IL PRONCIPIO EVOLUTIVO                                                          INSITO NELLA MATERIA VIVENTE

L'Evoluzione senza fine delle popolazioni di batteri

L'evoluzione continua imperterrita, anche in un ambiente perfettamente stabile. O, per dirla in un altro modo,                 non esistono organismi così ben adattati al loro ambiente da non lasciare spazio a un adattamento ancora migliore.

Un esperimento che ha seguito l'evoluzione di popolazioni del batterio E. coli per oltre 50.000 generazioni nell'arco di 25 anni ha dimostrato che anche in un ambiente stabile gli organismi possono continuare a migliorare la loro fitness, e che non esiste un punto oltre il quale qualsiasi nuova mutazione non può essere che peggiorativa(red)

Batteri di differenti generazioni sono stati messi in competizione nello stesso ambiente in cui si sono evoluti. All'inizio della competizione (a sinistra) ogni piastra conteneva popolazioni numericamente tratte da due campioni differenti; dopo un certo tempo (a destra), la maggiore fitnesss di una delle due appare evidente (Cortesia Michael Wiser/Science/AAAS)


E il microbo disse : Cambio specie

E il microbo disse: cambio specie - 22 febbraio 2012 - articolo pubblicato sulla rivista "PLoS Biology".
Per la prima volta è stato documentato un processo di speciazione simpatrica fra microrganismi, ossia di quella differenziazione in più specie che avviene anche in assenza di qualsiasi barriera fra due popolazioni originariamente identiche
Perché due popolazioni identiche diano origine a specie differenti è in genere necessario che vi sia qualche tipo di barriera che le separi per un tempo sufficiente. Ma non sempre le cose vanno così, come testimonia una ricerca condotta su due popolazioni di microrganismi che hanno iniziato a evolversi in specie diverse nonostante continuassero a condividere lo stesso habitat e talora si incontrassero scambiandosi perfino alcuni geni. Il tutto sotto gli occhi dei ricercatori. A sancire il primo esempio ben documentato di speciazione simpatrica in un microrganismo è uno studio condotto da biologi dell'Università dell'Illinois.

© Dr. Terry Beveridge/Visuals Unlimited/Corbis La speciazione simpatrica - in cui due popolazioni di uno stesso lignaggio divergono in due o più specie in assenza di barriere fisiche o meccaniche che le tenga separate - è particolarmente difficile da dimostrare, e questo è tanto più vero quando si ha a che fare con microbi. "Una delle grandi questioni, da Darwin in poi, è come divergano le specie se vivono insieme", spiega Rachel Whitaker, che ha diretto lo studio. "Alla questione, in realtà, non è stata data una risposta perfettamente soddisfacente neppure per i macro-organismi studiati per centinaia di anni."
Nel caso dei batteri e degli archea, lo studio si complica ulteriormente per le numerose modalità con cui vengono condivise le informazioni genetiche. Dato che i microrganismi si riproducono generando cloni perfetti o quasi perfetti di se stessi, se non intervenissero altri fattori la loro diversità genetica sarebbe piuttosto bassa, risultato solo di alcuni errori di copiatura e di mutazioni casuali. In realtà, essi possono anche collegarsi tra di loro scambiandosi geni, acquisire nuovi geni da virus che infettano o anche "risucchiare" elementi genetici casuali dall'ambiente.
Prima che venisse sviluppata la tecnologia in grado di analizzare il patrimonio genetico dei singoli microrganismi, popolazioni oggi ben distinte apparivano del tutto identiche e non si era neppure in grado di distinguere batteri e archea, che oggi sono considerati un dominio della vita del tutto a parte, distanti dai batteri tanto quanto lo sono le piante e gli animali.
Whitaker e colleghi hanno focalizzato la loro attenzione su Sulfolobus islandicus, un organismo termofilo appartenete agli archea, ed è uno dei pochi microrganismi che vivono in ben definite popolazioni isolate all'interno di sorgenti calde geotermiche. "Stiamo guardando un ambiente che non è molto complesso in termini microbici", aggiunge Whitaker. "Non sono molti gli organismi in grado di viverci, e quelli che possono farlo non possono muoversi molto spesso."
Sequenziando i genomi di 12 ceppi di S. islandicus provenienti da un'unica sorgente calda della regione vulcanica di Mutnovsky, in Kamchatka, i ricercatori sono riusciti a ricostruire la storia genetica di ciascuno dei ceppi, scoprendo che i ceppi si ripartivano in due ben distinti gruppi. I ricercatori hanno anche osservato che i membri di uno stesso gruppo si scambiavano geni più frequentemente del previsto, mentre lo scambio fra due membri di gruppi diversi non solo avveniva molto più di rado, ma tendeva a diminuire sempre più con il passare del tempo.
Per quanto le differenze tra i due gruppi fossero lievi, era chiaramente in corso un processo di speciazione, tanto da poter dire che i due gruppi erano alla fine già due specie separate.
Analizzando ancor più da vicino i modelli di cambiamento, i ricercatori hanno visto un mosaico delle differenze lungo de cromosomi, con vasti "continenti" di variazione e piccole "isole" di stabilità. Queste isole, osservano i ricercatori, rappresentano probabilmente le regioni che sono sotto pressione selettiva, esercitata da qualcosa nell'ambiente in grado di eliminare i microrganismi che non hanno questi geni o gruppi di geni. Le regioni variabili sono invece più fluide, con geni che vanno e vengono per ricombinazione e le mutazioni di crescente diversità.
"Quelle che vediamo come due specie diverse differiscono per lo 0,35 per cento in tutto il genoma, che è circa un terzo della distanza tra uomo e scimpanzé", osserva Whitaker, rilevando che i due distinti gruppi di microbi sono di alcuni "ordini di grandezza" più simili tra loro rispetto ai gruppi normalmente considerati specie separate. "Questo significa che esiste un numero di specie di microbi di qualche ordine di grandezza più grande di quanto abbiamo mai pensato. E' un po' sbalorditivo."
Tratto da: lescienze.it


Batteri eterni

Gli scienziati russi affermano di aver fatto progressi nell'adattare un batterio 'eterno' chiamato Bacillus F (nella foto) per migliorare la longevità degli esseri umani. I batteri, che si trovano nel permafrost, si pensa abbiano ben 3,5 milioni di anni


Sei anni fa, scienziati russi hanno scoperto uno strano ceppo batterico nascosto nel permafrost delle lande ghiacciate della Siberia orientale. Il Bacillus F è stato congelato 3,5 milioni di anni fa, recuperato dai ricercatori della Moscow State University, e inviato al laboratorio. Hanno scoperto che il Bacillus F aveva proprietà sorprendenti. Dopo averlo iniettato nei topi, hanno scoperto che potrebbe aumentare la funzione immunitaria, rilanciare la fertilità in soggetti più anziani, e migliorare notevolmente la durata della vita dei roditori. Gli scienziati che stanno lavorando con i batteri sperano di poter consentire all'essere umano medio di poter vivere e superare facilmente i 100 anni.

Hanno anche testato il batterio sui moscerini della frutta, le cellule del sangue umano, e le colture, e tutti hanno risposto positivamente ai batteri. Per ora, i ricercatori non capiscono il meccanismo che consente di migliorare le funzioni corporee, tanto meno come abbia fatto a sopravvivere per tanti anni, mentre si trovava congelato nel ghiaccio, e stanno avendo grande progresso . Hanno cominciato a sbloccare il loro DNA, e hanno scoperto che rilascia sostanze biologicamente attive che aumentano la crescita delle cellule e migliorano la funzione immunitaria. Oltre a questo, non abbiamo grandi spiegazioni.

Il professor Sergey Petrov, capo ricercatore presso il Tyumen Scientific Centre, ha detto: 'In tutti questi esperimenti, il Bacillus F ha stimolato la crescita e anche rafforzato il sistema immunitario.'Gli esperimenti sugli eritrociti umani e leucociti ci hanno reso molto ottimisti.'

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