Ciò che gli scienziati credono di essere il nostro più antico antenato, l’organismo unicellulare chiamato LUCA, probabilmente vissuto in condizioni estreme in cui il magma incontrato acqua — in un contesto simile a questa, dal Vulcano Kilauea nelle Hawaii Volcanoes National Park. Danita Delimont/Getty Images/Gallo Immagini hide caption

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Ciò che gli scienziati credono di essere il nostro più antico antenato, l’organismo unicellulare chiamato LUCA, probabilmente viveva in condizioni estreme in cui il magma incontrato acqua — in un contesto simile a questa, dal Vulcano Kilauea nelle Hawaii Volcanoes National Park.

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Se i Vittoriani fossero offesi dall’affermazione di Charles Darwin che discendevamo dalle scimmie, immaginate la loro sorpresa se sentissero che il nostro primo antenato era molto più primitivo di quello, una semplice creatura unicellulare, la nostra Eva microbica.

Ora sappiamo che tutte le creature viventi esistenti derivano da un unico antenato comune, chiamato LUCA, l’Ultimo Antenato Comune Universale. È difficile pensare a una visione più unificante della vita. Tutte le creature viventi sono collegate a una creatura unicellulare, la radice dell’albero della vita ramificato. Se potessimo interpretare il film della vita a ritroso, troveremmo questo ometto al punto di partenza, l’unico attore in quella che sarebbe diventata una storia molto drammatica, durata circa 4 miliardi di anni.

C’erano, molto probabilmente, altre forme di vita prima di LUCA. Non sappiamo esattamente chi fosse LUCA, o quando abbia prosperato. Ma i paleo-biologi-scienziati che indagano sulle creature vissute molto tempo fa – sono riusciti brillantemente a mappare l’evoluzione della vita dal basso in dettaglio straordinario, specialmente considerando le difficoltà nel trovare prove fossili di creature viventi miliardi di anni fa. Invece di cercare ossa o impronte nelle rocce, per trovare LUCA guardano al DNA. Sono in grado di rintracciare LUCA in una semplice creatura procariotica (un batterio unicellulare con materiale genetico non protetto) che visse circa 3 miliardi di anni fa. Deve essere stato un organismo molto duro, in grado di sopravvivere in ambienti molto estremi.

L’albero della vita è piuttosto complicato. Tuttavia, se guardi l’immagine, imparerai due cose importanti: in primo luogo, che gli umani e gli altri animali sono la minoranza assoluta, un ramoscello in basso a destra come parte degli eucarioti, organismi con cellule che hanno il DNA come materiale genetico protetto da una membrana. (Gli eucarioti includono animali, piante, funghi e protozoi.) In secondo luogo, che la stragrande maggioranza delle creature viventi sono batteri.

Accanto agli eucarioti si trovano gli archaea, anche organismi unicellulari che sono in grado di sopravvivere in ambienti estremi, come vicino a calde bocche termiche sottomarine o zone umide prive di ossigeno. Tutte le prove indicano che LUCA era una forma primitiva di archaea.

Il biologo evoluzionista William Martin, della Heinrich Heine University di Duesseldorf, in Germania, ha cercato di rintracciare LUCA nei geni di batteri e archaea. Questo non è un compito facile, poiché gli organismi spesso scambiano i geni, rendendo difficile sapere cosa provenisse da un lignaggio molto antico e cosa fosse stato raccolto più di recente.

La strategia di Martin era quella di cercare geni trovati in almeno due tipi di batteri moderni e archaea; questo indicherebbe che il gene è stato ereditato da antenati lontani, invece di essere un pickup recente casuale.

Dopo aver analizzato i geni di 2.000 microbi moderni sequenziati negli ultimi 20 anni, i ricercatori hanno trovato 355 famiglie di geni che apparivano frequentemente tra i microbi, suggerendo che condividevano un’origine comune. Una volta analizzato, le prove del DNA indicavano che LUCA era anaerobico (vissuto in assenza di ossigeno) e termofilo — cioè amante del calore. Come Martin e collaboratori hanno scritto:

“LUCA abitava un ambiente geochimicamente attivo ricco di H2 (gas idrogeno), anidride carbonica e ferro. I dati supportano la teoria di un’origine autotrofa di life…in un ambiente idrotermale.”

In altre parole, secondo questi risultati, LUCA era probabilmente un semplice organismo unicellulare che viveva dove l’acqua di mare e il magma si incontravano sul fondo dell’oceano, le cosiddette bocche idrotermali.

Ci sono, naturalmente, i critici della teoria, che sostengono che la vita ha avuto origine invece sulla terra e migrato in habitat sottomarini per proteggersi da condizioni difficili sulla superficie — a causa di intensi e frequenti impatti meteoritici che si sono estinti circa 3,9 miliardi di anni fa. La risposta, se può essere trovata, dipenderà dal fatto che ci siano effettivamente delle firme biochimiche esistenti di tale vita terrestre primitiva, un compito difficile a causa della costante zangolatura delle rocce antiche.

Per il momento, le prove indicano la nostra Eva microbica come un duro organismo sottomarino, in grado di prosperare in condizioni molto difficili. Dovremmo aspettarci questo da qualsiasi organismo che si è ramificato per diventare ogni altra creatura che sia mai esistita. Parlare di eredità genetica!

Marcelo Gleiser è un fisico teorico e scrittore — e professore di filosofia naturale, fisica e astronomia al Dartmouth College. È direttore dell’Institute for Cross-Disciplinary Engagement di Dartmouth, co-fondatore di 13.7 e promotore attivo della scienza presso il grande pubblico. Il suo ultimo libro è The Simple Beauty of the Unexpected: La ricerca di un filosofo naturale per la trota e il significato di tutto. È possibile tenere il passo con Marcelo su Facebook e Twitter: @mgleiser