Un articolo pubblicato sulla rivista “Nature Communications” riporta il sequenziamento del DNA di un nematode soprannominato “verme diavolo” il cui nome scientifico è Halicephalobus mephisto. Un team di ricercatori guidato dal dottor John Bracht della American University ha sequenziato il DNA di questo verme lungo solo mezzo millimetro per cercare di capire le ragioni genetiche dietro alla sua capacità di vivere anche a oltre 3 chilometri di profondità nel sottosuolo in vene d’acqua calda, dove c’è poco ossigeno e una gran quantità di metano. Un articolo pubblicato sulla rivista “Journal of Molecular Evolution” riporta l’esame di alcuni geni che questo nematode ha in comune con alcuni molluschi adattati a vivere in ambienti caldi.
L’Halicephalobus mephisto è stato scoperto nel 2008 da Gaetan Borgonie e Tullis Onstott mentre stavano indagando sulle comunità sotterranee di batteri nelle miniere d’oro del Sud Africa. Negli ultimi anni questo tipo di ricerca si sta espandendo per cercare di capire i processi naturali in atto nel sottosuolo e gli ecosistemi che lo abitano. I ricercatori si aspettano di trovare forme di vita multicellulari come i nematodi fino a pochi metri di profondità ma i tunnel delle miniere possono scendere a profondità alle quali si riteneva che solo batteri e archei potessero vivere. Di conseguenza, la scoperta di un organismo multicellulare a oltre un chilometro di profondità rappresentò una grossa sorpresa.
Gaetan Borgonie e Tullis Onstott condussero una ricerca mirata per un anno per capire se il nematode scoperto fosse stato portato dall’esterno ma l’analisi dell’acqua trovata in varie vene ha fornito risultati nella datazione degli isotopi che indicava un’età tra i 3.000 e i 12.000 anni. In sostanza, si tratta di un ambiente che è rimasto isolato per millenni e la specie di nematodi che è stata chiamata Halicephalobus mephisto si è adattata a vivere in quelle condizioni chissà quanto tempo fa. La scoperta venne riportata in un articolo pubblicato sulla rivista “Nature” nel giugno 2011.
Il ritrovamento di esemplari di Halicephalobus mephisto anche a oltre 3 chilometri di profondità, in condizioni di pressione elevatissima, con pochissimo ossigeno e in ambienti in cui ci può essere parecchio metano, ha ispirato il nome della specie e il soprannome “verme diavolo”. Per capire le origini genetiche di quegli adattamenti, il dottor John Bracht e i suoi colleghi hanno sequenziato il suo genoma trovando alcuni geni interessanti.
Un numero notevole di geni dell’Halicephalobus mephisto codificano proteine della famiglia HSP70 (Heat Shock Protein 70 kilodaltons), conosciute perché diffuse tra tutti gli organismi per proteggere le cellule da danni di vario tipo come quello causato dal calore. Anche tra i nematodi è comune avere geni che codificano quel tipo di proteine ma in nessun’altra specie ne è stata trovata una tale quantità, in molti casi copie dello stesso gene. Questo nematode ha anche varie copie del gene conosciuto come AIG1, anch’esso tra quelli che proteggono le cellule ma con meccanismi ancora non ben conosciuti nella protezione dai danni causati dal calore.
Quei geni sono stati trovati in molte copie anche in specie di molluschi bivalvi che mostrano adattamenti ad ambienti caldi. Il dottor John Bracht, assieme a Megan Guerin e a Deborah Weinstein, ha riportato questa scoperta nell’articolo pubblicato su “Journal of Molecular Evolution”. L’ipotesi è che organismi che non possono sfuggire ad ambienti caldi sono costretti ad adattarsi o a soccombere. I mutanti con più copie dei geni HSP70 e AIG1 sono sopravvissuti e probabilmente nel tempo le copie sono ulteriormente aumentate.
Questi minuscoli vermi possono sembrare poco interessanti ma potrebbero fornire informazioni importanti sugli adattamenti ad ambienti estremi da parte di organismi multicellulari. Si tratta di ricerche legate a quelle sui possibili adattamenti ai cambiamenti climatici e a quelle di forme di vita extraterrestri.
