È nato prima l’uovo o la gallina? Un organismo unicellulare suggerisce addirittura prima l’embrione degli animali

Chromosphaera perkinsii. Foto da Wikimedia Commons

Una delle domande retoriche più ricorrenti, spesso posta come un paradosso tra il serio e il faceto, è: "È nato prima l'uovo o la gallina?". Naturalmente, da un punto di vista biologico sappiamo bene che è nato prima l'uovo della gallina (parecchio tempo prima), ma recenti studi su un minuscolo organismo unicellulare chiamato Chromosphaera perkinsii, suggeriscono una risposta ancora più sorprendente: potrebbero essere esistite strutture pluricellulari molto simili a un embrione ancor prima che comparisse la vita animale.

Questo antico organismo, presente sul nostro Pianeta probabilmente da oltre un miliardo di anni, sta fornendo agli scienziati indizi preziosi su uno dei più vecchi e complessi misteri dell'evoluzione: il passaggio dalla vita unicellulare alla complessità degli organismi pluricellulari, come appunto animali e piante. I risultati di questi studi, pubblicati recentemente sulla rivista Nature, stanno aprendo nuovi scenari sulla possibilità che, ancor prima della comparsa degli animali, esistessero già "embrioni" primitivi.

Cosa ci racconta Chromosphaera perkinsii

Chromosphaera perkinsii è un antico organismo unicellulare eucariote (quindi con un nucleo racchiuso in una membrana) strettamente imparentato agli animali, scoperto tra i sedimenti marini delle Hawaii solamente nel 2017. Un team di ricercatori dell'Università di Ginevra (UNIGE), guidato dalla biologa Omaya Dudin, ha però scoperto che C. perkinsii, pur essendo un organismo unicellulare, è in grado di formare strutture pluricellulari che somigliano in modo impressionante agli embrioni animali che sviluppano da una cellula uova fecondata.

Queste osservazioni, suggeriscono quindi che le istruzioni e i meccanismi genetici che regolano lo sviluppo embrionale esistevano già ben prima della comparsa degli animali (e quindi delle uova) sulla Terra. In alternativa, è anche possibile che questo antico organismo abbia evoluto successivamente e in maniera completamente indipendente questi processi, anche se questa sembra l'ipotesi meno plausibile. In altre parole, pare che la natura fosse già dotata di tutti gli strumenti per "creare le uova" ben prima di "inventare le galline", o qualsiasi altro animale.

Dai primi organismi unicellulari alla complessità della vita pluricellulare

Durante il suo ciclo vitale, C. perkinsii si moltiplica e si differenzia in maniera simile a come avviene durante le primi fasi dello sviluppo embrionale a partire da uno zigote

La storia della vita sulla Terra – semplificando un bel po' – comincia molto probabilmente oltre quattro miliardi di anni fa, con organismi unicellulari simili ad alcuni batteri o lieviti di oggi, semplici cellule che prosperavano in un mondo primordiale. Gli animali, organismi pluricellulari molto più complessi, sono arrivati molto tempo dopo, e il loro sviluppo prevede un processo che inizia normalmente da una singola cellula uovo fecondata, lo zigote, che poi si moltiplica e si differenzia per formare un individuo.

Le fasi iniziali di questo sviluppo, che prevedono divisioni cellulari molto precise e la nascita di diversi tipi di cellule che daranno vita a un embrione, sono tutte molto simili nei vari gruppi animali, dagli invertebrati più antichi fino ai vertebrati e agli esseri umani. Si tratta quindi di un processo molto antico, comparso agli albori della vita animale. Tuttavia, la transizione dalla vita unicellulare a quella pluricellulare resta uno dei grandi misteri dell'evoluzione.

Ecco perché C. perkinsii è così rilevante: questo antico organismo, separatosi dalla linea evolutiva degli animali più di un miliardo di anni fa, potrebbe rappresentare una chiave per comprendere meglio questo passaggio evolutivo epocale e ancora in parte avvolto nel mistero. Ma in che modo questo antico organismo unicellulare ricorda lo sviluppo di un embrione a partire da un una cellula uovo fecondata?

Un comportamento inaspettato che ricorda lo sviluppo embrionale

Durante le osservazioni condotte dal team dell'UNIGE, C. perkinsii ha mostrato diversi comportamenti inusuali: una volta raggiunta la massima dimensione, questa cellula si divide senza crescere ulteriormente, formando colonie pluricellulari che ricordano parecchio le fasi iniziali dello sviluppo di un embrione animale a partire dallo zigote. Queste colonie persistono per circa un terzo del ciclo vitale dell'organismo e si differenziano in almeno due tipi di cellule differenti, un fenomeno sorprendente per una forma di vita unicellulare.

Secondo gli autori, questo comportamento dimostra che i processi di coordinazione e differenziazione pluricellulare esistevano già ben prima della comparsa dei primi animali sulla Terra. Gli scienziati hanno anche analizzato l'attività genetica all'interno di queste colonie, scoprendo ulteriori somiglianze con quella riscontrata negli embrioni animali. Questo suggerisce che le "istruzioni" genetiche scritte nel DNA e responsabili dello sviluppo pluricellulare, esistevano già prima dell'avvento degli animali.

Un nuovo tassello nella storia della vita pluricellulare

Lo studio di questo minuscolo e apparentemente "insignificante" organismo unicellulare, sta permettendo agli scienziati di viaggiare indietro nel tempo, fino a oltre un miliardo di anni fa. E questo viaggio sembra suggerire solo due possibili storie: o i meccanismi e principi fondamentali dello sviluppo embrionale esistevano già prima degli animali, oppure si sono evoluti almeno due volte, e in maniera totalmente indipendente, sia C. perkinsii che nella vita animale.

Questa scoperta riaccende inoltre i riflettori su un dibattito scientifico riguardante alcuni misteriosi fossili trovati in Cina risalenti a 600 milioni di anni fa e che somigliano a embrioni, ponendo nuovi interrogativi su ciò che definiamo pluricellulare e non. C perkinsii riporta quindi alla ribalta dilemmi secolari, aprendo nuove prospettive: forse, in fondo, è nato prima l'embrione, o meglio, la possibilità e le istruzioni per creare organismi complessi, un "uovo" concettuale precedente a qualsiasi forma di vita animale come la conosciamo oggi.