Una relazione sorprendente: perché i funghi e gli esseri umani hanno così tanto in comune dal punto di vista genetico

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Nuovi studi sui funghi e sulla genetica umana mostrano un numero sorprendente di sovrapposizioni, molto più di quanto ci si aspetterebbe a prima vista.

Avete mai pensato ai vostri trisnonni? Probabilmente non erano funghi. O forse lo erano? Ciò che sembra incredibile è stato confermato dalla scienza: I funghi e la genetica umana sono più strettamente legati tra loro di quanto non lo siano i funghi alle piante che spesso crescono accanto nella foresta. Uno sguardo affascinante sulla nostra relazione biologica che va ben oltre l’aura mistica della foresta!

Un’antica separazione - La scoperta della vera relazione tra funghi e genetica umana

Per molto tempo i funghi sono stati considerati semplicemente un tipo di pianta. Questo è comprensibile: crescono dal terreno, sono generalmente localizzati e spesso hanno strutture simili a foglie o a steli. Tuttavia, la ricerca moderna, in particolare l’ingegneria genetica (la genetica, cioè lo studio dei geni e dell’ereditarietà), ha portato a una rivoluzione. Ha portato alla luce il fatto che i funghi sono un gruppo completamente separato di organismi viventi che non possono essere chiaramente classificati come appartenenti al regno animale o vegetale.

In effetti, gli studi sulla genetica fungina e umana dimostrano che i funghi e gli esseri umani hanno antenati comuni che non condividono con le piante. Entrambi - funghi ed esseri umani - apparteniamo al cosiddetto supergruppo Opisthokonta (i biologi chiamano così un gruppo molto ampio di organismi che condividono un antenato comune). La scissione evolutiva, cioè il momento in cui le strade dei nostri due sviluppi si sono separate, è avvenuta ben 1,1 miliardi di anni fa. È un arco di tempo che va oltre la nostra immaginazione, eppure le radici comuni rimangono profondamente ancorate nella nostra storia biologica.

Geni comuni, funzioni comuni: cosa unisce funghi ed esseri umani

Le scoperte sui funghi e sulla genetica umana non sono solo nozioni aride, ma rivelano sorprendenti somiglianze fondamentali che vanno ben oltre quanto ci si aspetterebbe da specie apparentemente così diverse. Sono questi tratti biologici condivisi che illustrano il nostro profondo legame evolutivo:

Bilancio energetico: glicogeno anziché amido

• Una differenza fondamentale rispetto alle piante è il modo in cui i funghi e gli esseri umani immagazzinano l’energia. Mentre le piante utilizzano l’amido come riserva di energia (da qui il pane fatto con i cereali), i funghi e gli esseri umani si affidano al glicogeno (noto anche come "amido animale"). Il glicogeno è una forma altamente ramificata di glucosio (zucchero) che può essere mobilitata rapidamente. Questo è metabolicamente (metabolicamente) più efficiente per organismi come gli animali che hanno bisogno di muoversi o i funghi che rispondono rapidamente alle fonti di nutrimento in ambienti complessi. Consente un rilascio più rapido di energia quando è necessaria.

Respirazione non complicata: ossigeno in entrata, CO2 in uscita

• I funghi e gli esseri umani sono sulla stessa lunghezza d’onda anche per quanto riguarda la respirazione: entrambi consumano ossigeno e rilasciano anidride carbonica. Si tratta di un processo fondamentale della respirazione cellulare, in cui si ottiene energia dai nutrienti. Le piante, invece, effettuano la fotosintesi, in cui assorbono anidride carbonica e rilasciano ossigeno - un’altra differenza fondamentale.

Blocchi strutturali: chitina

• Chi avrebbe mai pensato che condividiamo un blocco di costruzione con gli insetti? I funghi formano il robusto polimero chitina nelle loro pareti cellulari. La chitina è un componente tenace e resistente che si trova non solo negli esoscheletri (scheletro esterno) degli insetti, ma anche nei gusci dei crostacei o dei calamari. Questa caratteristica sottolinea ancora una volta la netta distinzione dalle piante, le cui pareti cellulari sono costituite principalmente da cellulosa.

Corrispondenza genetica: metà uomo e metà fungo?

• Studi sui funghi e sulla genetica umana hanno dimostrato che il nostro DNA può essere identico per quasi il 50% a quello di alcuni tipi di funghi! Questo non significa che siamo per metà funghi, ma che molti geni e proteine fondamentali responsabili delle funzioni vitali di base (come la crescita cellulare, il metabolismo, la produzione di energia) si sono conservati (preservati) nel corso di miliardi di anni. Si tratta delle stesse "cianografie" per i processi fondamentali della vita.

Comunicazione cellulare: linguaggio simile

• Esistono paralleli anche a livello microscopico. Gli esperimenti dimostrano che alcuni tipi di funghi reagiscono allo stress e comunicano attraverso messaggeri chimici sorprendentemente simili alle vie di segnalazione delle cellule umane. Si tratta degli stessi meccanismi di trasmissione delle informazioni che si sono dimostrati validi nel corso dell’evoluzione.

Queste profonde somiglianze nella genetica dei funghi e degli esseri umani sono una forte indicazione della nostra comune ascendenza e suggeriscono che il regno dei funghi non è solo un regno di "piccoli aiutanti" nella foresta, ma un vero e proprio regno biologico fratello.

Più di una semplice curiosità - Le implicazioni di vasta portata dei funghi e della genetica umana

Lo studio dei funghi e della genetica umana non è solo un viaggio nel nostro passato, ma anche una bussola per il nostro futuro. La realizzazione di questa profonda connessione biologica ha smesso da tempo di essere una semplice curiosità accademica. Apre le porte a sviluppi rivoluzionari che hanno il potenziale di cambiare permanentemente il nostro mondo in medicina, scienza dei materiali e tecnologia.

Rivoluzione in medicina: dalla penicillina alla psicoterapia

L’importanza medica dei funghi non è affatto nuova. La scoperta della penicillina da parte della muffa Penicillium notatum nel 1928, che ha inaugurato l’era degli antibiotici, è probabilmente l’esempio più noto. Tuttavia, i funghi e la genetica umana rivelano costantemente nuove potenzialità:

• Focus sulla salute mentale: le sostanze ricavate dai funghi, come la psilocibina (un ingrediente psicoattivo presente in alcuni funghi), vengono studiate intensamente per il loro potenziale nel trattamento della depressione, del disturbo da stress post-traumatico (PTSD) e della dipendenza. La somiglianza delle vie di segnalazione molecolare è fondamentale in questo caso: la psilocibina può legarsi ai recettori della serotonina nel cervello, che svolgono un ruolo nel controllo dell’umore e delle emozioni. Una nuova era della psicoterapia basata su sostanze naturali potrebbe essere all’orizzonte.
• Rigenerazione dei nervi: anche i funghi come la criniera del leone (Hericium erinaceus), conosciuta in Asia come "barba di riccio", si stanno facendo notare. Essi contengono composti in grado di stimolare la produzione di Nerve Growth Factor (NGF), una proteina fondamentale per la crescita e il mantenimento delle cellule nervose. Questo dà speranza per le malattie associate a danni ai nervi.

Immunomodulatori e terapie antitumorali: Molti funghi medicinali (ad esempio reishi, shiitake) sono noti per i loro effetti immunomodulanti (influenzano il sistema immunitario). Contengono polisaccaridi (polisaccaridi) e altre sostanze bioattive che possono rafforzare le difese dell’organismo. I funghi sono persino oggetto di studio nella ricerca sul cancro come fonte di potenziali agenti antitumorali.

L’Amanita muscaria e la rinascita del microdosaggio: L’agarico volante (Amanita muscaria), radicato nelle tradizioni sciamaniche da migliaia di anni e spesso frainteso a causa dei suoi miti, sta facendo un notevole ritorno nella moderna naturopatia e nell’auto-ottimizzazione. Sempre più spesso l’antica pratica del microdosaggio è sempre più al centro dell’attenzione. Si tratta di assumere quantità minime di fungo per ottenere effetti sottili e non psichedelici, come il miglioramento dell’umore, una maggiore resistenza allo stress, un sonno più riposante e una maggiore chiarezza mentale. Questa pratica, incentrata sui principi attivi muscimolo e acido ibotenico, sta riscuotendo interesse perché potrebbe rappresentare un modo delicato per sostenere il benessere in modo olistico, lontano da esperienze intossicanti. La ricerca sui funghi e sulla genetica umana sta inoltre aiutando a comprendere meglio gli esatti meccanismi e le potenzialità di questo affascinante fungo.

Altri punti interessanti in relazione ai funghi e alla genetica umana

Sembra che i funghi fossero presenti nel menu già all’inizio della storia dell’umanità: Le analisi del tartaro dentale indicano che i gruppi di cacciatori-raccoglitori mangiavano funghi, nonostante la scarsa conservazione dei resti organici. Ciò si inserisce nel quadro della genetica dei funghi e dell’uomo e della vicinanza dei funghi agli animali: Entrambi condividono numerosi principi biochimici, come alcune famiglie di enzimi e vie metaboliche.

Alcuni ricercatori sostengono che questa vicinanza molecolare potrebbe contribuire all’elevata tolleranza generale di molti funghi commestibili. In parole povere, l’organismo umano non "riconosce" le strutture e i metaboliti fungini come completamente estranei: un bel ponte tra la pratica della cucina e la biologia molecolare che colloca il nostro uso precoce dei funghi come fonte di cibo in un contesto genetico più ampio.

Una piccola digressione, anch’essa affascinante:

Materiali sostenibili dal micelio: la rivoluzione verde

L’affascinante rete dei funghi - il micelio (l’insieme di tutte le cellule filamentose di un fungo, spesso nascoste sottoterra) - racchiude un immenso potenziale per un futuro più sostenibile. Ricercatori e aziende stanno coltivando reti fungine sui rifiuti organici per produrre materiali rivoluzionari:

• Pelle e imballaggi: Il micelio può essere utilizzato per produrre materiali che assomigliano alla pelle o al polistirolo. Esempi noti sono la MycoLeather (pelle di fungo) o le soluzioni di imballaggio di aziende come Ecovative Design, completamente biodegradabili.
• Materiali da costruzione del futuro: il micelio può essere pressato in blocchi solidi, adatti come isolanti e persino come materiali da costruzione. Sono leggeri, resistenti al fuoco e completamente compostabili.
• Vantaggi ambientali: Rispetto ai prodotti convenzionali, questi materiali richiedono una quantità di energia e di acqua significativamente inferiore e causano meno emissioni di CO2 durante la loro produzione.

Un esempio affascinante è il fungo Pestalotiopsis microspora, in grado di decomporre il poliuretano, una plastica di uso comune. Scoperto originariamente nella foresta pluviale ecuadoriana, questo fungo ha una capacità unica di scomporre la plastica anche in condizioni di scarsa ossigenazione. Ciò apre interessanti possibilità di ridurre i rifiuti di plastica in modo naturale e di combattere l’inquinamento ambientale a lungo termine. La ricerca su questi funghi amplia la nostra comprensione del biorisanamento e potrebbe fornire un importante impulso per soluzioni ecologiche in futuro.

IA e modellazione computerizzata: Ispirazione dalla foresta

I sorprendenti funghi e la genetica umana e le scoperte che ne derivano ci invitano ad ampliare la nostra prospettiva. I funghi sono più che semplici decompositori nella foresta o potenziali rimedi. Sono insegnanti silenziosi il cui stile di vita può insegnarci lezioni preziose sulla connessione, la resilienza e i cicli della vita.

I funghi come "nodi biologici di Internet": rete e comunicazione

Pensate al micelio, la rete sotterranea dei funghi. Permea il suolo della foresta in modo incredibile e collega alberi e piante a grandi distanze. Questo affascinante sistema viene spesso definito "wood wide web" o "internet biologico". Attraverso questa rete è possibile scambiare nutrienti e persino informazioni tra le piante. Gli alberi forti, ad esempio, possono rifornire di sostanze nutritive le piccole piantine.

Insegnare l’interconnessione: i funghi e la genetica umana ci dimostrano a livello scientifico che siamo più profondamente connessi di quanto crediamo. Il micelio ci insegna a livello pratico come tutto in un ecosistema sia interconnesso. Ci ricorda che nessun essere vivente è un’isola, ma parte di un insieme più grande. Forse uno spunto di riflessione per la nostra società umana?

L’arte della decomposizione: la vita dalla decomposizione

I funghi svolgono un ruolo indispensabile in ogni ecosistema: sono i riciclatori e i decompositori. Trasformano il materiale organico morto - piante morte, tronchi d’albero, foglie cadute - in terreno fertile e in sostanze nutritive che rendono possibile una nuova vita. Senza di loro, le foreste soffocherebbero sotto il loro stesso peso.

Insegnare il ciclo: i funghi ci mostrano l’eterno ciclo di crescita e decadenza. Nulla va veramente perduto, ma solo trasformato. Questa resilienza e capacità di creare costantemente qualcosa di nuovo dal vecchio è una profonda saggezza che possiamo applicare anche alle nostre situazioni di vita.

Gestire la complessità: la semplicità in profondità

L’apparente semplicità di un fungo che spunta dal terreno nasconde un’immensa complessità biochimica e una capacità di adattamento estremamente intelligente. I funghi possono adattarsi alle condizioni più estreme e sono maestri di reazioni biochimiche che stiamo imparando a comprendere solo lentamente.

Lezioni di adattamento: i funghi e la genetica umana e il loro funzionamento ci insegnano che la complessità non è sempre sinonimo di caos e che le forme semplici hanno spesso il maggior potere di sopravvivenza.

Questa conoscenza cambia la nostra visione della natura e, in ultima analisi, di noi stessi. La prossima passeggiata nel bosco potrebbe non essere più la stessa se sappiamo che i nostri parenti biologici ci aspettano sul suolo della foresta, condividendo una storia di miliardi di anni.

Funghi e genetica umana Conclusione: Uno sguardo al suolo della foresta, uno sguardo a noi stessi

Il viaggio attraverso il mondo dei funghi e della genetica umana ci ha mostrato che le nostre ipotesi sulla vita sulla terra devono essere esaminate di volta in volta. Quella che a prima vista sembra una semplice pianta si rivela una creatura complessa, più vicina a noi a livello fondamentale di quanto ci aspetteremmo da un organismo del regno vegetale. Le profonde intuizioni su caratteristiche come l’immagazzinamento del glicogeno, la formazione della chitina e le analogie della respirazione cellulare sono più che affascinanti dettagli scientifici: sono il risultato di oltre un miliardo di anni di storia evolutiva condivisa.

Questa inaspettata genetica fungina e umana ha implicazioni di vasta portata. Non solo alimenta lo sviluppo di nuovi farmaci - dagli approcci rivoluzionari alla psicoterapia ai fattori di crescita dei nervi - ma indica anche la strada per un futuro più sostenibile con biomateriali innovativi e un efficace biorisanamento.

In definitiva, i funghi ci invitano a vedere la natura con occhi nuovi e a riconoscere la nostra interconnessione con tutta la vita su questo pianeta. Sono gli architetti silenziosi che mantengono l’equilibrio degli ecosistemi e, attraverso la loro biologia unica, ci insegnano come funzionano i cicli, come ci si adatta e come dal passare del tempo crescono sempre nuove cose.

Quindi, la prossima volta che vedrete un fungo nella foresta o ne scoprirete uno nel mercato biologico, ricordate: non è solo un organismo. È uno dei nostri parenti biologici più antichi e affascinanti, un lavoratore silenzioso che ha sostenuto la vita su questo pianeta per eoni e forse ci dice più cose su noi stessi di quanto abbiamo mai osato sognare. I funghi e la genetica umana è un capitolo emozionante del grande libro della vita che nasconde ancora molti segreti.

Fonti:

1. Baldauf & Palmer (1993) - "Animali e funghi sono i parenti più stretti: prove congruenti da proteine multiple".
   https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC48023/
2. Laurent et al. (2020) - "Umanizzazione dei geni del lievito con ortologhi umani multipli".
   https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7259792/
3. Kachroo et al. (2022) - "Lievito umanizzato per modellare la biologia umana, le malattie e …"
   https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9194483/

Funghi che decompongono la plastica: https://de.wikipedia.org/wiki/Pestalotiopsis_microspora

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