Vermi ultraterreni con tre sessi a Mono Lake


Vermi ultraterreni con tre sessi a Mono Lake

Otto specie di vermi (nematodi) scoperte nelle difficili condizioni del Mono Lake, situato nelle Sierre orientali della California.

Gli scienziati del California Institute of Technology hanno scoperto una nuova specie di verme che prospera nell'ambiente estremo di Mono Lake. Questa nuova specie, temporaneamente soprannominata Auanema sp., ha tre sessi diversi, può sopravvivere in un ambiente con elevati livelli di arsenico (fino a 500 volte la dose letale per l'uomo) e trasporta i suoi piccoli all'interno del suo corpo come un canguro.

Il Mono Lake, situato nelle Sierre orientali della California, è tre volte più salato dell'oceano e ha un pH alcalino pari a 10. Prima di questo studio, solo due altre specie (diverse da batteri e alghe) vivevano nel lago. (1) In questo nuovo lavoro, il team ha scoperto altre otto specie, tutte appartenenti a una classe di microscopici vermi chiamati nematodi, che prosperano dentro e intorno a Mono Lake.

La ricerca è stata fatta principalmente nel laboratorio del dottor Paul Sternberg, (2) professore di biologia di Bren. Lo studio è stato pubblicato su Current Biology. (3)

Il laboratorio del dottor Paul Sternberg si è focalizzato sui nematodi, in particolare il Caenorhabditis elegans, che utilizza solo 300 neuroni per esibire comportamenti complessi, come dormire, (4) imparare, annusare e muoversi. Questa semplicità lo rende un utile organismo modello con cui studiare le questioni fondamentali delle neuroscienze. (5) È importante sottolineare che C. elegans può facilmente prosperare in laboratorio a temperature e pressioni normali.

Dato che i nematodi sono considerati il tipo di animale più abbondante del pianeta, il dottor Pei-Yin Shih (PhD '19) e il dottor James Siho Lee (PhD '19, ex studenti laureati del laboratorio Sternberg, hanno pensato di trovarli nell'ostico ambiente di Mono Lake. Le otto specie individuate sono diverse: vanno dai microbi benigni a parassiti e predatori. È importante sottolineare che tutti sono resistenti alle condizioni cariche di arsenico nel lago e sono quindi considerati estremofili - organismi che prosperano in condizioni inadatte alla maggior parte delle forme di vita.

Nel confrontare le nuove specie di Auanema con le specie gemelle dello stesso genere, i ricercatori hanno scoperto che anche gli esemplari simili hanno dimostrato un'elevata resistenza all'arsenico, anche se non vivono in ambienti con alti livelli di arsenico. In un'altra sorprendente scoperta, si è scoperto che Auanema sp. è in grado di prosperare in laboratorio in condizioni normali, non estreme. Solo pochi estremofili conosciuti al mondo possono essere studiati in laboratorio.

Gli scienziati hanno in programma di determinare se ci sono particolari fattori biochimici e genetici che consentono il successo dei nematodi e di sequenziare il genoma di Auanema sp. per cercare geni capaci di abilitare la resistenza all'arsenico. L'acqua potabile contaminata dall'arsenico è una delle maggiori preoccupazioni per la salute globale; capire come gli eucarioti e i nematodi affrontano l'arsenico aiuterà a trovare le risposte alle domande su come la tossina si muove e colpisce le cellule e i corpi.

Ma al di là della salute umana, lo studio di specie estreme, come i nematodi di Mono Lake, contribuisce a concepire un quadro più ampio e globale del pianeta, afferma il dottor James Siho Lee. “È estremamente importante che apprezziamo e sviluppiamo una curiosità per la biodiversità”, aggiunge il ricercatore, osservando che il team ha dovuto ricevere permessi speciali per il loro lavoro sul campo sul lago. “La prossima innovazione per la biotecnologia potrebbe essere là fuori in natura. Una nuova protezione solare biodegradabile, ad esempio, è stata scoperta da batteri e alghe estremofili. Dobbiamo proteggere e utilizzare responsabilmente la fauna selvatica”.

Shih e Lee sono i primi autori dello studio; Shih è ora borsista post-dottorato presso la Columbia University e Lee è ora borsista post-dottorato presso la Rockefeller University. Oltre a Shih, Lee e Sternberg, altri co-autori sono: Ryoji Shinya della Meiji University in Giappone, Natsumi Kanzaki del Kansai Research Center in Giappone, Andre Pires da Silva dell'Università di Warwick nel Regno Unito, ex Caltech Summer Undergraduate Ricercatrice studentessa Jean Marie Badroos ora di UC Berkeley, Elizabeth Goetz e Amir Sapir dell'Università di Haifa in Israele. Il finanziamento è stato fornito dall'Amgen Scholars Program, dal Leverhulme Trust e dall'Howard Hughes Medical Institute.

Riferimenti:

(1) The Strange Case of the Scuba Diving Fly

(2) Paul Sternberg

(3) Newly Identified Nematodes from Mono Lake Exhibit Extreme Arsenic Resistance

(4) Analyzing a Worm's Sleep

(5) Survival Mode in a Tiny Worm's Brain

Descrizione foto: questa specie di nematode appena scoperta è considerata un estremofilo: prospera in condizioni ricche di sale, alto pH e arsenico che altrimenti sarebbero ostili alla vita. Ma è sorprendentemente versatile perché può anche vivere in condizioni "normali" in laboratorio.

Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Otherworldly Worms with Three Sexes Discovered in Mono Lake

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