L'uovo è venuto prima della gallina

Chromosphaera perkinsii è una specie unicellulare scoperta nel 2017 nei sedimenti marini attorno alle Hawaii.

Le prime tracce della sua presenza sulla Terra sono state datate a oltre un miliardo di anni fa, molto prima della comparsa dei primi animali. Un team dell'Università di Ginevra (UNIGE) ha osservato che questa specie forma strutture multicellulari con sorprendenti somiglianze con gli embrioni animali. Queste osservazioni suggeriscono che i programmi genetici responsabili dello sviluppo embrionale fossero già presenti prima dell'origine della vita animale, oppure che C. perkinsii si sia evoluta in modo indipendente sviluppando processi analoghi.

La natura avrebbe dunque disposto degli strumenti genetici per «creare uova» molto prima dell'«invenzione delle galline». Questo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature .

Dalla cellula singola all'organismo multicellulare

Le prime forme di vita comparse sulla Terra erano unicellulari, ovvero composte da una sola cellula, come i lieviti o i batteri. In seguito si sono evoluti gli animali – organismi multicellulari – che si sviluppano da una singola cellula, l'ovulo, fino a diventare esseri viventi complessi. Questo sviluppo embrionale si svolge in fasi precise, notevolmente simili tra le diverse specie animali e che potrebbero risalire a un'epoca molto anteriore all'origine degli animali. La transizione dalle specie unicellulari agli organismi multicellulari è tuttavia ancora molto poco compresa.

Questo organismo unicellulare si è separato dalla linea evolutiva animale più di un miliardo di anni fa e offre preziose intuizioni sui meccanismi che potrebbero aver portato alla transizione verso la pluricellularità.

Colonie simili a embrioni

Osservando C. perkinsii, gli scienziati hanno scoperto che queste cellule, una volta raggiunta la loro dimensione massima, si dividono senza continuare a crescere, formando colonie pluricellulari che assomigliano alle fasi iniziali dello sviluppo embrionale degli animali. Queste colonie sopravvivono per circa un terzo del loro ciclo vitale e sono composte da almeno due tipi cellulari distinti, il che è sorprendente per questo tipo di organismo.

Sebbene C. perkinsii sia una specie unicellulare, questo comportamento dimostra che i processi di coordinamento e differenziazione pluricellulare erano già presenti nella specie molto prima che i primi animali comparissero sulla Terra, spiega Omaya Dudin, che ha guidato questa ricerca .

Ancora più sorprendente è il fatto che il modo in cui queste cellule si dividono e la struttura tridimensionale che assumono ricordano in modo impressionante le fasi iniziali dello sviluppo embrionale negli animali. In collaborazione con il Dr. John Burns (Bigelow Laboratory for Ocean Sciences), l'analisi dell'attività genetica in queste colonie ha rivelato sorprendenti analogie con quella degli embrioni animali, suggerendo che i programmi genetici che regolano il complesso sviluppo pluricellulare erano già presenti più di un miliardo di anni fa.

Marine Olivetta, tecnica di laboratorio presso il Dipartimento di Biochimica della Facoltà di Scienze naturali dell'UNIGE e prima autrice dello studio, spiega: «È affascinante che una specie scoperta solo di recente ci permetta di viaggiare indietro nel tempo di più di un miliardo di anni.» Lo studio dimostra che il principio dello sviluppo embrionale esisteva già prima degli animali, oppure che i meccanismi dello sviluppo pluricellulare si sono evoluti separatamente in C. perkinsii.

Questa scoperta potrebbe anche gettare nuova luce su un dibattito scientifico di lunga data riguardante fossili risalenti a 600 milioni di anni fa che assomigliano a embrioni, e potrebbe mettere in discussione alcune concezioni tradizionali sulla pluricellularità.