Nel remoto Lago Mono della Sierra Nevada orientale, un ambiente noto per la sua salinità estrema e la presenza di arsenico e cianuro, è stata fatta una scoperta che potrebbe riscrivere la nostra comprensione dell’evoluzione della vita. I ricercatori dell’Università della California, Berkeley, hanno identificato una nuova specie di coanoflagellato, un microscopico organismo unicellulare, che presenta caratteristiche finora sconosciute nel regno dei coanoflagellati. Questo organismo, chiamato Barroeca monosierra, potrebbe gettare nuova luce sull’origine degli animali e le complesse interazioni tra i microrganismi e i batteri.
Il Lago Mono
Il Lago Mono è un ambiente estremamente ostile alla vita per la sua composizione chimica unica. Le acque salate del lago sono altamente alcaline e contengono elevate concentrazioni di arsenico e cianuro, rendendole proibitive per la maggior parte degli organismi. Tuttavia, nonostante queste condizioni estreme, il lago ospita una sorprendente varietà di vita, tra cui artemie salina e mosche alcaline. Fino ad oggi, pochi altri organismi erano stati documentati come residenti permanenti di questo ambiente inospitale.
Alla scoperta di Barroeca monosierra
La scoperta del Barroeca monosierra è avvenuta quasi per caso. Daniel Richter, un ex studente di dottorato dell’UC Berkeley, aveva raccolto un campione d’acqua del Lago Mono durante un’escursione di arrampicata. Quando Richter e il suo team hanno esaminato il campione al microscopio, hanno trovato un gran numero di coanoflagellati, organismi unicellulari che, sebbene noti per le loro caratteristiche distintive, non erano mai stati osservati in una forma così complessa e abbondante.
Le colonie di B. monosierra si presentano come strutture globulari composte da circa 100 cellule identiche disposte in una sfera cava. Questo arrangiamento cellulare è simile alla blastula, una fase embrionale negli animali, suggerendo che questi coanoflagellati potrebbero offrire indizi sull’evoluzione dei primi animali.
Le implicazioni evolutive
Una delle scoperte più sorprendenti riguardo a Barroeca monosierra e la sua capacità di ospitare un microbioma, una comunità di batteri che vivono stabilmente all’interno della colonia. Questo è un fenomeno mai osservato precedentemente nei coanoflagellati. I ricercatori hanno identificato DNA batterico all’interno della colonia e strutture extracellulari, suggerendo che i batteri non sono semplicemente preda, ma componenti attivi della comunità cellulare.
Nicole King, professore di biologia molecolare e cellulare presso l’UC Berkeley, ha sottolineato l’importanza di questa scoperta: “La presenza di un microbioma stabile in un coanoflagellato rappresenta una novità assoluta. In passato, abbiamo osservato che i coanoflagellati interagivano con i batteri in modi meno complessi, ma non in una relazione simbiotica vera e propria.”
Questa scoperta è rilevante perché i coanoflagellati sono considerati i parenti viventi più prossimi agli animali. Studiare come questi organismi interagiscono con i batteri può fornire indizi cruciali su come gli animali primitivi si siano evoluti e su come le interazioni simbiotiche abbiano influenzato lo sviluppo degli ecosistemi animali complessi.
La scoperta di Barroeca monosierra ha aperto nuove strade di ricerca. I ricercatori stanno ora indagando come i batteri all’interno delle colonie influenzano la biologia e l’evoluzione dei coanoflagellati. Una delle domande fondamentali è se i batteri svolgano un ruolo nutrizionale per i coanoflagellati o se siano parte di una relazione simbiotica più complessa.
Il laboratorio di Jill Banfield, esperta di metagenomica e professoressa di scienze ambientali presso l’UC Berkeley, ha collaborato per analizzare il DNA ambientale del lago e confrontarlo con quello presente all’interno dei coanoflagellati. I risultati indicano che le popolazioni batteriche interne sono diverse da quelle esterne, suggerendo una selezione o un adattamento specifico all’interno della colonia.
