Alcune verità sull’Universo sembrano immutabili. Il cielo è lassù. La gravità ci schiaccia. Niente può viaggiare più veloce della luce. La vita multicellulare ha bisogno di ossigeno per vivere. Ecco, magari quest’ultima cosa no.
Gli scienziati hanno appena scoperto che un parassita simile a una medusa non ha un genoma mitocondriale: è il primo organismo multicellulare noto per avere questa assenza. Ciò significa che non respira. Può vivere la sua vita senza ossigeno.
Questa scoperta non sta solo cambiando la nostra comprensione di come la vita può funzionare qui sulla Terra, ma potrebbe anche avere implicazioni per la ricerca della vita extraterrestre.
La vita e l’ossigeno: una lunga storia d’amore
La vita ha iniziato a sviluppare la capacità di metabolizzare l’ossigeno (cioè respirare) più di 1,45 miliardi di anni fa. Un grande archeobatterio inghiottì un batterio più piccolo e alla fine i due rimasero insieme.
Quella relazione simbiotica portò i due organismi a evolversi insieme, e alla fine quei batteri che si insediarono all’interno diventarono organelli chiamati mitocondri.
Ogni cellula del nostro corpo tranne i globuli rossi ha un gran numero di mitocondri, e questi sono essenziali per il processo di respirazione. Scindono l’ossigeno per produrre una molecola chiamata adenosina trifosfato, che gli organismi pluricellulari usano per alimentare i processi cellulari.
Sappiamo che esistono adattamenti che consentono ad alcuni organismi di prosperare in condizioni di basso ossigeno o ipossico. Alcuni organismi monocellulari hanno sviluppato organelli correlati ai mitocondri per il metabolismo anaerobico; ma la possibilità di organismi multicellulari esclusivamente anaerobici è stata oggetto di un dibattito scientifico.
Almeno finché un team di ricercatori guidato da Dayana Yahalomi dell’Università di Tel Aviv in Israele ha deciso di dare un’altra occhiata a un comune parassita del salmone chiamato Henneguya salminicola.
Un “Animale” che non respira
È un cnidario, appartenente allo stesso phylum di coralli, meduse e anemoni.
Sebbene le cisti che creano nella carne del salmone siano sgradevoli, i parassiti non sono dannosi e vivranno con il salmone per l’intero ciclo di vita.
Nascosto nel suo ospite, il piccolo cnidario può sopravvivere in condizioni abbastanza ipossiche. Ma sapere come lo fa è difficile senza guardare il DNA della creatura. E questo è proprio ciò che hanno fatto i ricercatori.
La ricerca
Il team ha usato il sequenziamento profondo e la microscopia a fluorescenza per condurre uno studio approfondito della Henneguya salminicola e hanno scoperto che ha perso il genoma mitocondriale. Ha perso, in altri termini, la capacità di respirazione aerobica e quasi tutti i geni nucleari coinvolti nella trascrizione e nella replicazione dei mitocondri.
Questi risultati mostrano una realtà incontrovertibile: è stato scoperto un organismo pluricellulare che non ha bisogno di ossigeno per sopravvivere.
Come fa a vivere senza ossigeno?
Ecco, questo è ancora un mistero. Potrebbe “succhiare” adenosina trifosfato direttamente dal suo ospite, ma questo non è ancora stato determinato.
Ma la mutazione di questo organismo è abbastanza coerente con una tendenza generale in queste creature, quella della semplificazione genetica.
Ad esempio, Henneguya salminicola ha perso gran parte del genoma originale delle meduse, ma conserva (stranamente) una struttura complessa che ricorda le cellule pungenti delle meduse. Non la usa per pungere, però, ma per aggrapparsi ai chi lo ospita: un adattamento evolutivo dalle esigenze delle meduse viventi a quelle del parassita. Potete vederle anche nell’immagine sopra: sono le cose che sembrano occhi.
La scoperta potrebbe aiutare la pesca ad adattare le proprie strategie per affrontare il parassita. Sebbene sia innocuo per l’uomo (ci sono ben altri parassiti) nessuno vuole comprare un salmone pieno di piccole meduse strane.
Ma è anche una scoperta che ci aiuta a capire come funziona la vita.
“La nostra scoperta conferma che l’adattamento ad un ambiente anaerobico non è unico per gli eucarioti a cellula singola, ma si è anche evoluto in un animale parassitario multicellulare”, hanno scritto i ricercatori nel loro articolo.
“H. salminicola offre un’opportunità per comprendere la transizione evolutiva da un metabolismo anaerobico ad uno aerobico” .
