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I batteri utilizzavano l’ossigeno già prima di imparare a produrlo
Secondo una ricerca pubblicata da Science, alcuni batteri avrebbero iniziato a utilizzare l’ossigeno molto prima di sviluppare la capacità di produrlo tramite la fotosintesi. Lo studio, coordinato da Phil Hugenholtz, dell’Università del Queensland di Brisbane (Australia), contribuisce a costruire una dettagliata cronologia dell’evoluzione batterica.
La ricerca si è focalizzata sulle modalità che hanno portato i microrganismi a rispondere al Great Oxygenation Event (GOE), l’evento che si è verificato circa 2,33 miliardi di anni fa e che ha trasformato l’atmosfera terrestre rendendola da “per lo più” priva di ossigeno a quella che consente agli esseri umani di respirare.
Per lo studio, il team ha prima di tutto analizzato quali geni erano presenti nei genomi ancestrali. Successivamente, con questi dati, tramite apprendimento automatico, i ricercatori sono andati a prevedere se ogni batterio “antenato” utilizzasse o meno l’ossigeno per vivere. E per sfruttare al meglio i registri fossili, il team ha incluso geni di mitocondri (correlati agli alfaproteobatteri) e cloroplasti (correlati ai cianobatteri), il che ha consentito loro di utilizzare dati di cellule complesse primitive per stimare meglio quando si sono verificati gli eventi.
Dai risultati è emerso che “almeno 3 lignaggi aerobici sono apparsi prima del GOE, circa 900 milioni di anni fa,” il che suggerisce che la capacità di utilizzare l’ossigeno si è evoluta ben prima del suo accumulo diffuso nell’atmosfera”, ha affermato Hugenholtz. “Le prove suggeriscono che la prima transizione aerobica si è verificata circa 3,2 miliardi di anni fa nell’antenato dei cianobatteri, il che indica la possibilità che il metabolismo aerobico si sia verificato prima dell’evoluzione della fotosintesi ossigenica”.
Secondo lo scienziato, “l’innovazione chiave è stata l’utilizzo del GOE come confine temporale, supponendo che la maggior parte dei rami aerobici dei batteri difficilmente siano più vecchi di questo evento, a meno che i segnali fossili o genetici non suggeriscano il contrario.”
Fonte: Science 2025
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adp1853
