Si ritiene comunemente che il DNA mitocondriale evolva dieci volte più velocemente di quello nucleare: ma è sempre vero? Un articolo in pubblicazione sul Journal of Molecular Evolution mostra come Poriferi e Cnidari non seguano questa regola.
Nel corso degli ultimi anni il DNA barcoding è stato ripetutamente proposto come strumento per inventariare la biodiversità del nostro pianeta e numerosi gruppi di ricerca ne hanno verificato l'applicabilità in diversi taxa.
Il presupposto essenziale perché il barcoding possa funzionare è che esista a livello del gene coxI (utilizzato come marcatore molecolare per i progetti di DNA barcoding) una sufficiente variabilità per distinguere tutti i viventi. In particolare, il barcoding si fonda sul concetto di barcoding gap ovvero sul fatto che esista una variabilità intraspecifica della sequenza coxI inferiore alla variabilità interspecifica. Questo presupposto può essere tuttavia vero solamente se il DNA mitocondriale evolve in modo sufficientemente veloce per accumulare quel minimo di variabilità interspecifica che serve per usare la sequenza coxI come “firma molecolare” di una specie. Al momento non è, tuttavia, noto quali siano i reali limiti di applicabilità del DNA barcoding e soprattutto non è certo che il concetto di barcoding gap trovi una reale applicabilità in tutti i viventi.
Sul sito della rivista Journal of Molecular Evolution è disponibile in anteprima un interessante articolo di Danwei Huang, Rudolf Meier, Peter A. Todd e Loke Ming Chou dal titolo “Slow mitochondrial COI sequence evolution at the base of the metazoan tree and its implications for DNA barcoding” in cui gli autori mostrano come Poriferi e Cnidari presentino sequenze mitocondriali con ridotto tasso di evoluzione.
In particolare, avvalendosi di oltre 600 sequenze coxI (nella pubblicazione gli autori fanno riferimento al gene con la vecchia denominazione di COI) viene mostrano che il DNA mitocondriale delle 224 specie di poriferi e cnidari studiati ha un ridotto tasso di divergenza e quindi una variabilità insufficiente per permettere l’identificazione delle specie avvalendosi del DNA barcoding.
Da un punto di vista evolutivo è interessane notare che anche i funghi hanno un ridotto tasso di divergenza nella sequenza dei geni mitocondriali ( e di coxI in particolare) ad indicare che la presenza di un genoma mitocondriale con un ridotto tasso di evoluzione è un carattere plesiomorfo (primitivo) nei Metazoi.
Mauro Mandrioli
Danwei Huang, Rudolf Meier, Peter A. Todd, Loke Ming Chou (2008) “Slow mitochondrial COI sequence evolution at the base of the metazoan tree and its implications for DNA barcoding” Journal of Molecular Evolution, doi 10.1007/s00239-008-9069-5.
Sunday, March 16, 2008
Esattamento non è un errore grammaticale
Il termine exaptation o esattamento ricorre così poco nel dibattito evoluzionistico che anche un impegnativo articolo sull'argomento merita di essere segnalato.
Sull'ultimo fascicolo della rivista Journal of Biology, una rivista Open Access che consente l'accesso ai testi integrali (occorre solo registrarsi), potete leggere un articolo impegnativo sull'exattamento, la cooptazione di una forma, una funzione, un circuito biochimico, un pezzo di DNA verso altri scopi e funzioni.
Molto note sono le piume degli uccelli che da strumenti di difesa dal freddo sono diventati strumenti per il volo. In questo articolo si discute di particolari sequenze geniche parassite (Long interspersed nuclear elements, LINEs) della classe dei retrotrasposoni, che sembrano modificare le funzioni di ogni particolare sequenza genica, se si insediano nelle sue vicinanze!
Kathleen H Burns and Jef D BoekeGreat exaptations Journal of Biology 2008
Il termine exaptation è ben spiegato da Telmo Pievani nel capitolo:T. Pievani, Voce “Exattamento”, in L. Casadio, U. Telfener (a cura di), Sistemica. Voci e percorsi nella complessità, Bollati Boringhieri, Torino, 2002, pp. 324-328.
Paolo Coccia
Sull'ultimo fascicolo della rivista Journal of Biology, una rivista Open Access che consente l'accesso ai testi integrali (occorre solo registrarsi), potete leggere un articolo impegnativo sull'exattamento, la cooptazione di una forma, una funzione, un circuito biochimico, un pezzo di DNA verso altri scopi e funzioni.
Molto note sono le piume degli uccelli che da strumenti di difesa dal freddo sono diventati strumenti per il volo. In questo articolo si discute di particolari sequenze geniche parassite (Long interspersed nuclear elements, LINEs) della classe dei retrotrasposoni, che sembrano modificare le funzioni di ogni particolare sequenza genica, se si insediano nelle sue vicinanze!
Kathleen H Burns and Jef D BoekeGreat exaptations Journal of Biology 2008
Il termine exaptation è ben spiegato da Telmo Pievani nel capitolo:T. Pievani, Voce “Exattamento”, in L. Casadio, U. Telfener (a cura di), Sistemica. Voci e percorsi nella complessità, Bollati Boringhieri, Torino, 2002, pp. 324-328.
Paolo Coccia
Darwin, quando divenne evoluzionista? La parola a Niles Eldredge
Quando avvenne la conversione di Darwin? Una breve ma interessante riflessione tra "Darwin. Alla scoperta dell’albero della vita" e i "Taccuini".
Porsi questa domanda, secondo Niles Eldredge, non è una “questione da poco”, parlandone a più riprese nel suo Darwin. Alla scoperta dell’albero della vita e ritornandoci nella sua prefazione ai Taccuini darwiniani, da poco pubblicati in italiano a cura di Telmo Pievani.
Secondo l’illustre studioso darwiniano «non sapremo mai quale fu in effetti il momento - la fase precisa della sua vita [...] in cui [Darwin] abbandonò il creazionismo per una storia naturalistica, una storia dell’evoluzione per cause naturali». Tuttavia, e risiede qui la forza e l’innovazione di questa tesi che sta raccogliendo sempre più consensi fra gli studiosi darwiniani, Eldredge è convinto che ciò avvenne già «a bordo del Beagle» (1).
Nei moltissimi appunti che Darwin prese in viaggio, sugli animali, sui fossili, ma anche riguardo alla natura dell’estinzione, egli infatti rintraccia le «primissime elucubrazioni» (2), per quanto ancora criptiche, di quella che oggi si definisce “teoria evolutiva”. La cautela che Darwin adoperò a bordo nel trattare seriamente la possibilità che le specie non fossero immutabili, cioè che in realtà potessero trarre origine da cause naturali, non portò nessun passeggero sul brigantino a interpretare questi brevi saggi come “ereticamente” trasmutazionali; questo atteggiamento reticente ha perciò indotto alcuni «studiosi» dei nostri giorni a non considerare (erroneamente secondo Eldredge) Darwin un “evoluzionista” prima del suo ritorno a Londra.
Il naturalista, pur nascondendo al pubblico la sua “tribolata” scoperta (e non folgorazione!) fino a quando non “fu stanato” da Wallace, esplicita le sue concezioni evoluzionistiche solo dopo il suo ritorno in patria nell’ottobre del 1836, nei taccuini, senz’altro più dettagliati dei diari stesi sul Beagle ma pur sempre “appunti”, pieni quindi di commistioni di generi e stilisticamente poco rifiniti e coerenti. Nella seconda parte Taccuino Rosso, cominciato sul Beagle e terminato a Londra nel 1837, Darwin “abbozza” quella che sarà la teoria dell’evoluzione per selezione naturale, arricchendo in maniera sostanziale la versione “criptica” della nozione della trasmutazione presente negli appunti di viaggio; nel 1837, con il primo trasmutation notebook, ossia il Taccuino B che fu “siglato” con il primo albero dell’evoluzione, Darwin trasforma il suo approccio evoluzionistico da “saltazionista” a ipotetico-deduttivo e ricerca la “causa” dell’evoluzione, definita poi “selezione naturale”nel Taccuino D e sviluppata in maniera chiara e definitiva nel Taccuino E.
Non solo per Eldredge allora Darwin manifestava nozioni “embrionali” dell’evoluzione già prima di salpare a Londra, ma già alla fine del Taccuino E, nel luglio del 1839, nonostante le integrazioni che si susseguirono nei successivi vent’anni sia nello Sketch del 1842 sia nell’Essay del 1844, la teoria dell’evoluzione era già essenzialmente completa.
(1) Niles Eldredge, Darwin. Alla scoperta dell’albero della vita, Codice edizioni, Torino 2006, p. 73.
(2) Charles Darwin, Taccuini, Editori Laterza, Roma-Bari 2008, p. VI
Simona Ruggeri
Porsi questa domanda, secondo Niles Eldredge, non è una “questione da poco”, parlandone a più riprese nel suo Darwin. Alla scoperta dell’albero della vita e ritornandoci nella sua prefazione ai Taccuini darwiniani, da poco pubblicati in italiano a cura di Telmo Pievani.
Secondo l’illustre studioso darwiniano «non sapremo mai quale fu in effetti il momento - la fase precisa della sua vita [...] in cui [Darwin] abbandonò il creazionismo per una storia naturalistica, una storia dell’evoluzione per cause naturali». Tuttavia, e risiede qui la forza e l’innovazione di questa tesi che sta raccogliendo sempre più consensi fra gli studiosi darwiniani, Eldredge è convinto che ciò avvenne già «a bordo del Beagle» (1).
Nei moltissimi appunti che Darwin prese in viaggio, sugli animali, sui fossili, ma anche riguardo alla natura dell’estinzione, egli infatti rintraccia le «primissime elucubrazioni» (2), per quanto ancora criptiche, di quella che oggi si definisce “teoria evolutiva”. La cautela che Darwin adoperò a bordo nel trattare seriamente la possibilità che le specie non fossero immutabili, cioè che in realtà potessero trarre origine da cause naturali, non portò nessun passeggero sul brigantino a interpretare questi brevi saggi come “ereticamente” trasmutazionali; questo atteggiamento reticente ha perciò indotto alcuni «studiosi» dei nostri giorni a non considerare (erroneamente secondo Eldredge) Darwin un “evoluzionista” prima del suo ritorno a Londra.
Il naturalista, pur nascondendo al pubblico la sua “tribolata” scoperta (e non folgorazione!) fino a quando non “fu stanato” da Wallace, esplicita le sue concezioni evoluzionistiche solo dopo il suo ritorno in patria nell’ottobre del 1836, nei taccuini, senz’altro più dettagliati dei diari stesi sul Beagle ma pur sempre “appunti”, pieni quindi di commistioni di generi e stilisticamente poco rifiniti e coerenti. Nella seconda parte Taccuino Rosso, cominciato sul Beagle e terminato a Londra nel 1837, Darwin “abbozza” quella che sarà la teoria dell’evoluzione per selezione naturale, arricchendo in maniera sostanziale la versione “criptica” della nozione della trasmutazione presente negli appunti di viaggio; nel 1837, con il primo trasmutation notebook, ossia il Taccuino B che fu “siglato” con il primo albero dell’evoluzione, Darwin trasforma il suo approccio evoluzionistico da “saltazionista” a ipotetico-deduttivo e ricerca la “causa” dell’evoluzione, definita poi “selezione naturale”nel Taccuino D e sviluppata in maniera chiara e definitiva nel Taccuino E.
Non solo per Eldredge allora Darwin manifestava nozioni “embrionali” dell’evoluzione già prima di salpare a Londra, ma già alla fine del Taccuino E, nel luglio del 1839, nonostante le integrazioni che si susseguirono nei successivi vent’anni sia nello Sketch del 1842 sia nell’Essay del 1844, la teoria dell’evoluzione era già essenzialmente completa.
(1) Niles Eldredge, Darwin. Alla scoperta dell’albero della vita, Codice edizioni, Torino 2006, p. 73.
(2) Charles Darwin, Taccuini, Editori Laterza, Roma-Bari 2008, p. VI
Simona Ruggeri
Sempre più fossili viventi
Ritrovato un esemplare di xifosuro risalente a circa 445 milioni di anni fa, che presenta le caratteristiche morfologiche tipiche delle poche specie di questo gruppo ancora esistenti. La morfologia di questi animali si è mantenuta pressoché immutata per centinaia di milioni di anni.
Le forme di vita sulla Terra si sono modificate e avvicendate nel corso dei milioni di anni e anche all'interno dei singoli taxa si sono verificati importanti cambiamenti morfologici documentati nei reperti fossili. Esistono tuttvia alcuni gruppi tassonomici che hanno avuto una storia evolutiva particolare, subendo apparentemente poche modificazioni alle strutture corporee. Uno di questi è costituito dagli xifosuri (classe: Merostomata; sottoclasse: Xiphosura), un taxon di invertebrati marini, strettamente imparentato ai ragni e agli scorpioni moderni e ai giganteschi estinti euripteridi (vedi Il più grande artropode mai esistito: uno scorpione d'acqua del Devoniano), di cui oggi sopravvivono solo 6 specie.
Gli xifosuri, come si può vedere dalla foto che immortala esemplari di Limulus polyphemus, presentano una morfologia corporea particolare e molto "primitiva": possiedono una spina caudale postanale e un carapace robusto, che protegge una serie di zampe articolate e alcune paia di branchie lamellari. Questa struttura corporea si ripete nelle specie esistenti, ma è anche presente, con alcune piccole differenze morfologiche, in quelle estinte fino ad ora documentate.
Il piano corporeo così descritto si ripresenta in un esemplare di questo gruppo, ma di specie e genere nuovo alla scienza, rinvenuto da paleontologi del Royal Ontario Museum e risalente a circa 445 milioni di anni fa. Questo indica che le caratteristiche fondamentali di questo taxon molto conservato si sono evolute molto presto, già nell'Ordoviciano, quasi 100 milioni prima di quanto si pensasse fino ad ora.
La nuova specie, descritta sulla rivista Palaeontology, è stata deniminata Lunataspis aurora.
Andrea Romano
Le forme di vita sulla Terra si sono modificate e avvicendate nel corso dei milioni di anni e anche all'interno dei singoli taxa si sono verificati importanti cambiamenti morfologici documentati nei reperti fossili. Esistono tuttvia alcuni gruppi tassonomici che hanno avuto una storia evolutiva particolare, subendo apparentemente poche modificazioni alle strutture corporee. Uno di questi è costituito dagli xifosuri (classe: Merostomata; sottoclasse: Xiphosura), un taxon di invertebrati marini, strettamente imparentato ai ragni e agli scorpioni moderni e ai giganteschi estinti euripteridi (vedi Il più grande artropode mai esistito: uno scorpione d'acqua del Devoniano), di cui oggi sopravvivono solo 6 specie.
Gli xifosuri, come si può vedere dalla foto che immortala esemplari di Limulus polyphemus, presentano una morfologia corporea particolare e molto "primitiva": possiedono una spina caudale postanale e un carapace robusto, che protegge una serie di zampe articolate e alcune paia di branchie lamellari. Questa struttura corporea si ripete nelle specie esistenti, ma è anche presente, con alcune piccole differenze morfologiche, in quelle estinte fino ad ora documentate.
Il piano corporeo così descritto si ripresenta in un esemplare di questo gruppo, ma di specie e genere nuovo alla scienza, rinvenuto da paleontologi del Royal Ontario Museum e risalente a circa 445 milioni di anni fa. Questo indica che le caratteristiche fondamentali di questo taxon molto conservato si sono evolute molto presto, già nell'Ordoviciano, quasi 100 milioni prima di quanto si pensasse fino ad ora.
La nuova specie, descritta sulla rivista Palaeontology, è stata deniminata Lunataspis aurora.
Andrea Romano
Darwin sul Guardian
Sul sito del Guardian potete accedere ad un interessante e completo dossier su Darwin e su "L'origine delle specie", in cui vengono analizzati e commentati tutti i capitoli dell'opera.
Sono inoltre disponibili numerose notizie, recensioni e interviste che riguardano il grande naturalista inglese.
Assolutamente da non perdere!
Sono inoltre disponibili numerose notizie, recensioni e interviste che riguardano il grande naturalista inglese.
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