Evoluti grazie ai microbi

Anche il microbioma contribuisce ai processi di speciazione

Ciò che siamo lo dobbiamo anche ai tanti microbi che abbiamo ospitato di generazione in generazione. Ogni specie vivente è il frutto di una storia evolutiva che dipende da tanti fattori, non ultimo dall’influenza delle forme microbiche che vivono a stretto contatto con essa. È quanto emerge da un recente studio apparso su Science, firmato dai biologi dell’Università di Vanderbilt Robert Brucker e Seth Bordenstein. 
I microbiomi – le comunità di specie microbiche che vivono in simbiosi con organismi animali e vegetali – differiscono in vario grado da una specie all’altra, e sono in grado di influenzare a fondo i diversi aspetti della vita dei loro ospiti, dallo sviluppo cerebrale alla digestione, dalla difesa contro le infezioni all’emissione di odori corporei. E sono coinvolti anche nei meccanismi evolutivi, favorendo la separazione fra le specie imparentate, che rende possibile la speciazione, la formazione di nuove specie. 
Brucker e Bordenstein hanno scoperto questo inatteso fenomeno studiando la mortalità degli ibridi tra tre specie di vespe parassitoidi del genere Nasonia: N. giraulti, N. longicornis e N. vitripennis. Il fenomeno della mortalità degli ibridi è molto importante in natura, perché costituisce un meccanismo fondamentale di isolamento riproduttivo, che mantiene separate fra loro due specie e contribuisce alla formazione di nuove specie separando due distinte popolazioni in fase di speciazione. 
N. giraulti e N. longicornis sono più strettamente imparentate fra di loro, e hanno microbiomi molto simili, mentre N. vitripennis è filogeneticamente più lontana, e presenta una comunità microbica ben differenziata. Incrociando le specie più affini, si ottiene una prole dotata di una vitalità elevata, pari al 92%, mentre l’incrocio tra queste e N. vitripennis dà origine a ibridi con un basso grado di sopravvivenza, inferiore al dieci percento. Il microbioma negli ibridi vitali è apparso molto simile a quello dei genitori, mentre negli ibridi che non sopravvivono è risultato caotico e di diversa composizione. I ricercatori sono riusciti a dimostrare l’impatto dei microbiomi nelle diverse vitalità degli ibridi incrociando le vespe in ambienti asettici. In assenza di microbi, gli ibridi avevano la stessa percentuale di mortalità delle linee pure, ma quando venivano loro somministrati i microbiomi degli ibridi cresciuti in condizioni normali, la loro mortalità aumentava nettamente. 
Queste prove forniscono le prime dimostrazioni empiriche della cosiddetta teoria ologenomica dell’evoluzione, che afferma che la selezione naturale darwiniana non agisce semplicemente sull’individuo, ma su un complesso sistema biologico costituito dall’individuo e dalla sua intera comunità microbica. I cambiamenti evolutivi – secondo questa teoria – non riguarderebbero solo il genoma della specie ospite, ma di tutto il cosiddetto “ologenoma”, che comprende anche il materiale genetico del microbioma. “I nostri risultati” – ha dichiarato Bordenstein – “spostano la controversia sull’evoluzione ologenomica da una mera idea a un fenomeno osservato. La questione non è più se l’ologenoma esista, ma quale sia la sua diffusione in natura”. 
Fabio Perelli
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