L’arbre de la vida segons Hug et al., 2016

Fa unes poques hores es publicava en línia un article a Nature Microbiology amb el títol “A new view of the tree of life”. D’arbres de la vida, és a dir d’esquemes que tractessin tota la diversitat d’organismes biològics n’hi ha hagut d’abans d’Aristòtil i tot. La revolució científica ens forní classificacions més sistemàtiques, com les de Linné. L’adveniment de la teoria evolutiva ens va fer veure que la base de la classificació biològica és la comunitat de descendència i l’aparició de noves característiques. L’esquema clàssic de regne animal vs. regne vegetal fou qüestionat amb propostes de 2, 3, 5 o més regnes. Fa 30 anys, les tècniques de biologia molecular, a través de la seqüenciació de gens conservats, van permetre Carl Woese d’estructurar els organismes en tres dominis: eubacteris, arqueobacteris i eucariotes. L’explosició de dades genòmiques, particularment de bacteris i arqueons ens dibuixen un panorama, però, més continu. Els fluxos genètics horitzonals i l’endosimbiosi no acaben, és clar, d’ofegar la possibilitat de traçar un arbre de diferenciació, que condueix els llinatges actuals cap al llinatge del “darrer ancestre comú”. L’arbre de Hug et al., naturalment, és provisional. Noves dades genòmiques ens faran veure noves perspectives, però si ens dóna un tast més precís de la diversitat biològica existent

L’arbre de la vida és ocupat gairebé exclusivament per formes microbianes, que són les més diverses genèticament, les primeres en aparèixer, i les que sostenen en bona mesura el component biològic dels cicles biogeoquímics. La fanerobiota, els organismes pluricel·lulars, ocupen tan sols alguns branquillons de l’extrem inferior dret de l’arbre

Una nova visió de l’arbre de la vida

L’article el signen Laura A. Hug, Brett J. Baker, Karthik Anantharaman, Christopher T. Brown, Alexander J. Probst, Cindy J. Castelle, Cristina N. Butterfield, Alex W. Hernsdorf, Yuki Amano, Kotaro Ise, Yohey Suzuki, Natasha Dudek, David A. Relman, Kari M. Finstad, Ronald Amundson, Brian C. Thomas i Jillian F. Banfield

Hug et al. hi han incorporat noves dades genòmiques de 1000 microorganismes que no han estat mai cultivats en el laboratori i de la fisiologia dels quals hom coneix ben poc. Aquesta incorporació posa de manifest com, dels tres dominis de Woese, el més divers és el dels bacteris. Els eucariotes, filogenèticament, cal entendre’ls com una branquilló dels arqueons, i els arqueons, alhora, com una branca dels bacteris.

Per a cadascun dels organismes analitzats (3083), Hug et al. arrengleraran i concatenaren un conjunt de 16 seqüències de proteïnes ribosomals deduïdes genèticament. L’ús de setze seqüències dóna potència a la comparació. Els ribosomes són els orgànuls de síntesi proteica i hom espera que les disparitats en la seqüència de proteïnes es degui exclusivament a la deriva gènica, i no a la participació de processos adaptatius.

Diversitat genètica i cicles biogeoquímics

Potser algú podria remarcar que les addicions de Hug et al. ens mostren, bàsicament, l’existència d’una “biosfera fosca”, és a dir d’un nombre ingent de llinatges bacterians dels quals tenim molt poca o nul·la notícia. Però, al mateix temps, hom tendeix a menysprear aquesta “biosfera fosca”, a considerar-la poc rellevant en termes de biomassa o de producció, o en termes de participació qualitativa en cicles biogeoquímics. Ara bé, els nostres models biogeoquímics ens construeixen precisament damunt del coneixement fisiològic de microorganismes cultivables. Carl Zimmer, en les pàgines del NY Times, insistia en aquest aspecte.

El banc de dades genòmiques

La base de dades de Genomes Microbians Integrats contenia el setembre del 2015, quan fou consultat per Hug et al. dades de 30.437 genomes. A començament del 2016, aquesta xifra era de 33.116 genomes. Comptant-hi les dades actualment en revisió la xifra pujava a 38.395 genomes. La xifra creix de dia en dia. Els estudis metagenòmics prenen dades de mostres ambientals que, processades adequadament, poden individualitzar-se en dades genòmiques. La genòmica unicel·lular permet obtindre dades genòmiques amb unes poques cèl·lules, sense que sigui necessari cultivar-les en laboratori per formar colònies quantioses.

Woese, des dels anys 1970, feia taxonomia genètica d’acord amb uns gens ben conservats (SSU rDNA). Ara hom fa taxonomia genòmica, i aquestes anàlisi forneixen no tan sols dades filogenètiques sinó també informacions genètiques de les quals podem deduir dades metabòliques (si més no de potencialitat metabòlica).

Un esquema revisitat de tres dominis

Hom podria, d’acord amb les dades de Hug et al., reformular la idea de tres dominis de Woese. Però ara els grups serien tres: 1) Bacteris pròpiament dits; 2) Bacteris CPR; 3) Arqueons i eucariotes. Els bacteris CPR són també denominats “microgenomats”, pel fet de disposar de genomes relativament petits. La majoria dels microgenomats deuen ser bacteris endosimbionts. No sabem si els microgenomats són tan diversos i diferenciats pel fet d’ésser un grup antic o ho són per haver patit una forta radiació, marcada per altes taxes evolutives.

Però més aviat ens sentim inclinats a remarcar la relativa continuïtat existent en l’arbre de la vida i l’arbitrarietat de dividir-lo en 2, 3 o més dominis.



Aquesta entrada ha esta publicada en 3. La Vida. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *