Ancora una volta i tardigradi, di cui si è studiato il comportamento anche con lanci nello spazio, al centro della scienza e della scena. I minuscoli animali, che ad oggi risultano tra i più resistenti del pianeta, essendo in grado di tollerare il totale essiccamento, il congelamento e le bassissime temperature, forti pressioni idrostatiche e massicce dosi di radiazioni ionizzanti e ultraviolette, studiati da decenni dai ricercatori del Dipartimento di Biologia dell’Università degli studi di Modena e Reggio Emilia, inizialmente sotto la guida del prof. Roberto Bertolani, e che da lungo tempo identificano l’Ateneo come centro di eccellenza e di riferimento a livello internazionale per il loro studio, fanno nuovamente discutere il mondo scientifico.
Sono stati, infatti, recentemente pubblicati sulla prestigiosa rivista “Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America”(PNAS) i risultati di una ricerca condotta in collaborazione fra ricercatori del Dipartimento di Biologia dell’Ateneo modenese-reggiano, guidati dalla prof.ssa Lorena Rebecchi, e ricercatori dell’Università d’Irlanda (Maynooth), del National History Museum of London, dell’Università di Montreal e del Dartmouth College of Hanover (USA).
I risultati della ricerca riguardano la remota origine di questi esseri, il loro rapporto evolutivo con gli artropodi, il più vasto gruppo animale esistente comprendente insetti, ragni e crostacei, e le caratteristiche del loro genoma. I risultati derivano dall’utilizzo di nuove metodologie di tipo filogenomico sviluppate dal dott. Davide Pisani e dal dott. Omar Rota–Stabelli dell’Università d’Irlanda (Maynooth), volte e decifrare le reali relazioni evolutive fra i gruppi animali oggetto di studio.
“Il procedimento – afferma la prof.ssa Lorena Rebecchi del Dipartimento di Biologia dell’Università degli studi di Modena e Reggio Emilia – ha consentito di individuare e separare i <fast evolving sites > dai più utili, dal punto di vista filogenetico, <slow evolving sites>. Inoltre, per la prima volta nei tardigradi, sono stati cercati e considerati nell’analisi filogenetica anche i microRNA. Questi sono una classe di elementi genomici in grado di regolare un’ampia gamma di processi cellulari e di determinare importanti differenze anatomiche fra i gruppi animali. I microRNas sono inoltre risultati eccellenti marcatori molecolari per la filogenesi animale, grazie al loro basso tasso di evoluzione”.
Questo studio ha consentito di dimostrare che i tardigradi sono strettamente correlati agli artropodi e che sono un gruppo animale comparso oltre 600 milioni di anni fa, prima degli artropodi stessi. In precedenza, il rapido tasso di evoluzione del genoma dei tardigradi aveva fuorviato le analisi conducendo alla diffusa convinzione che vedeva i tardigradi strettamente correlati ai nematodi (microscopici vermi cilindrici). I risultati di questa ricerca dimostrano in via definitiva che i tardigradi sono invece il “sister group” (ovvero il gruppo più strettamente imparentato dal punto di vista evolutivo) di insetti, crostacei e onicofori.
Va sottolineato che i risultati rappresentano un contributo fortemente innovativo per la classificazione dei gruppi animali, per l’individuazione dei loro rapporti di parentela e per il riconoscimento dei percorsi evolutivi che questi hanno seguito nel corso del tempo. Non va trascurato l’aspetto applicativo e le ricadute in altri campi scientifici che questa ricerca potrà avere. Sia la rinnovata comprensione delle relazioni evolutive, che lo studio del ruolo dei microRNA quali elementi regolativi dell’espressione genica, possono fornire indizi importanti per comprendere la natura dei meccanismi e dei possibili pathways fisiologici a cui è dovuta la straordinaria resistenza dei tardigradi.
Una comprensione approfondita di questi meccanismi potrebbe avere significative quanto interessanti ripercussioni per il settore agroalimentare con l’utilizzo di nuove molecole bioprotettrici, identificate nei tardigradi, e da utilizzare per la conservazione a breve e lungo termine di prodotti alimentari portando alla produzione di alimenti il più possibile privi di sostanze nocive per la salute umana e, più in generale, per gli animali.
Il lavoro di ricerca è stato possibile anche grazie al finanziamento da parte della Fondazione Cassa di Risparmio di Modena del progetto internazionale MoDNA (Morfologia e DNA: DNA barcoding e filogenesi dei tardigradi, ricerca di base e applicazioni) che ha consentito al dott. Trevor Marchioro, dottorando in “Biologia evoluzionistica e dell’Ambiente” dell’Università degli studi di Modena e Reggio Emilia, di prendere parte a questa ricerca.
