I batteri utilizzavano l’ossigeno molto prima che l’atmosfera del pianeta ne fosse datura

Roma – I batteri hanno adattato il loro metabolismo all’ossigeno ben prima che l’atmosfera terrestre si riempisse di questo elemento. È quanto emerge da un nuovo studio guidato dall’Università del Queensland e pubblicato su Science. I ricercatori – che hanno tracciato l’evoluzione microbica per miliardi di anni, utilizzando l’apprendimento automatico e altri metodi – hanno dimostrato che l’evoluzione della tolleranza all’ossigeno ha preceduto il Grande Evento di Ossidazione (GOE) e potrebbe essere stata cruciale non solo per l’origine della fotosintesi ossigenica nei cianobatteri, ma anche per l’evoluzione dell’atmosfera del pianeta. Il GOE, avvenuto circa 2,4 miliardi di anni fa ha segnato l’accumulo di ossigeno atmosferico. Si pensa che questo evento trasformativo sia stato guidato dall’emergere della fotosintesi ossigenica, un’innovazione evolutiva attribuita ai cianobatteri. Tuttavia, nonostante questa innovazione precedente al GOE, si pensa che la maggior parte della vita sia rimasta anaerobica fino al GOE, quando i livelli di ossigeno atmosferico hanno iniziato a salire. La misura in cui la vita aerobica esisteva prima del GOE rimane un argomento di dibattito e le linee temporali evolutive dei lignaggi batterici adattati all’ossigeno rimangono scarsamente studiate. Per colmare questa lacuna, gli autori del nuovo studio hanno costruito un albero delle specie di batteri utilizzando 1.007 genomi che abbracciano la tassonomia batterica. Quindi, utilizzando l’apprendimento automatico e la riconciliazione filogenetica hanno identificato firme evolutive distinte per l’adattamento dell’ossigeno nei genomi batterici e hanno previsto i lignaggi in cui si sono verificate le transizioni ancestrali da stili di vita anaerobici a aerobici. Ciò ha consentito agli autori di tracciare l’evoluzione dell’uso dell’ossigeno nei batteri. Secondo i risultati, i primi batteri aerobici sono emersi prima del GOE suggerendo che il metabolismo aerobico si è evoluto in alcuni lignaggi, probabilmente gli antenati dei cianobatteri, prima che emergesse la fotosintesi ossigenica. Dopo il GOE, c’è stata un’intensa diversificazione del metabolismo aerobico, che ha contribuito a tassi più elevati di diversificazione nei lignaggi adattati all’ossigeno rispetto a quelli anaerobici.(30Science.com)