Lievito e come le specie si adattano a un clima più caldo

Come si adattano gli organismi al cambiamento climatico? Un nuovo studio rivela la complessa interazione tra diversità genetica ed evoluzione della tolleranza alla temperatura, ma avresti mai pensato che il lievito può diventare un protagonista insospettato? L’università di Stoccola ci allieta con una nuova ricerca.

Il mantenimento della biodiversità dipende in modo cruciale dalla capacità evolutiva delle popolazioni di adattarsi ai cambiamenti ambientali e il cambiamento climatico accelerato e gli eventi estremi di temperatura ci impongono di comprendere e prevedere meglio le risposte evolutive.

Lievito e il suo curioso ruolo nel cambiamento climatico

In un nuovo studio, pubblicato sulla rivista scientifica PNAS, i ricercatori dell’Università di Stoccolma hanno sfruttato la potenza dell’evoluzione sperimentale utilizzando come sistema modello il lievito (Saccharomyces spp.) per misurare in tempo reale il potenziale evolutivo delle popolazioni di adattarsi al riscaldamento futuro, su tutta la filogenesi della specie.

Non esiste un unico modo per adattarsi al cambiamento climatico

I ricercatori hanno seguito l’evoluzione delle curve di prestazione termica (TPC, Thermal Performance Curves) in popolazioni di otto specie di lievito, geneticamente ed ecologicamente diverse (lievito di birra e suoi parenti), provenienti da tutto il mondo; hanno usato condizioni di temperatura in graduale aumento, da 25 a 40 °C, per simulare il riscaldamento globale per oltre 600 generazioni di lievito.

Lo studio rivela che le risposte adattative al cambiamento climatico sono altamente specifiche per ciascuna specie e mette in evidenza la complessa interazione tra diversità genetica ed evoluzione della tolleranza alla temperatura e questi risultati sottolineano l’importanza di considerare la variazione genetica sia tra le specie sia all’interno di esse quando si cerca di prevedere gli impatti del clima sulla biodiversità.

“Abbiamo scoperto che specie diverse utilizzano strategie evolutive diverse per adattarsi al calore: alcune specie, già tolleranti al caldo, non hanno migliorato le loro prestazioni, ma hanno ampliato il proprio intervallo di temperatura.“

Non tutte le specie si adattano bene al caldo

Altre specie, più adattate al freddo (e tra queste specie, secondo recenti studi, abbiamo l’uomo, soprattutto gli uomini europei), sono riuscite a sopportare temperature più elevate, ma ciò è avvenuto a scapito della loro fitness complessiva e questo dimostra che non esiste un solo modo per adattarsi al cambiamento climatico, e che la storia evolutiva di ogni specie influenza la sua risposta,” afferma Jennifer Molinet, prima autrice dell’articolo e ricercatrice postdoc presso il Dipartimento di Zoologia dell’Università di Stoccolma.

Il nuovo studio ci aiuta a comprendere come diversi organismi possano affrontare il riscaldamento globale nel lungo periodo: i ricercatori sottolineano l’importanza di studiare non solo le singole specie, ma anche la diversità genetica all’interno e tra le specie.

“Questo tipo di ricerca può essere fondamentale per anticipare quali microrganismi, come lieviti, batteri o persino patogeni, abbiano maggiore potenziale di adattarsi ad ambienti estremi e come potrebbero cambiare gli ecosistemi del futuro. I risultati del nostro articolo aprono anche nuove domande sui meccanismi genetici che consentono queste adattamenti,” afferma Rike Stelkens, professoressa associata presso il Dipartimento di Zoologia dell’Università di Stoccolma.

Aggiunge inoltre: “Se in futuro le temperature cambieranno, sarà comunque la storia contenuta nei nostri geni a determinare se e come potremo adattarci!”

La ricerca è stata finanziata dalla Fondazione Knut e Alice Wallenberg e dal Consiglio svedese per la ricerca.