Riscrivere l’albero genealogico degli animali
Recentemente, gruppi di ricerca internazionali, tra cui quelli dell’Università di Cambridge, hanno portato alla luce nuovi fossili che stanno aiutando a ricostruire la misteriosa storia primordiale della vita animale. In un campo di pecore nell’Artico norvegese, sono stati trovati rari fossili 3D di primi animali nel membro Indreelva, uno strato roccioso risalente al tardo periodo Ediacarano circa 560 milioni di anni fa.
Uno dei fossili scoperti, Carniasomiglia notevolmente a una felce moderna. Ma sotto il suo aspetto simile a una fronda, l’organismo ricorda una medusa sedentaria, priva delle appendici, degli organi o dei mezzi di movimento che caratterizzano un animale oggi. Inoltre, questi nuovi fossili hanno rivelato una caratteristica mai vista prima di creste, o “chiglie”, lungo il suo corpo.
Questa osservazione è stata possibile solo grazie alla natura 3D ad alta risoluzione di questi fossili; i fossili di organismi dal corpo molle raramente sono così dettagliati. Il dottor Yorick Veenma, autore principale del Dipartimento di Scienze della Terra di Cambridge, ha commentato: “quando vedi la stessa specie preservata in un modo diverso, inizi a notare proprietà che non avevi mai visto prima”.
In altre ricerche, i fossili scoperti a migliaia di chilometri dall’Artico nella Cina sudoccidentale hanno fornito agli scienziati di Cambridge informazioni su un periodo successivo nell’albero genealogico degli animali, circa 518 milioni di anni fa.
L’organismo fossilizzato Yujingia glutentunica ha avuto origine dall’esplosione del Cambriano, un periodo di rapida diversificazione delle forme di vita sulla terra, quando molti organismi apparvero per la prima volta nella documentazione fossile. I ricercatori ritengono che potrebbe essere l’ultimo antenato comune degli ambulacrari (un gruppo che comprende le stelle marine e i loro parenti) e dei cordati (organismi dotati di notocorda, compresi gli esseri umani).
Precedenti ipotesi suggerivano che il loro antenato sarebbe stato simile a un moderno verme delle ghiande, privo di tentacoli e che filtrava il cibo attraverso la faringe. Tuttavia, nuove prove stanno mettendo in discussione questa ipotesi; Il dottor Giovanni Mussini, coautore dello studio dell’Università di Cambridge, afferma che invece “l’antenato comune degli ambulacrari potrebbe in realtà nutrirsi di tentacoli, e potrebbe essere stato più simile alle stelle marine e ai loro parenti”.
Dagli animali simili a felci agli antichi organismi dotati di tentacoli, queste nuove scoperte stanno riscrivendo i primi capitoli dell’evoluzione animale.
“I fossili di organismi dal corpo molle sono raramente così dettagliati, il che evidenzia quanto sia preziosa questa recente scoperta per comprendere la vita di questi primi animali”
I dati dietro il sonno
Man mano che cresce la consapevolezza pubblica dell’importanza del sonno per l’invecchiamento e la salute, cresce anche il nostro interesse nel monitorare ciò che accade quando dormiamo. Dagli smartwatch ai rilevatori del sonno, milioni di persone stanno generando una grande quantità di dati sulle loro notti, creando una nuova vasta risorsa per gli scienziati.
L’app Sleep Cycle, ad esempio, registra i suoni, come tosse e russamento, prima di analizzare le registrazioni utilizzando l’intelligenza artificiale. Gli scienziati dell’Università di Cambridge e dell’Università di Tsignhua hanno utilizzato questi dati per studiare l’effetto dell’inquinamento atmosferico sul sonno.
Il gruppo di ricerca ha analizzato i suoni della tosse, nell’arco di 500 giorni, di utenti provenienti da 32 città in tutto il mondo. La professoressa Cecilia Mascolo, del Dipartimento di Informatica e Tecnologia di Cambridge, afferma che “la maggior parte degli studi sulla salute pubblica dispongono di dati relativi a un solo paese, quindi avere un set di dati di queste dimensioni dà molto più potere”. I risultati hanno mostrato una forte associazione tra i livelli di inquinamento quotidiano e l’aumento della tosse notturna, che a sua volta era associato a una minore qualità del sonno. Forse la cosa più sorprendente è che la relazione è stata osservata anche a livelli di inquinamento inferiori al limite di esposizione sicura raccomandato dall’Organizzazione Mondiale della Sanità.
Ma se l’inquinamento può disturbare il nostro sonno, quale effetto ha la qualità del sonno sulla nostra salute in generale? In uno studio, gli scienziati hanno analizzato 10.000 registrazioni cliniche del sonno collegate alle cartelle cliniche dei partecipanti. Hanno trovato forti associazioni tra la qualità del sonno e gli eventi cardiovascolari e l’epilessia.
Insieme, questi studi evidenziano il crescente potenziale dei dati sul sonno come finestra sulla nostra salute. Il professor Mascolo ha sottolineato il potenziale significato delle loro scoperte sull’inquinamento atmosferico, commentando che “potrebbe non esistere una soglia sicura per l’esposizione all’inquinamento atmosferico”.
“I risultati hanno mostrato una forte associazione tra i livelli di inquinamento quotidiano e l’aumento della tosse notturna, che a sua volta era associato a una minore qualità del sonno”
Umanizzare il cervello del topo
I ricercatori di Stanford hanno fatto un ulteriore passo avanti nella ricerca sulle cellule staminali, adattando il cervello dei topi in modo che fosse parzialmente umano. Per raggiungere questo obiettivo, il team ha prima modificato geneticamente i topi in modo da impoverire i neuroni glutammatergici del topo nella corteccia, causando la perdita fino alla metà del volume del cervello durante lo sviluppo. Ai topi sono stati poi impiantati chirurgicamente organoidi del cervello umano (piccoli pezzi di tessuto cerebrale coltivati da cellule della pelle umana).
L’imaging ha rivelato che i neuroni umani si integravano efficacemente nel cervello del topo, formando infine lo strato della corteccia esterna, nonostante fosse leggermente più “disordinato” rispetto alla tipica organizzazione cerebrale. L’esperimento solleva una domanda intrigante: incorporare neuroni umani nel cervello di un topo potrebbe anche rendere l’animale più umano nel suo comportamento? Nel complesso, i test comportamentali hanno mostrato che i topi sono rimasti sostanzialmente gli stessi dei topi tipici, senza grandi cambiamenti nella locomozione o nei riflessi.
Invece di creare topi più simili all’uomo, i ricercatori sperano di creare modelli più realistici per studiare varie malattie psichiatriche e dello sviluppo neurologico con tassi di successo notoriamente bassi negli studi clinici. Questi topi modificati fornirebbero informazioni su come le cellule cerebrali umane rispondono alle malattie e ai potenziali trattamenti e consentirebbero di testare farmaci in un sistema vivente prima di passare agli studi clinici sull’uomo.
