Da dove vengono le corna e i fiori? L’evoluzione spiegata dai batteri
Uno studio condotto sui batteri suggerisce che l'evoluzione di nuove caratteristiche in una specie è resa possibile dalla presenza di copie ridondanti di alcuni geni
SCOPERTE – Come hanno fatto gli animali a munirsi di strutture come ali, arti e corna? E che cosa ha permesso alle piante di sviluppare i fiori? La risposta potrebbe ora essere più vicina, grazie ai batteri.
Gli scienziati delle università di Oxford e di Zurigo, con una ricerca pubblicata su Plos Genetics, hanno dimostrato che gli organismi sono in grado di sviluppare nuove caratteristiche a partire da copie ridondanti di geni esistenti.
I ricercatori hanno fatto in modo che 380 popolazioni del batterio Pseudomonas aeruginosa sviluppassero nuove capacità metaboliche, come quella di degradare nuovi zuccheri: un’evoluzione su piccola scala osservabile in tempo reale. Dopo 30 giorni il genoma dei batteri che possedevano queste nuove caratteristiche è stato sequenziato. Si è scoperto che le mutazioni colpiscono soprattutto i geni coinvolti nella trascrizione e nel metabolismo, e che le novità avvengono attraverso mutazioni nei geni duplicati preesistenti nel genoma.
Quindi è la duplicazione ad apportare innovazioni, poiché la derivante ridondanza genetica consente ai batteri di sviluppare nuove funzioni metaboliche, senza compromettere quelle esistenti. Che la duplicazione dei geni potesse avere un ruolo chiave nell’evoluzione è un’ipotesi che risale agli anni Settanta, ma queste scoperte apportano prove empiriche a sostegno della teoria.
“La comparsa di nuovi tratti, come ali e fiori, ha giocato un ruolo chiave nell’evoluzione della diversità biologica” spiega in un comunicato il professor Craig MacLean dell’Università di Oxford. “Tuttavia, è solitamente difficile comprendere gli effettivi cambiamenti genetici che determinano queste innovazioni evolutive”. E aggiunge: “Negli organismi superiori come gli animali e le piante, i geni duplicati derivano dalla duplicazione spontanea dei geni esistenti. Al contrario, i batteri tendono ad acquisire geni duplicati dalle cellule batteriche vicine attraverso il trasferimento genico orizzontale, che è l’equivalente batterico del sesso”.
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