L’origine degli eucarioti: come siamo arrivati dagli archei di Asgard agli esseri umani?

Cosa lega gli esseri umani ai funghi, le stelle marine agli alberi o le farfalle alle alghe? Una delle domande più affascinanti della scienza è l’origine degli eucarioti, e i ricercatori sono ancora alla ricerca di risposte su come siano nate le cellule complesse da cui si sono evoluti tutti gli animali, le piante e i funghi – e come tutto questo possa essere ricondotto ad un microscopico antenato comune vissuto miliardi di anni fa.

Sebbene la vita sulla Terra sia sorprendentemente diversa, a livello cellulare è costruita su fondamenta sorprendentemente simili. L’origine degli eucarioti è da decenni una delle domande più pressanti della biologia evolutiva e la sua soluzione gioca un ruolo chiave nella comprensione di come la vita complessa sia emersa sul nostro pianeta.

Si tratta di organismi le cui cellule possiedono un vero e proprio nucleo legato alla membrana. Questo gruppo comprende tutti gli animali, le piante, i funghi e gli insetti, dalle forme unicellulari più semplici fino agli esseri umani.

Come riporta IFLScience, gli scienziati cercano da tempo di capire come queste cellule possano essersi evolute da procarioti più semplici privi di nucleo. Una delle teorie più accettate suggerisce che l’origine degli eucarioti può essere spiegata da una simbiosi eccezionalmente stretta: un’antica cellula arcaica ha stretto una partnership con un batterio che utilizzava l’ossigeno, che poi si è evoluto nel mitocondrio.

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Il ruolo degli archei di Asgard nell’origine degli eucarioti

La svolta decisiva è arrivata nel 2023, quando i ricercatori dell’Università del Texas ad Austin hanno analizzato i genomi di diverse centinaia di microbi arcaici. I loro risultati indicano che l’origine degli eucarioti può essere ricondotta a un unico lignaggio arcaico ben definito: i cosiddetti archei di Asgard.

Ciò che rende speciali questi organismi è che il loro materiale genetico contiene proteine che in precedenza si pensava fossero presenti esclusivamente nelle cellule eucariotiche. Ciò suggerisce che questi antichi microrganismi possedevano già le basi di strutture cellulari complesse molto prima che apparissero i primi veri eucarioti.

Durante la ricerca, è stato identificato anche un nuovo ordine, il gruppo Hodarchaeales, che abita i sedimenti marini. Da una prospettiva evolutiva, questi organismi potrebbero essere estremamente vicini alla forma ancestrale da cui hanno avuto origine tutti gli eucarioti conosciuti.

Siamo tutti Asgardiani?

Secondo il biologo evoluzionista Brett Baker, uno degli autori dello studio, l’origine degli eucarioti può ora essere supportata non solo da inferenze astratte, ma da dati genetici che corroborano le ipotesi precedenti, in quanto gli archei Asgard possono essere considerati come il nostro gruppo gemello all’interno del dominio arcaico.

Anche il nome mitologico non è una coincidenza. Nella mitologia norrena, Asgard è la casa degli dei, mentre Hod (Höðr) è un figlio di Odino. Il nome giocoso allude all’idea che questi organismi rappresentino una svolta divina nella storia della vita: il momento in cui le cellule semplici hanno dato origine a organismi complessi.

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Perché è importante capire l’origine degli eucarioti?

L’origine degli eucarioti non è solo una questione teorica, in quanto la sua comprensione può aiutare a rivelare come sono emersi l’organizzazione cellulare complessa, il metabolismo efficiente dal punto di vista energetico e la complessità biologica che ha reso possibile lo sviluppo di sistemi nervosi, emozioni e intelligenza.

Secondo i ricercatori, gli archei di Asgard si trovano sia nei sedimenti di acque profonde che nelle sorgenti calde, e analizzare i loro genomi è come viaggiare indietro nel tempo fino all’alba della vita.

La biologa Valerie De Anda ritiene che, per la prima volta, abbiamo l’opportunità di studiare direttamente le basi genetiche da cui sono nate le prime cellule eucariotiche. Questo potrebbe rimodellare radicalmente tutto ciò che finora abbiamo pensato di sapere sull’origine degli eucarioti – e ciò che siamo riusciti a scoprire fino ad ora.