Eucarioti pluricellulari più vecchi di 400 milioni di anni?

Quando sono nate le prime cellule eucariote? E quando sono comparse le prime forme di vita complessa? Il ritrovamento negli strati di roccia sedimentaria di Chitrakoot, nell’India centrale, di alcuni particolarissimi fossili di organismi ritenuti simili alle attuali alghe rosse e vissuti circa 1.6 miliardi di anni fa potrebbe aiutare gli scienziati a rispondere con più chiarezza a queste domande.

 

Questione di mutuo vantaggio

Prima degli eucarioti, gli unici organismi ad occupare il nostro pianeta erano i procarioti, organismi unicellulari privi di nucleo e di organelli specializzati nel compiere determinate funzioni cellulari. Secondo l’ipotesi più accreditata, per circa 2 miliardi di anni i procarioti sono stati l’unica forma di vita presente sul suolo terrestre fino a che, circa 1.5 miliardi di anni fa, successe qualcosa che, dal punto di vista evoluzionistico, ha rappresentato una delle tappe più importanti della storia della vita: la comparsa delle cellule eucariote.

Nel corso degli anni sono state elaborate diverse teorie per spiegare questo passaggio fondamentale, ma al momento la più accettata è la teoria endosimbiontica, elaborata verso la fine degli anni Ottanta del secolo scorso da Lynn Margulis. Secondo questo modello, i mitocondri e i cloroplasti deriverebbero dall‘incontro tra due cellule procariote diverse, entrate in un rapporto di simbiosi vantaggioso per entrambe. Il batterio più grande avrebbe fornito protezione e nutrienti al batterio più piccolo (il proto-mitocondrio), che a sua volta avrebbe fornito all’ospite una quantità di energia superiore a quella che poteva produrre da solo. Visti i vantaggi reciproci, il proto-mitocondrio sarebbe stato inglobato dall’altro batterio diventando a tutti gli effetti un organello specializzato all’interno del suo citoplasma. Allo stesso modo, grazie alla simbiosi con dei cianobatteri ancestrali, sarebbero nati i cloroplasti.

Formazione di una cellula eucariote secondo la teoria endosimbiontica (Immagine: Invito alla biologia blu, Curtis et al, © Zanichelli editore)

 

Si tratta, come già precisato, di un modello ipotetico con il quale non tutti si trovano in accordo (in questo articolo di Aula di Scienze, ad esempio, viene descritta un’ipotesi alternativa) e che lascia adito ancora a qualche dubbio sulla datazione.

 

Le alghe rosse più antiche in assoluto

Stefan Bengtson, il paleobiologo del Museo svedese di storia naturale di Stoccolma che ha guidato lo studio apparso su PLoS Biology, ritiene che i fossili trovati dal suo gruppo di ricerca possano rappresentare il campione più antico di alga rossa mai ritrovato e che possano far luce sulla questione spostando indietro nel tempo di qualche centinaia di milioni di anni l’origine delle prime alghe fotosintetiche. È già successo in passato di ritrovare dei fossili antichi che potrebbero essere considerati eucarioti, ma allo studio svedese va il merito di aver per la prima volta caratterizzato la struttura interna delle cellule fossili ritrovate grazie ai raggi X.

Bengtson e colleghi hanno potuto così osservare delle strutture del tutto simili alla parete cellulare vegetale e ad altre strutture interne tipiche delle cellule eucarioti vegetali come i cloroplasti, portandoli a concludere di essere di fronte al più antico fossile di alga rossa mai ritrovata. Finora, infatti, il record era di un esemplare vecchio di 1,2 miliardi di anni. Quello appena scoperto in India, quindi, sarebbe più antico di ben 400 milioni di anni e potrebbe portare a una “revisione” della cronologia della vita sulla Terra, che attualmente colloca la comparsa della prima cellula vegetale in un periodo di tempo compreso tra i 600 milioni e gli 1,5 miliardi di anni fa. Le alghe rosse sono considerate tra i primi organismi eucarioti ad aver fatto la loro comparsa dopo il dominio dei procarioti e si pensa possano aver dato origine alle attuali cellule vegetali e animali. Spingere indietro nel tempo la data della loro comparsa, quindi, porterebbe a rivalutare anche il momento in cui sono apparse le altre forme di vita complessa.

 

Immagine box di apertura e immagine banner in evidenza: Stefan Bengtson

 

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