Focus

La cellula primordiale

Chi ha fatto nascere le cellule dotate di nucleo (come quelle di piante e animali) è rimasto a lungo un mistero. Forse svelato da una nuova scoperta. Dunque, forse abbiamo trovato il papà di tutte le piante e di tutti gli animali, dunque anche nostro.

prometheoarchaeum syntrophicum
Questo strano microrganismo a forma di ragno potrebbe essere il nostro progenitore (e di tutti gli organismi dotati di cellule con nucleo). | Hiroyuki Imachi/SUGAR/X-star/JAMSTEC

La grande divisione degli esseri viventi fra quelli con un nucleo (circondato da una membrana) e quelli in cui il materiale genetico è libero all'interno della cellula. I primi ‒ cui appartengono tutti gli organismi più complessi, uomini compresi ‒ fanno parte del dominio degli eucarioti, il secondo di quello dei procarioti. A loro volta questi ultimi si dividono in batteri e archea; i secondi sono superficialmente simili ai batteri ma hanno un metabolismo diverso.


Si sapeva già da tempo, studiando la composizione biochimica delle cellule, che alcuni Archea chiamati Asgardarchea avessero dato origine agli eucarioti miliardi di anni fa, inglobando batteri minuscoli che, nel giro di centinaia di milioni di anni, sono diventati gli organelli degli eucarioti, come i mitocondri (le centrali energetiche della cellula). È ignoto però chi fossero i protagonisti. Un gruppo di ricerca giapponese, annunciandolo su Nature, dopo più in decennio è riuscito a coltivare e studiare a fondo un organismo che promette di svelare parte di questo mistero. La specie in questione è un archeon (un procariota del regno degli Archea) che chiamato "Prometheoarchaeum syntrophicum" (il nome non è ancora ufficiale).

 

Gli archea di cui parla questo articolo hanno un ruolo rilevante anche nella copertina del numero di Focus in edicola fino al 20 febbraio 2020. Li abbiamo chiamati alieni perché vivono in condizioni estreme per noi impossibili da sopportare e sono rimasti come erano in origine, mentre noi abbiamo fatto tanta strada e ci siamo evoluti. E se esistono forme di vita su altri pianeti è più probabile che abbiano le loro sembianze che quelle di ET o dei marziani verdi dei film. | Focus 328

La scoperta è stata la parte finale di un processo lungo e difficile. Partendo da materiale trovato sul fondo degli oceani, i ricercatori di vari istituti di ricerca giapponesi (guidati da Hiroyuki Imachi) hanno provato a ricreare l'ambiente, con le sue basse temperature e la scarsezza di nutrienti. Dopo circa 12 anni sono riusciti a scoprire uno strano archeon che vive in simbiosi con altri microrganismi, con cui scambia materiale nutritivo; l'hanno chiamato proprio "Prometheoarchaeum syntrophicum".

 

La sua forma e alcune molecole particolari (che ha in comune con gli eucarioti) hanno fatto pensare che un organismo simile a questo possa aver iniziato il processo che ha portato proprio agli organismi dotati di nucleo. L'essere ha infatti sulla sua superficie strutture simili a sporgenze lunghe e ramificate, in grado di inglobare i batteri. Si pensa che quindi circa 2 miliardi di anni fa un archeon simile a questo avesse avvolto completamente con i suoi tentacoli batteri con cui viveva in simbiosi, e che questi siano diventati gli organelli che adesso popolano le cellule eucariote. Questi ultimi, dopo miliardi di anni, sono diventati farfalle, sequoie e uomini.

 

2 febbraio 2020 | Marco Ferrari