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Un team internazionale di ricercatori con il contributo centrale dei ricercatori del Dipartimento di Fisica Biologica dell'Università Eötvös Loránd (ELTE) ha svelato le origini evolutive di animali e funghi.
I risultati, pubblicati sulla rivista Nature , dimostrare come i dati genomici e i potenti metodi computazionali consentano agli scienziati di rispondere a domande fondamentali della biologia evolutiva che prima erano inaccessibili.
Gli scienziati sono sempre stati curiosi della storia evolutiva di animali e funghi:questi due gruppi di complessi organismi multicellulari sono a prima vista del tutto dissimili, ma in realtà sono cugini sull'Albero della Vita. Animali e funghi sono membri della stessa famiglia estesa, chiamata supergruppo eucariotico, e sono molto più strettamente imparentati tra loro di quanto lo siano le piante. Capire come si siano evoluti gruppi così complessi ma contrastanti all'interno dello stesso supergruppo eucariotico è stato difficile a causa della mancanza di una documentazione fossile dettagliata da quando i due gruppi si sono discostati.
"Per risolvere questo enigma evolutivo, abbiamo dovuto prima produrre dati genomici dai gruppi unicellulari che si ramificano tra animali e funghi nell'albero della vita", ha affermato Iñaki Ruiz-Trillo, ricercatore principale e professore di biologia evolutiva presso l'Istituto di Biologia evolutiva a Barcellona e ultimo autore dell'articolo.
Invece di basarsi sui fossili, gli autori hanno ricostruito l'evoluzione dei due gruppi dalle informazioni genetiche trovate nei genomi di funghi e animali che vivono oggi. Combinando i dati genomici prodotti per questi gruppi unicellulari con i dati genomici di più specie di animali e funghi, i ricercatori hanno ricostruito la traiettoria dei cambiamenti genetici che hanno portato all'origine di questi due gruppi eucariotici utilizzando sofisticati modelli computazionali del cambiamento genetico.
"A livello metodologico, ci sono due fattori che stanno avendo un enorme impatto nel campo della biologia evolutiva. Uno è che attualmente è molto più facile produrre dati genomici per qualsiasi organismo. Il secondo è che al giorno d'oggi i nostri computer possono funzionare molto modelli evolutivi più complessi per analizzare questi dati", ha commentato Gergely J Szöllősi, Principal Investigator presso il gruppo di ricerca ERC GENECLOCKS e Assistant Professor presso il Dipartimento di Fisica Biologica dell'ELTE e coautore dell'articolo.
Il quadro globale emerso dalle analisi è che le differenze genomiche che vediamo oggi tra animali e funghi moderni derivano da cambiamenti graduali iniziati all'inizio dell'evoluzione. I risultati degli autori indicano che questo processo è iniziato subito dopo la divergenza degli antenati dei due gruppi oltre un miliardo di anni fa.
"Questo ci ha sorpreso, perché ci aspettavamo che la maggior parte dei cambiamenti si fossero verificati specificamente in concomitanza con l'origine di animali e funghi. Quello che abbiamo visto invece è l'opposto, la maggior parte dei cambiamenti nel contenuto genetico si sono verificati prima dell'origine dei due gruppi", ha affermato Eduard Ocaña -Pallarès, ricercatore post-dottorato all'università ELTE e primo autore.
Secondo i ricercatori, la linea discendente che porta gli animali ha cominciato ad accumulare geni che sarebbero poi diventati essenziali per la multicellularità animale. Al contrario, il lignaggio che porta ai funghi moderni ha subito maggiori perdite genetiche e ha spostato il suo contenuto genetico verso le funzioni metaboliche. Questo cambiamento ha permesso ai funghi di adattarsi e sopravvivere in una sconcertante varietà di ambienti.
"Trasferirsi da Barcellona in Ungheria ed entrare a far parte del gruppo di ricerca ERC GENECLOCKS presso ELTE è stata la decisione migliore che avrei mai potuto prendere da un punto di vista professionale. Durante il mio dottorato di ricerca a Barcellona, abbiamo generato molti dati genomici, ma tutti questi dati sono senza senso a meno che non lo si analizzi con i metodi appropriati.Ho deciso di continuare questa ricerca nel gruppo di Gergely poiché ero consapevole che stavano sviluppando software all'avanguardia per la ricostruzione del contenuto genetico ancestrale.Questa decisione è stata cruciale per il successo del progetto, " ha concluso Eduard Ocaña-Pallarès, ricercatore post-dottorato presso il Dipartimento di Fisica Biologica dell'ELTE.
"Questo lavoro è un ottimo esempio di come la collaborazione in tutto il mondo possa promuovere la scienza e portare all'eccellenza della ricerca", aggiunge Gergely J Szöllősi. + Esplora ulteriormente
