state trovate nei microbi fino a quando il team di Villanueva non ha fatto una scoperta inaspettata nelle acque profonde del Mar Nero.
Villanueva osserva: “Abbiamo trovato un possibile pezzo mancante di questo puzzle nel Mar Nero. Qui, un abbondante gruppo di batteri prospera nelle profondità marine, senza ossigeno e con un’elevata concentrazione di solfuro. Abbiamo scoperto che il materiale genetico di questo gruppo non trasportava solo geni pathway per i lipidi batterici, ma anche quelli archeologici. “
