Biologia

Il blob? Le forme di vita sulla Terra primordiale erano probabilmente macchie di batteri

2024

Quando le prime forme di vita si sono generate nel brodo primordiale che alla fine è diventato quello che conosciamo come il nostro pianeta, come erano veramente? Avrebbe potuto essere qualcosa che almeno sembra uscito direttamente da un doppio film horror di fantascienza.

Qualunque cosa il Blob avrebbe dovuto essere veramente, non si sa se quella cosa - che notoriamente terrorizzava un cinema nel film del 1958 (e il suo remake del 1988, sopra) - fosse solo un'enorme ameba aliena o un mostro conglomerato di amebe. Forme di vita come questa non sono così fittizie se fosse la seconda. I biofilm sono globuli di batteri che possono funzionare come un singolo organismo multicellulare. Fino ad ora, si pensava che i microbi unicellulari fossero stati la prima vita sulla Terra. Una nuova ricerca ha trovato che alcuni biofilm non solo crescono come embrioni animali, ma forse si sono evoluti come loro.

La caratteristica più sorprendente relativa alla multicellularità che abbiamo trovato in B. subtilis biofilm è la loro memoria del passato evolutivo. Le impronte molecolari della storia evolutiva sono caratteristiche distintive dello sviluppo animale e vegetale. Ora è chiaro che anche lo sviluppo del biofilm memorizza le stesse informazioni. Possiamo dire che B. subtilis i biofilm non sono ingenui macroevoluzionisti, il biologo Tomislav Domazet-Lošo, professore all'Università Cattolica della Croazia a Zagabria che ha recentemente condotto uno studio pubblicato su Biologia Molecolare ed Evoluzione , ha detto a SYFY WIRE.

Non sfuggirai mai e poi mai ai microbi. Nessun essere vivente potrebbe farlo. Strisciano su tutto il corpo, dentro e fuori, dai minuscoli dinosauri che puliscono le ciglia ai batteri intestinali che impediscono l'indigestione. Precedenti studi che hanno esaminato il comportamento dei biofilm batterici hanno dimostrato che i batteri possono essere sociali. Tuttavia, non sono mai arrivati al punto di determinare come il ontogenesi di biofilm, o come si sviluppano, rispetto al loro filogenesi , che è il modo in cui si sono evoluti nel corso di miliardi di anni. Essere multicellulari sembrava essere qualcosa di esclusivo di piante, animali e funghi. Quel pensiero stava per essere attaccato da una versione microscopica del Blob.

Domazet-Lošo ritiene che la complessità dei biofilm abbia oscillato nei miliardi di anni necessari per arrivare dove si trova ora.

'La prima vita era molto probabilmente costituita da biofilm multicellulari, ma i primi eucarioti che compaiono in seguito erano organismi unicellulari con cellule enormi', ha detto. “Stavano pascolando biofilm e cacciando cellule batteriche che nuotavano libere. Nella fase finale, per facilitare i vantaggi del gruppo, questi eucarioti unicellulari hanno anche sviluppato la multicellularità. Queste transizioni eucariotiche unicellulari-multicellulari sono avvenute molte volte indipendentemente. I risultati di questo processo sono animali, piante, alghe multicellulari e funghi che vediamo oggi.'

Usando filostratigrafia genomica , un metodo computazionale che data geni e proteine creando la connessione tra questi e il loro antenato più antico, il team è stato in grado di scoprire quali batteri in cui i biofilm erano collegati a particolari antenati. Questo tipo di analisi può rivelare i periodi evolutivi in cui un organismo ha apportato importanti cambiamenti adattativi. Hanno quindi studiato i biofilm dei batteri Bacillus subtilis, che ha mostrato che i geni che si sono evoluti in seguito sono stati attivati anche nelle fasi successive dello sviluppo del biofilm. Era la prova che B. subtilis l'ontogenesi rispecchia la sua filogenesi.

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I batteri si sono rivelati molto più complessi di quanto chiunque avrebbe pensato prima. I biofilm in realtà si sviluppano come un organismo multicellulare: senza un cervello, possono ancora inviare messaggi come fa il nostro cervello, sono in grado di dividere il lavoro e persino di riconoscersi.

'Le cellule batteriche nei biofilm comunicano tra loro con tutti i mezzi che le cellule eucariotiche usano nei loro tessuti', ha detto Domazet-Lošo. 'Ciò include contatti diretti da cella a cella, comunicazione ligando-recettore e segnalazione tramite piccole molecole. Sorprendentemente, usano anche segnali elettrici a lungo raggio, come facciamo nel nostro sistema nervoso. Quindi, sembra che non siano senza cervello.'

Altri aspetti del biofilm che erano stranamente vicini a un embrione in via di sviluppo includevano le sue fasi di crescita e alcuni cambiamenti nella morfologia. Le transizioni più critiche nel B. subtilis il biofilm si è verificato due volte, quando i geni hanno cambiato la trascrizione (come hanno copiato le informazioni). Nel blob sono stati trovati anche geni che si pensava fossero usati solo da organismi multicellulari.

Quindi questo significa che vedremo enormi macchie di batteri che trasudano nei cinema, nei ristoranti e in altri luoghi a cui sicuramente non appartengono? Probabilmente no, a meno che non si riproducano effettivamente con amebe aliene. Tuttavia, la scoperta potrebbe rivoluzionare il modo in cui i biofilm patogeni vengono affrontati in campo medico. I biofilm sono alla base di varie malattie, dalla dermatite atopica al morbo di Crohn, alle condizioni respiratorie croniche come la fibrosi cistica e persino il cancro del colon.

Se i batteri alla base di una malattia vengono affrontati come un biofilm che cresce in fasi invece di miliardi di individui che continuano a moltiplicarsi all'infinito, potrebbe significare un cambiamento nel trattamento che potrebbe contrastare quella malattia prima che diventi letale. C'è una malattia notoriamente sfuggente il cui trattamento, secondo Domazet-Lošo, potrebbe davvero trarre beneficio dall'essere considerato un biofilm.

'Se dovessi risolvere una malattia il cui trattamento trarrebbe davvero beneficio dal vederlo come un biofilm, quella sarebbe la malattia di Lyme', ha detto. 'Sto lavorando a un altro progetto che si concentra specificamente su biofilm e morfotipi di Borrelia burgdorferi, un batterio spirocheta che causa Lyme.'

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I biofilm ovviamente non provengono da un altro pianeta. Se vuoi un extraterrestre Blob esperienza, però, c'è sempre (quando la pandemia finalmente scende da questo pianeta) Blobfest.