I paleontologi stanno dando uno sguardo alla vita di oltre un miliardo di anni nel passato basandosi su tracce chimiche nelle rocce antiche e sulla genetica degli animali viventi. Ricerca pubblicata il 1 dicembre in Comunicazioni sulla natura combina geologia e genetica, mostrando come i cambiamenti avvenuti nella Terra primordiale abbiano provocato un cambiamento nel modo in cui gli animali mangiano.
David Gold, professore associato presso il Dipartimento di Scienze della Terra e Planetarie dell’Università della California, Davis, lavora nel nuovo campo della paleontologia molecolare, utilizzando gli strumenti sia della geologia che della biologia per studiare l’evoluzione della vita. Con le nuove tecnologie è possibile recuperare tracce chimiche di vita da rocce antiche, dove i fossili animali sono scarsi.
I lipidi in particolare possono sopravvivere nelle rocce per centinaia di milioni di anni. Tracce di lipidi sterolici, che provengono dalle membrane cellulari, sono state trovate in rocce vecchie fino a 1,6 miliardi di anni. Al giorno d’oggi, la maggior parte degli animali utilizza il colesterolo – steroli con 27 atomi di carbonio (C27) – nelle loro membrane cellulari. Al contrario, i funghi utilizzano tipicamente steroli C28, mentre le piante e le alghe verdi producono steroli C29. Gli steroli C28 e C29 sono anche conosciuti come fitosteroli.
Gli steroli C27 sono stati trovati in rocce vecchie di 850 milioni di anni, mentre tracce di C28 e C29 compaiono circa 200 milioni di anni dopo. Si ritiene che ciò rifletta la crescente diversità della vita in questo periodo e l’evoluzione dei primi funghi e alghe verdi.
Senza fossili reali, è difficile dire molto sugli animali o sulle piante da cui provengono questi steroli. Ma un’analisi genetica condotta da Gold e colleghi sta facendo luce.
Non farlo, mangialo
La maggior parte degli animali non è in grado di produrre da sola i fitosteroli, ma può ottenerli mangiando piante o funghi. Recentemente si è scoperto che gli anellidi (vermi segmentati, un gruppo che comprende il comune lombrico) hanno un gene chiamato smt, necessario per produrre steroli a catena più lunga. Guardando smt geni di diversi animali, Gold e colleghi hanno creato un albero genealogico smt prima all’interno degli anellidi, poi attraverso la vita animale in generale.
Hanno scoperto che il gene ha avuto origine molto indietro nel tempo nell’evoluzione dei primi animali, e poi ha subito rapidi cambiamenti nello stesso periodo in cui i fitosteroli sono apparsi nelle rocce. Successivamente, la maggior parte dei lignaggi di animali persero il smt gene.
“La nostra interpretazione è che questi fossili molecolari di fitosterolo registrano l’aumento delle alghe negli antichi oceani e che gli animali abbandonarono la produzione di fitosterolo quando potevano facilmente ottenerlo da questa fonte di cibo sempre più abbondante”, ha detto Gold. “Se abbiamo ragione, allora la storia del smt Il gene racconta un cambiamento nelle strategie di alimentazione degli animali all’inizio della loro evoluzione”.
I coautori dell’articolo sono: Tessa Brunoir e Chris Mulligan dell’UC Davis; Ainara Sistiaga, Università di Copenaghen; KM Vuu e Patrick Shih, Istituto congiunto di bioenergia, Laboratorio nazionale Lawrence Berkeley; Shane O’Reilly, Atlantic Technological University, Sligo, Irlanda; Roger Summons, Massachusetts Institute of Technology. Il lavoro è stato sostenuto in parte da una sovvenzione della National Science Foundation.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
