Paulinella chromatophora è un organismo unicellulare che possiede capacità fotosintetiche uniche, che gli consentono di convertire la luce solare in energia attraverso i cloroplasti. I cloroplasti sono organelli presenti nelle cellule vegetali e in alcuni altri organismi, responsabili della fotosintesi. Tuttavia, a differenza delle piante e delle alghe, la Paulinella chromatophora ha acquisito le sue capacità fotosintetiche attraverso un processo insolito.
I ricercatori sono da tempo affascinati dall’origine dei cloroplasti e dalla notevole diversità degli organismi fotosintetici. In un recente studio pubblicato sulla rivista "Nature Communications", scienziati dell'Università della British Columbia (UBC) e dell'Università di Vienna hanno studiato la storia evolutiva della Paulinella chromatophora e scoperto come ha acquisito la sua abilità fotosintetica.
Il team ha condotto analisi genomiche e molecolari dettagliate per tracciare le fasi evolutive che hanno portato all'acquisizione della fotosintesi nella Paulinella chromatophora. Hanno scoperto che l'ameba aveva inghiottito un cianobatterio fotosintetico, che poi è diventato un endosimbionte, vivendo in una relazione simbiotica all'interno del citoplasma dell'ameba.
Nel corso di milioni di anni di coevoluzione, l'endosimbionte cianobatterico ha gradualmente trasferito i suoi geni fotosintetici al nucleo dell'ameba. Questo trasferimento genetico ha permesso alla Paulinella chromatophora di esprimere e mantenere il meccanismo fotosintetico all'interno delle proprie cellule. L’ameba ha sostanzialmente addomesticato il cianobatterio, integrando le sue capacità fotosintetiche nel proprio genoma.
Questo straordinario evento evolutivo si è verificato circa 100 milioni di anni fa, rendendo la Paulinella chromatophora un "fossile vivente" che conserva uno sguardo alle prime fasi dell'evoluzione fotosintetica.
"Questa scoperta mette in mostra la straordinaria creatività dell'evoluzione e come sistemi biologici complessi possano nascere attraverso associazioni simbiotiche tra diversi organismi", ha affermato il professor Patrick Keeling, autore senior dello studio. "La Paulinella chromatophora funge da modello unico per studiare le origini della fotosintesi e i processi dinamici che modellano l'evoluzione della vita cellulare."
La ricerca fornisce preziose informazioni sui meccanismi fondamentali che guidano l’acquisizione e l’evoluzione della fotosintesi, facendo luce sulle straordinarie relazioni simbiotiche che hanno plasmato la diversità della vita sulla Terra.
