Scienziati fanno luce sulla speciazione simpatrica
La speciazione simpatrica, la creazione di due o più specie discendenti da una specie ancestrale e tutte occupanti lo stesso habitat, è stata un rompicapo per i ricercatori per molto tempo. Un team di scienziati provenienti da Regno Unito e Stati Uniti fornisce nuove informazioni sulla profonda diversità genetica che probabilmente si verifica dappertutto nelle popolazioni microbiche selvatiche. I risultati dello studio sono stati presentati sulla rivista PLoS Biology. Scienziati dell'Università dell'Illinois negli Stati Uniti e dell'Università di Oxford nel Regno Unito spiegano che dimostrare l'idea della speciazione simpatrica non è semplice. I problemi si intensificano quando si prendono in considerazione i microbi. "Una delle grandi questioni, da Darwin in poi, è come fanno le specie a divergere se vivono insieme," dice la professoressa Rachel Whitaker, una degli autori anziani dello studio dell'Università dell'Illinois. "Non si è mai trovata una risposta valida in realtà, anche per quei microorganismi che studiamo da centinaia di anni." I batteri e gli archei, che sono lontani cugini microbici dei batteri, sono problematici quando si fanno questo tipo di ricerche perché hanno la capacità di condividere informazioni genetiche in una moltitudine di modi. Secondo la ricercatrice dell'Illinois, i microbi vogliono vincere. Per fare ciò, si dividono e generano cloni esatti o quasi esatti di loro stessi. "Se questo è l'unico modo per imporsi, la loro diversità genetica sarà piuttosto bassa, il risultato di qualche errore di copiatura o mutazione casuale," spiega. "Possono però legarsi gli uni agli altri per passare geni avanti e indietro, assorbire elementi genetici dall'ambiente e acquisire nuovi geni da virus che infettano loro e i loro vicini." Il team ha sezionato il corredo genetico di singoli microbi. Questo li ha aiutati a distinguere gli elementi dei batteri e quelli degli archei. I risultati ottenuti mettono gli archei nel terzo dominio della vita, dimostrando chiaramente che i batteri e gli archei sono molto diversi. "Dovunque guardiamo vediamo variazioni nelle popolazioni microbiche che usano questi strumenti molecolari," dice la professoressa Whitaker. "Bisogna usare queste molecole, queste sequenze di DNA (acido deossiribonucleico), per distinguere le specie." Non è facile però. Il team ha messo in primo piano il Sulfolobus islandicus. Questo organismo, che appartiene al dominio della vita degli archei, ama il calore probabilmente perché vive in popolazioni "isola" prodotte da sorgenti termali geotermiche. "Si tratta di un ambiente non molto complesso in termini microbici," commenta la professoressa Whitaker. "Non ci sono molti organismi che possano resistervi e quelli che ci riescono non sono in grado di spostarsi molto spesso." Gli scienziati hanno sequenziato i genomi di 12 ceppi di S. islandicus di una singola sorgente termale nella regione del Vulcano Mutnovsky di Kamchatka, Russia. I dati raccolti mostrano 2 distinti gruppi di S. islandicus tra i 12 ceppi. La professoressa Whitaker osserva che i microbi si scambiavano geni con i membri del proprio gruppo più spesso di quanto ci si aspettasse, ma scambiavano geni con l'altro gruppo meno di quanto ci si aspettasse. Precisiamo che lo scambio di materiale genetico tra i due gruppi diminuiva nel tempo. Questo rivela che entrambi i gruppi sono già specie separate nonostante condividano lo stesso habitat. Anche se le differenze tra i due erano minime, era evidente che la speciazione era in corso. "Li abbiamo presi nel momento della speciazione," dice. "Scambiano in effetti alcuni geni - ma non molti. Adesso quindi sappiamo che non è necessario avere un ostacolo (geografico o meccanico) alla ricombinazione perché avvenga la speciazione. Basta la selezione che divide i due gruppi, cosa che nessuno sapeva prima d'ora. Ci sono una moltitudine di specie di microbi in più di quanto pensavamo in precedenza. Ed è affascinante." Un team dell'Università della California a Davis negli Stati Uniti ha contribuito a questo studio.Per maggiori informazioni, visitare: PLoS Biology: http://www.plosbiology.org/home.action
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Regno Unito