L'enorme
arricchimento della biosfera con ossigeno molecolare - fino ad allora
presente nell’atmosfera in concentrazione di solo 1:1000 —
significò per l’evoluzione sia una grande chance ma anche un
rischio (figura 5). Si rischiava che i procarioti, non adattati all’
02 tossico, potessero affermarsi solamente in nicchie ecologiche con
basse concentrazioni di ossigeno o del tutto prive di ossigeno, il che
avrebbe potuto portare all’arresto dell’evoluzione.
La sfida della continuità dell’evoluzione prevedeva diverse
opportunità:
Figura 5
1. Proteggere con particolari proteine,
i cosiddetti istoni, le macromolecole dei geni,
particolarmente sensibili all’02.
2. Proteggere i geni con un ulteriore
guscio, la membrana (formazione del nucleo
cellulare)
3.
Sfruttare l’ossigeno tossico come ricettore terminale di
elettroni per aumentare sensibilmente la resa energetica.
Questo avrebbe richiesto la neutralizzazione dei radicali
di ossigeno tossici tramite molecole decontaminanti a base
di zolfo.
Questi sviluppi furono
realizzati in diverse fasi evolutive che coprirono un arco
di tempo lunghissimo.
Figura
6:
Confronto
dell' atmosfera della Terra con quella di Marte e di Venere: la
concentrazione di ossigeno e di azoto è sorprendentemente elevata
rispetto a quella dei due pianeti. Foto grande: Marte
Il risultato di queste nuove capacità acquisite da
alcuni procarioti -acquisizione forzata dai drammatico
cambiamento della biosfera - fu infine l’integrazione
di queste proprietà secondo un principio evolutivo
completamente nuovo, la cosiddetta simbiogenesi.
Si
tratta di un principio dell’evoluzione
rivoluzionario, in quanto nei primi 1000 milioni di
anni di sviluppo della vita, i procarioti avevano
acquisito nuove proprietà mediante ricombinazione di
geni e scambio di seni fra i procarioti stessi. In
tutti i batteri lo scambio di geni si realizza tramite
trasferimento di frammenti di geni a livello intraspecie, ma anche infraspecie (figura 6).
Ai fini dell’acquisizione di nuove proprietà,
questo trasferimento di geni è molto più efficace
rispetto alle mutazioni casuali e alla selezione nel
senso delle concezioni Neo-Darwiniste della biologia e
nella medicina, il trasferimento di geni fra i batteri
rappresenta un serio problema nella moderna medicina
infettiva, in quando contribuisce pesantemente allo
sviluppo di resistenze contro gli antibiotici.
Simbiogenesi invece significa integrazione o fusione
di diversi procarioti con il loro patrimonio genetico
e la nascita di nuove forme di vita.
La simbiogenesi è la base evolutiva per lo sviluppo
di tutte le piante, dei funghi, degli animali ed
infine dell’uomo. Tutte le cellule del corpo umano
funzionano secondo il principio della simbiogenesi.
La
profonda conoscenza della simbiogenesi è perciò
imprescindibile per la comprensione di tutti i
processi vitali nell’organismo umano, e in
particolare della natura del cancro e la terapia.
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