In un lago incredibilmente inospitale, gli scienziati hanno scoperto una nuova specie minuscola che forma enormi colonie. Queste strane creature hanno un rapporto insolito con altri microbi e potrebbero persino fornire indizi sulle origini della vita complessa .
La nuova specie è stata chiamata Barroeca monosierra e appartiene a un gruppo di microbi noti come coanoflagellati , organismi unicellulari che possono raggrupparsi per formare colonie e comportarsi in modo sospetto come forme di vita multicellulari. A differenza di altri “choanos”, come li chiama il team, B. monosierra è stato scoperto in un ambiente super salato. E lì prosperava alla grande, formando colonie di quasi 100 cellule, fino a quattro volte più grandi delle specie correlate. Ancora più strano è che i centri delle colonie contenevano comunità ancora più piccole di batteri vivi, rendendo la B. monosierra uno degli organismi più semplici ad avere un proprio microbioma. I microbi potrebbero ripararsi dall’acqua tossica del lago, suggeriscono i ricercatori di Stati Uniti, Regno Unito e Spagna, oppure i choanos potrebbero in realtà coltivare i batteri per mangiarli in seguito. O forse entrambe le cose. I coanoflagellati sono di particolare interesse per i biologi perché sono considerati i parenti viventi più prossimi di animali che non sono animali a loro volta. Il loro comportamento di formazione di colonie potrebbe anche aiutare a colmare un divario evolutivo tra organismi unicellulari e multicellulari. “Una delle cose interessanti è che queste colonie hanno una forma simile alla blastula, una palla cava di cellule che si forma all’inizio dello sviluppo animale”, afferma la biologa cellulare Nicole King dell’Università della California, Berkeley . Il lago Mono in California è un posto estremamente spiacevole in cui vivere. È quasi tre volte più salato dell’oceano Pacifico e intriso di cloruri, carbonati e solfati che si sono accumulati in oltre 80.000 anni. Come tale, non molte forme di vita lo considerano casa, per lo più solo mosche alcaline, gamberetti di salamoia e alcune specie di piccoli vermi . Ma quando i ricercatori hanno esaminato attentamente un campione di acqua del lago Mono, hanno individuato un abitante fino a quel momento sconosciuto. “Era semplicemente pieno di queste grandi, bellissime colonie di coanoflagellati”, dice King . “Voglio dire, erano le più grandi che avessimo mai visto”. Questi organismi unicellulari assomigliano in un certo senso agli spermatozoi, con lunghe code chiamate flagelli che usano per spingersi. Quando formano colonie, gli individui puntano i loro flagelli verso l’esterno per aiutare l’intero gruppo a roteare e rotolare come un tutt’uno. In altre colonie di choano, le teste di ogni cellula si incontrano al centro. Ma in queste colonie di B. monosierra , i centri sono cavi, con le cellule collegate da una matrice extracellulare di proteine e carboidrati.
Il team ha colorato i microbi con un colorante del DNA, che non solo ha rivelato i cromosomi a forma di ciambella delle cellule coano, come previsto, ma anche una sorprendente nuvola di DNA nel centro apparentemente vuoto. Le sonde di RNA hanno rivelato la presenza di batteri, mentre gli esperimenti con amminoacidi fluorescenti hanno dimostrato che erano ancora vivi e non solo scarti dei pasti precedenti dei choanos. Anche l’accesso sembra essere selettivo. L’analisi filogenetica ha mostrato che solo alcuni dei tipi di batteri trovati nel Mono Lake possono essere trovati all’interno di queste colonie. In un altro esperimento, il team ha coltivato colonie di choano con microsfere di lattice delle dimensioni di un batterio e ha scoperto che queste non finivano nel centro della colonia. Ciò dimostra che i batteri non si limitano a fluttuare passivamente e a rimanere incastrati, ma entrano o vengono lasciati entrare attivamente, per il loro beneficio, per quello dei choanos o per entrambi. “Nessuno aveva mai descritto un coanoflagellato con un’interazione fisica stabile con i batteri”, afferma King . “Nei nostri studi precedenti, abbiamo scoperto che i choanos rispondevano a piccole molecole batteriche che galleggiavano nell’acqua, o [che] i choanos mangiavano i batteri, ma non c’era alcun caso in cui stessero facendo qualcosa che potesse potenzialmente essere una simbiosi. O in questo caso, un microbioma.” I ricercatori hanno in programma di usare B. monosierra per studiare le interazioni tra batteri e organismi più complessi. Potrebbero persino aiutarci a capire meglio come la vita abbia compiuto quel salto cruciale da forme monocellulari a forme multicellulari .
La ricerca è stata pubblicata sulla rivista mBio .