Lo studio della transizione alla vita pluricellulare da tempo intriga i biologi evoluzionistici; per il passaggio dagli esseri unicellulari agli organismi multicellulari ci sono voluti circa tre miliardi di anni.
In uno studio pubblicato su PNAS, però, il team guidato da William C. Ratcliff dell’Università del Minnesota è riuscito in questa impresa in solo 60 giorni. Gli scienziati hanno scelto come organismi unicellulari il Saccharomyces cerevisiae, questi organismi sono stati fatti crescere per un giorno in fiasche contenenti terreno di coltura ricco di sostanza nutritive.
Poi hanno usato una centrifuga per stratificare il contenuto attraverso il peso. I gruppi di cellule che si depositavano più velocemente sul fondo del liquido di coltura essendo più pesanti, venivano selezionati avendo un genotipo cellulare più favorevole all’aggregazione, e trasferiti su dei nuovi sopporti.
Sessanta cicli più tardi era emerso un fenotipo dominante in grado di fornire un vantaggio evolutivo nell'ambiente predisposto.
L’analisi microscopica infatti di questi cluster mostrava che non erano solo gruppi di cellule casuali che aderivano gli uni agli altri, ma erano formati da cellule di forma e di dimensioni simili che condividevano un patrimonio genetico che promuoveva la cooperazione.
I lieviti non crescevano più come singole cellule, inoltre quando il cluster raggiungeva una dimensione critica, alcune cellule morivano in processi di apoptosi per favorire la riproduzione delle altre.
Si erano evoluti in esseri pluricellulari, manifestando tutte le tendenze associate a forme di vita "superiori": divisione del lavoro tra cellule specializzate, prole pluricellulare.
"Un cluster da solo non è multicellulare", dice Ratcliff "Ma quando le cellule di un cluster cooperano, fanno sacrifici per il bene comune, e si adattano al cambiamento, questo è un passaggio evolutivo per la multicellularità".
Questo studio è il primo ad osservare sperimentalmente la transizione alla vita multicellulare, la scoperta potrebbe avere anche implicazioni per i ricercatori in altri campi come l’allevamento mirato di organismi unicellulari per la produzione biotecnologica.
Un'evoluzione in 60 giorni
prossimo articolo
Di latticini, biotecnologie e latte sintetico
La produzione di formaggio è tradizionalmente legata all’allevamento bovino, ma l’uso di batteri geneticamente modificati per produrre caglio ha ridotto in modo significativo la necessità di sacrificare vitelli. Le mucche, però, devono comunque essere ingravidate per la produzione di latte, con conseguente nascita dei vitelli: come si può ovviare? Una risposta è il latte "sintetico" (non propriamente coltivato), che, al di là dei vantaggi etici, ha anche un minor costo ambientale.
Per fare il formaggio ci vuole il latte (e il caglio). Per fare sia il latte che il caglio servono le vacche (e i vitelli). Cioè ci vuole una vitella di razza lattifera, allevata fino a raggiungere l’età riproduttiva, inseminata artificialmente appena possibile con il seme di un toro selezionato e successivamente “forzata”, cioè con periodi brevissimi tra una gravidanza e la successiva e tra una lattazione e l’altra, in modo da produrre più latte possibile per il maggior tempo possibile nell’arco dell’anno.