Nel cuore del Wisconsin, il Lago Mendota nasconde un fenomeno straordinario che ha catturato l’attenzione della comunità scientifica. Uno studio condotto dall’Università del Texas a Austin, pubblicato su Nature Microbiology, ha rivelato che le comunità batteriche del lago si evolvono in un ciclo che sembra ripetersi all’infinito. Questi microrganismi si adattano alle variazioni stagionali, modificando i propri geni in risposta ai cambiamenti climatici, solo per poi “tornare indietro” a configurazioni genetiche precedenti.
Un ambiente in continua trasformazione
Il Lago Mendota, situato in una delle regioni più fredde degli Stati Uniti, subisce drastici cambiamenti stagionali. Durante l’inverno, le acque gelide sono coperte da una spessa coltre di ghiaccio, mentre in estate il lago si trasforma, invaso da una grande quantità di alghe che alterano profondamente la composizione dell’ecosistema. Questi cambiamenti hanno un impatto diretto sui batteri presenti, costringendoli ad adattarsi in modo rapido e ciclico.
Il team di ricercatori ha analizzato 471 campioni di microbi raccolti nell’arco di 20 anni, assemblando un totale di 2.855 genomi batterici. I risultati mostrano che l’evoluzione genetica non segue un percorso lineare, ma si manifesta in un ciclo stagionale. L’80% dei genomi studiati presentava variazioni che si ripetevano di anno in anno, suggerendo che le stesse configurazioni genetiche si ripropongano con regolarità.
Evoluzione ciclica e ritorno al passato
Ciò che rende lo studio particolarmente sorprendente è la scoperta che alcune specie batteriche sembrano “evolvere all’indietro”. Dopo migliaia di generazioni – che per i batteri si accumulano rapidamente, dato che vivono solo pochi giorni – i loro geni tornano a configurazioni identiche a quelle osservate in passato. Questo comportamento suggerisce che le pressioni ambientali stagionali impongano un modello ciclico di selezione naturale, che riporta le comunità microbiche a uno stato iniziale.
La ricercatrice Robin Rohwer, coinvolta nello studio, ha dichiarato: “Sono rimasta sorpresa che una così grande parte della comunità batterica subisse questo tipo di cambiamento. Mi aspettavo solo pochi casi particolari, ma i dati mostrano che si tratta di un fenomeno diffuso.”
Il ruolo del cambiamento climatico
Il ciclo evolutivo è stato particolarmente evidente nel 2012, un anno segnato da condizioni climatiche insolite. Durante un’estate calda e secca, il ghiaccio del lago si è sciolto con largo anticipo, riducendo l’afflusso di acqua dolce e causando una drastica diminuzione delle alghe. Questa situazione estrema ha innescato un cambiamento significativo nei geni dei batteri responsabili del metabolismo dell’azoto, dimostrando quanto siano sensibili alle alterazioni ambientali.
Con il cambiamento climatico che altera gradualmente le stagioni e provoca eventi meteorologici sempre più estremi, come quelli osservati nel Midwest americano, gli scienziati si interrogano su come queste pressioni influenzeranno i microbi. Rohwer ha sottolineato che questi organismi rispondono non solo ai cambiamenti graduali, ma anche a quelli improvvisi, evolvendosi per adattarsi a condizioni sempre più imprevedibili.
Un nuovo paradigma per l’ecologia microbica
Secondo Brett Baker, co-autore dello studio, i risultati offrono un nuovo modo di comprendere l’interazione tra ecologia ed evoluzione. “Questo studio cambia completamente il nostro modo di comprendere come le comunità microbiche si evolvano nel tempo. È solo l’inizio di ciò che possiamo imparare sull’ecologia e l’evoluzione microbica in natura.”
L’osservazione di un ciclo evolutivo che si ripete nel tempo non solo rivoluziona la nostra comprensione della vita microscopica, ma potrebbe anche fornire indizi fondamentali per studiare altri ecosistemi influenzati dal cambiamento climatico. I batteri del Lago Mendota, con il loro adattamento ciclico, rappresentano un modello unico per esplorare le dinamiche dell’evoluzione in un mondo sempre più instabile.
