La fame all’origine della vita multicellulare: lo studio sugli Stentor svela un enigma evolutivo

Un passo indietro nell’evoluzione: alla ricerca delle origini della vita multicellulare

La vita multicellulare, una pietra miliare nell’evoluzione, continua a rappresentare un enigma per gli scienziati. Come e perché le prime cellule si siano unite per formare organismi complessi è una domanda che ha affascinato i biologi per decenni. Un recente studio, pubblicato sulla rivista Nature Physics e condotto dal Laboratorio statunitense di biologia marina (Mbl), offre una nuova prospettiva su questo mistero, suggerendo che la possibilità di accedere a maggiori risorse alimentari potrebbe aver giocato un ruolo cruciale.
La ricerca si concentra sugli Stentor, organismi acquatici unicellulari a forma di tromba che vivono in stagni e laghi. Questi esseri viventi utilizzano un’estremità per ancorarsi a foglie e ramoscelli, mentre con l’altra creano vortici d’acqua per catturare il cibo. Osservando il comportamento degli Stentor, i ricercatori hanno scoperto indizi importanti su come potrebbe essere avvenuta la transizione dalla vita unicellulare a quella multicellulare.

Stentor: un modello per comprendere le dinamiche della cooperazione cellulare

Gli Stentor, pur essendo organismi unicellulari, mostrano un comportamento sociale interessante. In laboratorio, i ricercatori hanno notato che questi organismi tendono ad aggregarsi nello stesso punto, formando colonie temporanee. A differenza degli organismi multicellulari, le cellule degli Stentor non sono unite fisicamente, ma si toccano semplicemente. La motivazione di questo comportamento risiede nella capacità di cooperare per ottenere maggiori risorse.
Come hanno scoperto gli autori dello studio, due Stentor vicini, muovendosi all’unisono, possono raddoppiare la potenza dei vortici d’acqua creati, aumentando così la loro capacità di catturare prede. Questo vantaggio cooperativo si traduce in un maggiore accesso al cibo, un fattore chiave per la sopravvivenza.
Tuttavia, la cooperazione non è sempre la strategia preferita. Quando il cibo è abbondante, gli Stentor rimangono volentieri aggregati in colonie. Ma quando le risorse scarseggiano, le cellule si separano e preferiscono cercare cibo individualmente. Questo comportamento opportunistico suggerisce che la cooperazione è una strategia flessibile, adattata alle condizioni ambientali.

Forze fisiche e chimica: un approccio multidisciplinare all’origine della vita multicellulare

Lo studio sugli Stentor evidenzia l’importanza di considerare non solo gli aspetti chimici, ma anche le forze fisiche nel processo di evoluzione della vita multicellulare. “Gran parte del lavoro sull’origine della vita multicellulare si concentra sulla chimica”, spiega Shashank Shekhar dell’Mbl, co-autore della ricerca. “Noi volevamo indagare il ruolo delle forze fisiche nel processo”.
La capacità degli Stentor di creare vortici d’acqua e di cooperare per aumentare la loro efficacia dimostra come le forze fisiche possano influenzare il comportamento cellulare e favorire l’aggregazione. Questo approccio multidisciplinare offre una visione più completa e sfumata delle origini della vita multicellulare.

Implicazioni per la comprensione dell’evoluzione

Il comportamento degli Stentor offre una buona approssimazione della fase che ha preceduto la vita multicellulare, che si ritiene si sia evoluta almeno 25 volte in diversi lignaggi. “Questo è avvenuto prima, molto prima nell’evoluzione”, conclude Shekhar, “quando le singole cellule hanno detto ‘ok, collaboriamo e traiamone un vantaggio, ma poi torniamo di nuovo a essere cellule singole’: la multicellularità non era ancora diventata permanente”.
Lo studio suggerisce che la transizione dalla vita unicellulare a quella multicellulare potrebbe essere stata graduale, con periodi di cooperazione temporanea seguiti da periodi di vita indipendente. La possibilità di accedere a maggiori risorse alimentari potrebbe aver fornito la spinta iniziale per l’aggregazione cellulare, aprendo la strada a forme di vita più complesse.

Riflessioni sull’importanza della cooperazione e della competizione nell’evoluzione

Lo studio sugli Stentor ci ricorda che la cooperazione e la competizione sono due forze fondamentali che guidano l’evoluzione. La capacità di collaborare per ottenere vantaggi, come l’accesso a maggiori risorse alimentari, può favorire l’emergere di nuove forme di vita. Tuttavia, la competizione per le risorse limitate può anche spingere gli organismi a separarsi e a cercare nuove strategie di sopravvivenza. L’equilibrio tra cooperazione e competizione è un elemento chiave per comprendere la complessità del mondo vivente.