QINGDAO (CINA) (XINHUA/ITALPRESS) – Sembra una creatura uscita da un thriller di fantascienza: un organismo supergigante degli abissi capace di sopravvivere per oltre cinque anni senza assumere cibo.
Eppure, per l’isopode supergigante, lontano parente del comune porcellino di terra che si trova nei giardini e grande quanto un tablet robusto, questa estrema capacità di digiuno è semplicemente una strategia quotidiana per sopravvivere in uno degli habitat più poveri di cibo sulla Terra.
Ora, scienziati cinesi hanno svelato il mistero di questi isopodi supergiganti. La risposta sta in un gene “sottratto” ai batteri e riprogrammato per funzionare come un interruttore di risparmio energetico finemente regolato.
Una ricerca congiunta guidata dall’Istituto di oceanologia dell’Accademia cinese delle scienze (IOCAS), con sede a Qingdao, nella provincia orientale cinese dello Shandong, in collaborazione con la Chinese University of Hong Kong, con sede a Hong Kong, e la Northwestern Polytechnical University di Xi’an, capoluogo della provincia dello Shaanxi, ha pubblicato i risultati sulla rivista internazionale Cell.
“Il nostro lavoro non solo decifra con successo il mistero della tolleranza al digiuno ultra-prolungato negli isopodi degli abissi, ma fornisce anche un importante paradigma per comprendere come la vita bilanci crescita e sopravvivenza in ambienti estremi”, ha detto Yuan Jianbo, ricercatore dello IOCAS e primo autore dello studio.
Gli abissi marini sono freddi, bui e quasi del tutto privi di nutrimento affidabile, rendendo la sopravvivenza a lungo termine una straordinaria impresa evolutiva.
Per sopravvivere negli abissi, l’isopode ha sviluppato una strategia su due fronti, basata sull'”aumentare le entrate e ridurre le spese”. In primo luogo, possiede un enorme stomaco che occupa circa due terzi del corpo e funziona come una dispensa-congelatore degli abissi, consentendogli di ingozzarsi quando il cibo è disponibile e di conservare le scorte per mesi o persino anni.
In secondo luogo, mantiene un tasso metabolico basale eccezionalmente basso, entrando di fatto in una modalità permanente di risparmio energetico. Insieme, queste caratteristiche trasformano l’alimentazione opportunistica e abbondante in una riserva energetica di lunghissima durata.
La vera sorpresa è arrivata però quando il team ha scoperto che un gene chiave coinvolto in questo rallentamento metabolico, chiamato ND1, in origine non faceva parte del genoma dell’isopode.
L’isopode lo avrebbe invece “sottratto” a un batterio simbionte esterno attraverso un processo chiamato “trasferimento genico orizzontale”.
“Si può pensare a un copia-incolla biologico. Un animale prende DNA utile direttamente da un organismo completamente diverso”, ha detto Yuan.
Questo gene “rubato” ha poi subito un’ottimizzazione epigenetica, permettendo all’isopode di regolare con notevole precisione il proprio consumo energetico.
Per verificare la funzione di ND1, i ricercatori hanno inserito il gene in pesci zebra, nematodi e cellule umane in laboratorio. A temperature normali, gli organismi e le cellule riceventi bruciavano energia più rapidamente e diventavano meno tolleranti al digiuno.
Tuttavia, in condizioni fredde che imitano l’habitat abissale dell’isopode, ND1 ha invertito il suo ruolo: ha soppresso il metabolismo energetico, ridotto l’attività mitocondriale e aumentato del 37% la resistenza al digiuno nei pesci zebra.
Questo interruttore dipendente dalla temperatura risolve il cosiddetto “paradosso energetico”: come può un animale gigante, con elevate esigenze energetiche, sopravvivere dove il cibo è estremamente scarso?
ND1 agisce come un termostato metabolico, regolando il consumo di energia in risposta alle condizioni ambientali. Secondo Yuan, offre una soluzione efficace al compromesso tra dimensioni corporee e scarsità di cibo.
La scoperta di come l’isopode degli abissi bilanci le sue dimensioni gigantesche con un tasso metabolico ultra-basso, e del gene regolatore chiave ND1 che rende possibile questo equilibrio, potrebbe avere valore in diversi campi applicativi, secondo i ricercatori.
Le possibili applicazioni future includono la ricerca sulla longevità, il trattamento dell’obesità e l’allevamento in acquacoltura, ambiti in cui la comprensione di una gestione efficiente dell’energia potrebbe ispirare nuovi approcci alla salute e alla produzione alimentare, ha detto Yuan.
(ITALPRESS).
